一種側(cè)導板對中控制裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種側(cè)導板對中控制裝置，包括側(cè)導板的位置控制器、位置編碼器，還包括壓力保護控制器、保護選擇器、壓力傳感器和比較器。本發(fā)明還公開了一種側(cè)導板對中控制方法。通過運用側(cè)導短行程及帶鋼變形壓力保護控制等技術(shù)，根據(jù)不同鋼種、厚度來設定保護夾緊力，在帶鋼發(fā)生形變之前或側(cè)導發(fā)生損壞之前起動保護功能，立即將側(cè)導完全打開，隨后通過使夾緊換向電磁閥線圈信號得電繼續(xù)夾緊帶鋼，這樣液壓缸短行程的往復動作不但可以減少帶鋼邊損缺陷及減少側(cè)導損壞，起到保護的目的，而且還可以起到拍打帶鋼對中的作用。
【專利說明】一種側(cè)導板對中控制裝置及其控制方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及側(cè)導板控制技術(shù)，更具體地說，涉及一種側(cè)導板對中控制裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的側(cè)導板對中功能是通過編碼的位置反饋進行行程控制的，側(cè)導夾緊行程的給定值將在帶鋼寬度的基礎上增加10%?15%的余量。如圖1所示，位置控制器根據(jù)帶鋼的寬度和控制的需要產(chǎn)生一個側(cè)導夾緊的設定值Pos (ref)，經(jīng)過檢測側(cè)導行程的位置編碼器反饋，將位置設定值Pos (ref)減去位置編碼器反饋值Pos (act)，并根據(jù)其結(jié)果Λ Pos控制換向閥的輸出，從而控制側(cè)導油缸的動作。這種控制方式的問題在于沒有考慮側(cè)導裝置所承受的壓力，當帶鋼的板形不佳或存在跑偏現(xiàn)象時，上述控制存在較高的側(cè)導損壞或帶鋼邊損等風險:若帶鋼較厚，夾緊后的側(cè)導裝置將被運行中的跑偏帶鋼撞斷或割斷；若帶鋼較薄或較軟，夾緊后的側(cè)導將把經(jīng)過的帶鋼夾拱使得帶鋼單邊發(fā)生變形造成新的擦劃傷質(zhì)量缺陷。所以帶鋼跑偏嚴重的或?qū)|(zhì)量要求較高的場合無法利用側(cè)導對中裝置來解決帶鋼跑偏問題，這將導致帶鋼跑偏無法得到控制或產(chǎn)生擦劃傷缺陷或溢出邊缺陷，最終產(chǎn)品只能降價出售或重新卷取，這將對增加企業(yè)成本或減少企業(yè)利潤產(chǎn)生直接的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種側(cè)導板對中控制裝置及其控制方法，能夠在帶鋼發(fā)生形變之前或側(cè)導發(fā)生損壞之前打開側(cè)導板，起到保護功能。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一方面，本發(fā)明的側(cè)導板對中控制裝置，包括側(cè)導板的位置控制器和位置編碼器，位置控制器根據(jù)帶鋼寬度和控制需要產(chǎn)生一側(cè)導夾緊的位置設定值，并與位置編碼器檢測側(cè)導行程所產(chǎn)生的位置反饋值進行比較，發(fā)出側(cè)導油缸位置控制信號，其特征在于，還包括:
[0006]壓力保護控制器，根據(jù)帶鋼的屈服強度與厚度輸出一個壓力給定值；
[0007]保護選擇器，接收壓力給定值并與設定的側(cè)導最大承受力值相比較，輸出較小的那個值；
[0008]壓力傳感器，設于側(cè)導油缸活塞側(cè)油路中，用以檢測側(cè)導油缸回油的壓強，從而輸出側(cè)導受力值；
[0009]比較器，分別接收保護選擇器和壓力傳感器的輸出值并相比較，若后者大于前者，則由側(cè)導油缸位置控制信號控制側(cè)導油缸進行相應動作；若前者大于后者，則由側(cè)導油缸控制側(cè)導板打開至最大位置。
[0010]另一方面，本發(fā)明的側(cè)導板對中控制方法，包括以下步驟:
[0011]Α.由側(cè)導板的位置控制器根據(jù)帶鋼寬度和控制需要產(chǎn)生一側(cè)導夾緊的位置設定值；[0012]B.由位置編碼器檢測側(cè)導行程并產(chǎn)生位置反饋值，輸入位置控制器后與位置設定值進行比較，發(fā)出側(cè)導油缸位置控制信號；
[0013]C.建立一壓力保護控制器，根據(jù)帶鋼的屈服強度與厚度輸出一個壓力給定值；
[0014]D.建立一保護選擇器，接收壓力給定值并與設定的側(cè)導最大承受力值相比較，輸出較小的那個值；
[0015]E.在側(cè)導油缸活塞側(cè)油路中設置壓力傳感器，用以檢測側(cè)導油缸回油的壓強，從而輸出側(cè)導受力值；
[0016]F.建立一比較器，分別接收保護選擇器和壓力傳感器的輸出值并相比較，若后者大于前者，則由側(cè)導油缸位置控制信號控制側(cè)導油缸進行相應動作；若前者大于后者，則由側(cè)導油缸控制側(cè)導板打開至最大位置。
[0017]在步驟C中，所述的壓力給定值的計算公式為:壓力給定值=屈服強度X帶鋼厚度X接觸面系數(shù)常數(shù)。
[0018]在步驟E中，所述的側(cè)導受力值的計算公式為:側(cè)導受力值=傳感器數(shù)值X油缸活塞側(cè)面積。
[0019]在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的側(cè)導板對中控制裝置及其控制方法包括側(cè)導板的位置控制器、位置編碼器，還包括壓力保護控制器、保護選擇器、壓力傳感器和比較器，通過運用側(cè)導短行程及帶鋼變形壓力保護控制等技術(shù)，根據(jù)不同鋼種、厚度來設定保護夾緊力，在帶鋼發(fā)生形變之前或側(cè)導發(fā)生損壞之前起動保護功能，立即將側(cè)導完全打開，隨后通過使夾緊換向電磁閥線圈信號得電繼續(xù)夾緊帶鋼，這樣液壓缸短行程的往復動作不但可以減少帶鋼邊損缺陷及減少側(cè)導損壞，起到保護的目的，而且還可以起到拍打帶鋼對中的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)導對中控制流程框圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的側(cè)導對中控制流程框圖；
[0022]圖3是本發(fā)明的側(cè)導對中控制裝置的原理框圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0024]請結(jié)合圖2?圖3所示，本發(fā)明的側(cè)導板對中控制裝置同樣也包括側(cè)導板的位置控制器和位置編碼器，其中，位置控制器根據(jù)帶鋼寬度和控制需要產(chǎn)生一側(cè)導夾緊的位置設定值，并與位置編碼器檢測側(cè)導行程所產(chǎn)生的位置反饋值進行比較，由位置控制器發(fā)出一側(cè)導油缸位置控制信號；不同的是，本發(fā)明的控制裝置還包括壓力保護控制器、保護選擇器、壓力傳感器和比較器，其中，壓力保護控制器內(nèi)包含一個壓力算法器，其輸入是帶鋼屈服強度與厚度，經(jīng)過計算后輸出一個壓力給定值Fsetl。該計算方法基于以下公式:壓力給定值Fsetl=屈服強度X帶鋼厚度X接觸面系數(shù)常數(shù)，其中，接觸面系數(shù)常數(shù)為側(cè)導與帶鋼的接觸面面積；屈服強度是金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應力，單位是兆帕(MPa)，它是冷軋生產(chǎn)過程中常見的、具有通用性的工藝參數(shù)。保護選擇器的作用是選出當前合適的壓力保護值，其兩個輸入分別是壓力給定值Fsetl及設定的側(cè)導最大承受力Fset2，側(cè)導最大承受力Fset2是一個常數(shù)，它指的是側(cè)導能承受帶鋼撞擊最大極限值的力的數(shù)值，視現(xiàn)場側(cè)導的材質(zhì)情況而定，保護選擇器輸出的是較小的那個輸入值，記為Fset。壓力傳感器設置于原液壓系統(tǒng)的側(cè)導油缸活塞側(cè)油路中，用于檢測側(cè)導油缸回油的壓強，從而計算出側(cè)導的受力情況，傳感器的數(shù)值與側(cè)導的受力情況成正比關(guān)系，其關(guān)系式為:側(cè)導受力值Fw =傳感器數(shù)值Pft X油缸活塞側(cè)面積常數(shù)。比較器的輸入有兩個，一是保護選擇器輸出的Fset，二是壓力傳感器輸出的側(cè)導受力值Fw，比較器的作用就是比較兩個輸入的大小，當Fw〈Fset時，整個壓力異常判斷環(huán)節(jié)的結(jié)果為NO，則由側(cè)導油缸位置控制信號控制側(cè)導油缸進行相應動作；gFw>Fset時，整個壓力異常判斷環(huán)節(jié)的結(jié)果為YES，則由側(cè)導油缸控制側(cè)導板打開至最大位置，第一時間保護側(cè)導裝置及帶鋼邊部不受損壞。
[0025]本發(fā)明的側(cè)導板對中控制方法與上述控制裝置實質(zhì)相同，在此不再贅述，而是對采用本發(fā)明的控制裝置和方法還可采用以下幾個步驟來實時保護保護側(cè)導板與帶鋼邊部不受損壞:
[0026]1、輸入帶鋼厚度與屈服強度后，壓力保護控制器輸出一個壓力給定值Fsetl，與側(cè)導最大承受力值Fset2進行比較后，保護選擇器輸出一個給定值Fset。當帶鋼較厚使得保護選擇器的輸出FSet=FSet2時，此時帶鋼發(fā)生了跑偏，側(cè)導受力值Fw變大直至超過Fset時，比較器立即輸出一個Y，側(cè)導板立即完全打開(最大位置)，以防止側(cè)導被跑偏的帶鋼撞斷或拉壞；
[0027]2、當帶鋼厚度較薄使得保護選擇器的輸出Fset=Fsetl時，此時帶鋼發(fā)生了跑偏，側(cè)導受力值Fw變大直至超過Fset時，比較器立即輸出YES，側(cè)導板立即完全打開，以防止帶鋼發(fā)生邊損質(zhì)量缺陷；
[0028]3、當側(cè)導受力值FiM小于等于保護選擇器輸出Fset時，壓力異常判斷環(huán)節(jié)將輸出NO，側(cè)導板仍然按照位置控制器的輸出進行動作。
[0029]下面對本發(fā)明進行具體舉例:
[0030]某機組出口卷取機在甩尾過程中，若將側(cè)導投用，雖然能改善帶鋼跑偏問題，但存在側(cè)導裝置損壞或帶鋼邊損甚至邊部嚴重褶皺的風險；若側(cè)導不投用，卷取最后三圈將產(chǎn)生嚴重的溢出邊封鎖；在這種場合下，使用本專利的控制方法及裝置能有效減少卷取最后三圈溢出邊缺陷比例。
[0031]具體過程為:當接收到甩尾自動步開始運行的脈沖信號后，側(cè)導裝置進入位置控制，換向閥夾緊方向線圈得電，液壓缸伸出側(cè)導裝置夾緊至APos〈100mm范圍后停止。在整個甩尾過程中，壓力保護控制器始終通過液壓系統(tǒng)中的壓力傳感器檢測側(cè)導所受的壓力情況。根據(jù)輸入的不同帶鋼屈服強度及厚度，壓力保護器輸出一個壓力設定值Fsetl，在與側(cè)導最大承受力Fset2比較之后，保護選擇器輸出Fset并與側(cè)導受力FfM—起進入比較器進行比較，一旦Fw>FSet，則壓力保護功能激活并立即中斷位置控制將側(cè)導完全打開。隨著側(cè)導的打開，F(xiàn)w將逐漸減少并〈Fset，壓力保護模式退出位置控制模式激活，側(cè)導裝置將繼續(xù)夾緊帶鋼直至甩尾過程結(jié)束。
[0032]綜上所述，本發(fā)明通過新增壓力傳感器，經(jīng)過一套壓力異常判斷環(huán)節(jié)，能夠時時監(jiān)控側(cè)導的異常受力情況，經(jīng)實驗證明，完全可以有效防止帶鋼跑偏對側(cè)導的損害及對帶鋼邊部質(zhì)量的影響。
[0033]本【技術(shù)領域】中的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種側(cè)導板對中控制裝置，包括側(cè)導板的位置控制器和位置編碼器，位置控制器根據(jù)帶鋼寬度和控制需要產(chǎn)生一側(cè)導夾緊的位置設定值，并與位置編碼器檢測側(cè)導行程所產(chǎn)生的位置反饋值進行比較，發(fā)出側(cè)導油缸位置控制信號，其特征在于，還包括: 壓力保護控制器，根據(jù)帶鋼的屈服強度與厚度輸出一個壓力給定值； 保護選擇器，接收壓力給定值并與設定的側(cè)導最大承受力值相比較，輸出較小的那個值； 壓力傳感器，設于側(cè)導油缸活塞側(cè)油路中，用以檢測側(cè)導油缸回油的壓強，從而輸出側(cè)導受力值； 比較器，分別接收保護選擇器和壓力傳感器的輸出值并相比較，若前者大于后者，則由側(cè)導油缸位置控制信號控制側(cè)導油缸進行相應動作；若后者大于前者，則由側(cè)導油缸控制側(cè)導板打開至最大位置。
2.一種的側(cè)導板對中控制方法，其特征在于， 包括以下步驟: A.由側(cè)導板的位置控制器根據(jù)帶鋼寬度和控制需要產(chǎn)生一側(cè)導夾緊的位置設定值； B.由位置編碼器檢測側(cè)導行程并產(chǎn)生位置反饋值，輸入位置控制器后與位置設定值進行比較，發(fā)出側(cè)導油缸位置控制信號； C.建立一壓力保護控制器，根據(jù)帶鋼的屈服強度與厚度輸出一個壓力給定值； D.建立一保護選擇器，接收壓力給定值并與設定的側(cè)導最大承受力值相比較，輸出較小的那個值； E.在側(cè)導油缸活塞側(cè)油路中設置壓力傳感器，用以檢測側(cè)導油缸回油的壓強，從而輸出側(cè)導受力值； F.建立一比較器，分別接收保護選擇器和壓力傳感器的輸出值并相比較，若后者大于前者，則由側(cè)導油缸位置控制信號控制側(cè)導油缸進行相應動作；若前者大于后者，則由側(cè)導油缸控制側(cè)導板打開至最大位置。
3.如權(quán)利要求2中所述的側(cè)導板對中控制方法，其特征在于， 在步驟C中，所述的壓力給定值的計算公式為:壓力給定值=屈服強度X帶鋼厚度X接觸面系數(shù)常數(shù)。
4.如權(quán)利要求2中所述的側(cè)導板對中控制裝置及其控制方法，其特征在于， 在步驟E中，所述的側(cè)導受力值的計算公式為:側(cè)導受力值=傳感器數(shù)值X油缸活塞側(cè)面積。
【文檔編號】G05D27/02GK103926958SQ201310016642
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月16日
【發(fā)明者】孫波, 肖至勇, 江浩杰 申請人:寶鋼不銹鋼有限公司