本发明专利技术提出一种卷板机辊的控制装置，包括工控机、辊左右两端的位置测量模块、数模转换模块，工控机输入辊左右两端位置测量模块的测量信号，经过数据处理，通过数模转换模块输出比例阀电压控制信号。本发明专利技术还提出一种基于上述控制装置的控制方法。本发明专利技术能精确、实时控制辊的跟随和定位，从而保证了板材卷制后的形状精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
国内的卷板机控制大多采用操作按钮手动控制方式，采用这种控制方式，存在以 下不足①所卷板材与卷板过程中辊的位置对应关系缺乏定量的数据对应关系，操作者只 能根据自己的经验去卷制，然后通过手工去测量卷制的结果。②卷制过程中，卷板系统不能对辊的位置进行实时动态监测，只能通过人眼判断 大概位置。③不能预估卷板的效果，容易出现卷板曲率过大或过小、板材异型等现象。④卷板过程中的操作步骤及数据无法形成工艺文档记录。
技术实现思路
本专利技术的目的就是克服现有技术的不足，提出一种卷板机辊的控制装置及其控制 方法，精确、实时控制辊的跟随和定位。为实现上述目的，本专利技术提出一种卷板机辊的控制装置，包括工控机、辊左右两端 的位置测量模块、数模转换模块，工控机输入辊左右两端位置测量模块的测量信号，经过数 据处理，通过数模转换模块输出比例阀电压控制信号。在一种优选实施方式中，上述辊左右两端的位置测量模块包括脉冲采集模块、设 于辊左右两端位置的光栅尺，辊左右两端位置的光栅尺脉冲信号经脉冲采集模块输入工控 机。本专利技术还提供一种基于上述控制装置的控制方法，该方法包括下列步骤A.读取辊的左边液压油缸以及右边液压油缸的位置数据；B.检查当前位置是否已经到达目标位置，如果已经到达目标位置则停止所有设备 并退出线程；如果未到达目标位置侧执行下一步操作；C.将辊左右两端的位置数据转换成速度数据和位置差数据；D.比较换向阀油缸的速度和比例阀油缸的速度，当比例阀油缸的速度大于换向阀 油缸的速度时，减少输出；反之，如果比例阀油缸的速度小于换向阀油缸的速度，则增大输 出；E.比较辊左右两端位置差，如果位置差超出限制则停止设备，报警，退出线程，否 则执行下一步操作；F.根据位置差决定是增大输出还是减少输出，如果辊比例阀处的位置领先辊换 向阀处的位置，则减少输出，反之如果辊比例阀处的位置落后辊换向阀处的位置，则增大输 出；G.将步骤D比较速度得出的结果和步骤F比较位置差得出的结果矢量和；H.将矢量和的数据输出，通过数模转换模块转换成电压控制信号控制比例阀；I.返回步骤A。本专利技术由于采用双闭环控制模式，即速度环和位置环迭加形式控制辊的跟随和定 位。使动态跟随精度为士0. 5mm，静态定位精度为0. 1mm，从而保证了板材卷制后的形状精度。附图说明图1是卷板机原理示意图；图2是本专利技术实施例控制装置示意图；图3是本专利技术实施例控制流程图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述。如图1所示，卷板机由四根辊(圆柱状铁棒)组成，下面三根是液压驱动上下移 动，上面的一根是旋转运动。对于液压驱动的辊有两个液压油缸，如果辊要上下移动，那么 这两个油缸必须同步上下移动，否则将会影响卷板的质量，甚至损坏机器。所以这两个液压 油缸都带有光栅尺，用于测量油缸的位置。而这两个油缸位置的差就是这根辊的位置差。除 了位置差外，还有就是定位精度，也就是整个辊离预定高度的距离差。辊的两头一头是采用换向阀控制，也就是只有三种状态上、下、停。不能控制速度 的快慢。辊的另一头是采用比例阀，比例阀除了有上、下、停三种状态外还可以控制流量，也 就是可以控制运动的速度。所以要辊平衡地运动必须控制比例阀的油缸速度，使之和换向阀油缸同步。主要 控制就是这里，因为控制结果是关系到辊的位置差，即左边和右边的位置差。卷板原理上辊和下辊合起来夹住板材，上辊旋转就可以把板材卷进机器，然后前棍或后辊 上升就可以把板材压弯。最后上辊旋转，就可以把板材转成一个圆筒形状。如图2所示，本专利技术实施例卷板机辊的控制装置，包括工控机、脉冲采集模块、数 模转换模块，辊左右两端位置的光栅尺脉冲信号经脉冲采集模块输入工控机，工控机经过 数据处理，通过数模转换模块输出比例阀电压控制信号。如图3所示，基于图2所示控制装置的控制方法，该方法包括下列步骤A.读取辊的左边液压油缸以及右边液压油缸的光栅尺位置数据；B.检查当前位置是否已经到达目标位置，如果已经到达目标位置则停止所有设备 并退出线程；如果未到达目标位置侧执行下一步操作；C.将辊左右两端光栅尺的位置数据转换成速度数据和位置差数据；速度数据是 位置数据通过时间细分算出距离，最后对时间的微分算出，位置差数据是比较辊左边和辊 右边位置的距离差；D.比较换向阀油缸的速度和比例阀油缸的速度，从而决定是增大输出还是减少输 出。当比例阀油缸的速度大于换向阀油缸的速度时，减少输出，也就是需减少比例阀的流 量，从而降低速度。反之，如果比例阀油缸的速度小于换向阀油缸的速度，则增大输出，也就是需要增大比例阀的流量，从而提高速度。E.比较辊左右两端位置差，如果位置差超出限制则停止设备，报警，退出线程，否 则执行下一步操作；F.根据位置差决定是增大输出还是减少输出，如果辊比例阀处的位置领先辊换向 阀处的位置，则减少输出，也就是需要降低比例阀流量，反之如果辊比例阀处的位置落后辊 换向阀处的位置，则增大输出，也就是要增加比例阀流量；G.将步骤D比较速度得出的结果和步骤F比较位置差得出的结果矢量和，因为速 度和位置差可能出现两种相反的结果，所以需要对这两个结果进行协调；H.将矢量和的数据输出，通过数模转换模块转换成电压控制信号控制比例阀的流 量，必须保证转换的最终结果在0-10V之间；I.返回步骤A。系统采用双闭环模式，即速度环和位置环迭加形式控制辊的跟随和定位。使动态 跟随精度为士0.5mm，静态定位精度为0.1mm，从而保证了板材卷制后的形状精度。所谓速 度环也就是系统的控制以速度作为主要参考的数学函数K(s) = / f (s) ds (s 为速度)f (s) =Σ (sl+s2+s3+...+sn) (η e 0,1,2,3-)在系统运行的过程中，系统不断收集辊的位置信息以及速度信息，在对关于速度 函数的采用积分形式以决定综合因素的考虑，从而动态调整比例阀的输出电压，以实现双 边同步。M(x) = / f (χ) dx (χ 为位置差)f (χ) =Σ (xl+x2+x3+...+xn) (η e 0,1,2,3···)在系统运行过程，左右两边位置存在一定的差值，而系统的其中一个任务就是把 两边的差值缩到最小，也就是保证同步误差不超出允许范围。所以，系统对位置差过程函数 进行积分，以预测他下一步的趋向，从而为比例阀输出电压提供参考。系统必须满足同步误差最小但也要保证双边速度同步，所以这两个环必须要相互 配合，所以输出控制的时候应该是他们的矢量和。T = K(S) M(X)权利要求1.一种卷板机辊的控制装置，其特征在于包括工控机、辊左右两端的位置测量模块、 数模转换模块，工控机输入辊左右两端位置测量模块的测量信号，经过数据处理，通过数模 转换模块输出比例阀电压控制信号。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述辊左右两端的位置测量模块包 括脉冲采集模块、设于辊左右两端位置的光栅尺，辊左右两端位置的光栅尺脉冲信号经脉 冲采集模块输入工控机。3.一种基于权利要求1或2所述控制装置的控制方法，该方法包括下列步骤A.读取辊的左边液压油缸以及右边液压油缸的位置数据；B.检查当前位置是否已经到达目标位置，如果已经到达目标位置则停止所有设备并退 出线程；如果未到达目标位置侧执行本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种卷板机辊的控制装置，其特征在于：包括工控机、辊左右两端的位置测量模块、数模转换模块，工控机输入辊左右两端位置测量模块的测量信号，经过数据处理，通过数模转换模块输出比例阀电压控制信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄建文，冯俞炽，
申请(专利权)人：广州市康托利计算机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：81
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