專(zhuān)利名稱(chēng)：一種軋機(jī)agc控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別是涉及一種軋機(jī)AGC控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
軋機(jī)AGC (Automatic Gauge Control ，厚度自動(dòng)控制)是指在熱軋或冷軋?zhí)幚磉^(guò) 程中，為了控制軋機(jī)的出口厚度在設(shè)定的允許范圍之內(nèi)，而采取的輥縫自動(dòng)控制的方法。因 此軋機(jī)AGC根據(jù)工藝可分為熱軋軋機(jī)AGC控制和冷軋軋機(jī)AGC控制。軋機(jī)AGC控制包括前 饋，反饋和秒流量控制方式，還有效率、油膜、偏心等補(bǔ)償控制。 其中AGC前饋控制是根據(jù)入口帶鋼厚度變化(干擾量)調(diào)節(jié)軋機(jī)的輥縫值來(lái)消除
該干擾量對(duì)出口厚度的影響，該控制可實(shí)時(shí)、有效地消除入口厚度的變化對(duì)出口厚度的影
響。前饋控制的精確度依賴于入口厚度測(cè)量值跟蹤到軋機(jī)輥縫位置的精度和處理器計(jì)算、
執(zhí)行控制的精度，因此要提高前饋控制的精度，精確的跟蹤技術(shù)必不可少。 秒流量控制是根據(jù)軋機(jī)入口 、出口的速度和入口厚度計(jì)算出出口厚度，然后根據(jù)
計(jì)算的出口厚度與實(shí)際設(shè)定出口厚度比較來(lái)控制軋機(jī)輥縫大小的方法。由于軋機(jī)入口、出
口速度是可以實(shí)時(shí)測(cè)量的，所以帶鋼出口厚度計(jì)算值是否準(zhǔn)確主要依賴于跟蹤到軋機(jī)輥縫
位置的入口厚度實(shí)際值，故入口帶鋼厚度的精確位置跟蹤，可以有效提高秒流量控制的可
靠性和精確度。 軋機(jī)AGC反饋控制是根據(jù)對(duì)出口厚度計(jì)測(cè)量的出口厚度與實(shí)際設(shè)定出口厚度值 的偏差的變化情況來(lái)控制軋機(jī)輥縫值大小的一種方法。軋機(jī)AGC反饋控制具有時(shí)間滯后的 特點(diǎn)，依靠反饋AGC是不能完全消除出口帶鋼厚度偏差的。但通過(guò)精確跟蹤軋機(jī)咬合位置 的材料特性、輸入?yún)⒖己蜏y(cè)量值、實(shí)際執(zhí)行輸出的參考和實(shí)際值到出口厚度測(cè)量位置，可以 消除監(jiān)視AGC過(guò)程中因位置不一致導(dǎo)致的估值誤差，從而可以精確對(duì)前饋和秒流量控制算 法進(jìn)行優(yōu)化和有效可靠地進(jìn)行反饋AGC控制； 效率補(bǔ)償是包括加減速補(bǔ)償和摩擦補(bǔ)償，由于加減速導(dǎo)致軋機(jī)前后的張力變化， 導(dǎo)致材料的特性變化，因此在相同的輥縫和軋制力控制條件下的輸出厚度也隨之變化。摩 擦補(bǔ)償是指在不同帶鋼表面、不同速度和軋制力條件下的靜摩擦力不同，該摩擦力對(duì)出口 帶鋼厚度也有影響；效率補(bǔ)償就是通過(guò)對(duì)實(shí)際速度、張力、摩擦系數(shù)分布和當(dāng)前軋制力的情 況進(jìn)行分析，并根據(jù)反饋的厚度的變化情況，通過(guò)對(duì)輥縫預(yù)設(shè)定和反饋控制的辦法進(jìn)行修 正，從而克服加減速和摩擦力對(duì)軋機(jī)出口厚度的影響。 油膜補(bǔ)償是針對(duì)油膜軸承的軋機(jī)，由于軸承特別是支承輥軸承上有一層油膜，該 油膜導(dǎo)致軋機(jī)輥縫發(fā)生變化。油膜厚度隨著運(yùn)轉(zhuǎn)速度和軋制力大小而改變，因此油膜是速 度和軋制力的函數(shù)，通過(guò)對(duì)輥縫預(yù)設(shè)定和反饋控制的辦法進(jìn)行控制，從而克服油膜厚度對(duì) 軋機(jī)出口厚度的影響； 偏心補(bǔ)償是指由于軋輥，特別是支承輥的表面硬度不一致或出現(xiàn)偏心，導(dǎo)致軋機(jī) 輥縫隨旋轉(zhuǎn)成周期性變化，通過(guò)檢測(cè)軋輥偏心的情況，通過(guò)變換修正輥縫的設(shè)定值，及反饋 修正的辦法，克服軋輥偏心對(duì)軋機(jī)出口厚度的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的問(wèn)題是提供一種軋機(jī)AGC控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)結(jié)合軋機(jī)AGC前饋、 秒流量、反饋的控制方式，能達(dá)到精確控制軋機(jī)出口帶鋼厚度的目的。 本發(fā)明為達(dá)到以上目的，采用以下技術(shù)方案一種軋機(jī)AGC控制系統(tǒng)包括前饋控 制、反饋控制、秒流量控制調(diào)節(jié)裝置和液壓執(zhí)行裝置，前三種控制調(diào)節(jié)裝置均與液壓執(zhí)行裝 置保持通信。在軋機(jī)入口設(shè)置有入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀，在軋機(jī)出口設(shè)置有出口測(cè) 厚儀、出口激光測(cè)速儀。入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀、出口激光測(cè)速儀的檢測(cè)信號(hào)傳至秒 流量控制裝置，入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀的信號(hào)還傳至前饋控制裝置，出口測(cè)厚儀、出 口激光測(cè)速儀的信號(hào)還傳至反饋控制裝置，液壓執(zhí)行裝置包括液壓壓下伺服閥和液壓壓下 缸，液壓壓下伺服閥的控制信號(hào)傳送至液壓壓下缸。
本發(fā)明主要具有以下有益效果 (1)通過(guò)選擇基于VME總線的高性能控制器進(jìn)行控制，提高控制系統(tǒng)的快速響應(yīng) 性，其最快響應(yīng)速度達(dá)O. lms，一般采樣、跟蹤、處理和執(zhí)行相應(yīng)時(shí)間可達(dá)lms ;這從處理器 速度上滿足了高精度壓下AGC控制的目的； (2)由于采用直接插在VME機(jī)架上的快速I(mǎi)O快速存取入側(cè)厚度前饋信號(hào)和輸出執(zhí) 行壓下控制模擬信號(hào)，從而提高了采樣和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)效率和速度； (3)通過(guò)采用專(zhuān)業(yè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采樣和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而使得測(cè)量采樣和控 制機(jī)構(gòu)的執(zhí)行更加精確、可靠、響應(yīng)迅速。


圖1是本發(fā)明的軋機(jī)AGC結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明的軋機(jī)AGC硬件配置圖。
圖3是本發(fā)明的軋機(jī)AGC數(shù)據(jù)跟蹤示意圖。
圖4是本發(fā)明的軋機(jī)輥縫輸出控制流程圖。
圖5是本發(fā)明的軋機(jī)AGC入口數(shù)據(jù)跟蹤流程圖。
圖6是本發(fā)明的軋機(jī)AGC出口數(shù)據(jù)跟蹤流程圖。 圖中，l :入口測(cè)厚儀；2 :出口測(cè)厚儀；3 :入口激光測(cè)速儀；4 :出口激光測(cè)速儀；5 : 液壓執(zhí)行裝置；6 :液壓壓下伺服閥；7 :液壓壓下缸；8 :入口開(kāi)巻機(jī)；9 :出口巻取機(jī)；10 :軋 機(jī)機(jī)架。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及軋機(jī)AGC前饋、秒流量和反饋控制的方法。這三種控制方法的共同點(diǎn) 都是通過(guò)改變軋機(jī)壓下的輥縫設(shè)定值來(lái)達(dá)到控制軋機(jī)出口厚度的目的。其中前饋控制和秒 流量控制都是通過(guò)對(duì)入口厚度進(jìn)行采樣測(cè)量并跟蹤到軋機(jī)輥縫位置，然后根據(jù)算法修正壓 下輥縫設(shè)定值，來(lái)控制出口厚度的；反饋控制需要將出口厚度計(jì)的測(cè)量值反向跟蹤到軋機(jī) 位置，然后根據(jù)反饋控制算法修正壓下的輥縫值，來(lái)控制帶鋼的出口厚度。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。 如圖1所示，一種軋機(jī)AGC控制系統(tǒng)包括前饋控制裝置11、反饋控制裝置12、秒流量控制裝置13和液壓執(zhí)行裝置5，前三種控制裝置11、12、13均與液壓執(zhí)行裝置5保持通 信。在軋機(jī)入口設(shè)置有入口測(cè)厚儀1、入口激光測(cè)速儀3，在軋機(jī)出口設(shè)置有出口測(cè)厚儀2、 出口激光測(cè)速儀4。入口測(cè)厚儀1、入口激光測(cè)速儀3、出口激光測(cè)速儀4的檢測(cè)信號(hào)傳至秒 流量控制裝置13，入口測(cè)厚儀1、入口激光測(cè)速儀3的信號(hào)還傳至前饋控制裝置ll，出口測(cè) 厚儀2、出口激光測(cè)速儀4的信號(hào)還傳至反饋控制裝置12，執(zhí)行裝置5包括液壓壓下伺服閥 6和液壓壓下缸7，液壓壓下伺服閥6的控制信號(hào)傳送至液壓壓下缸7。
如圖2所示，本系統(tǒng)還包括快速數(shù)字量10、快速模擬量10、相對(duì)增量編碼器和絕 對(duì)增量編碼器，用于快速存取外部數(shù)字、模擬、速度和位移測(cè)量信號(hào)。這些信號(hào)主要包括液 壓執(zhí)行裝置5有電磁閥控制及其狀態(tài)檢測(cè)裝置、伺服閥控制及其位移檢測(cè)裝置、軋制力檢 測(cè)裝置；入口有入口測(cè)厚儀1和入口激光測(cè)速儀3，出口有出口測(cè)厚儀2、出口激光測(cè)速儀 4 ;這些現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出信號(hào)均通過(guò)快速數(shù)字量10、快速模擬量10、相對(duì)增量編碼器和絕對(duì)增 量編碼器進(jìn)行存取，并與VME總線通信。 前饋、反饋控制裝置11、12均包含乘法器，秒流量控制裝置13、液壓執(zhí)行裝置5包 含PID(比例-積分-微分)調(diào)節(jié)器。如圖l所示，入口測(cè)厚儀l的輸出信號(hào)AhO輸出后 通過(guò)一個(gè)乘法器與M/K的值相乘，然后再輸入液壓執(zhí)行裝置5，其中M為帶材塑性系數(shù)，K為 軋機(jī)彈性系數(shù)。出口測(cè)厚儀的輸出信號(hào)Ahl輸出后通過(guò)一個(gè)乘法器與l+M/K的計(jì)算值相 乘，然后再輸入液壓執(zhí)行裝置5。秒流量控制裝置13通過(guò)一個(gè)PID調(diào)節(jié)器將控制信號(hào)輸入 液壓執(zhí)行裝置5。液壓壓下伺服閥6和液壓壓下缸7之間接有兩個(gè)PID調(diào)節(jié)器分別進(jìn)行輥 縫位置和軋制力控制。 控制系統(tǒng)內(nèi)的控制裝置可采用ALSTOM的HPCi、GE的INNOVATION、SIEMENS的TDC 或Motorola的MVME等?？焖贁?shù)字量IO、快速模擬量IO和快速編碼器(相對(duì)增量編碼器和絕 對(duì)增量編碼器)信號(hào)采樣模i央可采用ALSTOM的VME FASTI/0、North Atlantic Industries 的64C2多功能1/0模板、GE的VME系列模板或SIEMENS的SM500模板等，分別插在各自提 供的控制裝置內(nèi)。入口測(cè)厚儀1和出口測(cè)厚儀2可采用IMS的X射線厚度儀、東芝的y射 線測(cè)厚儀或德國(guó)Fischer的X射線厚度儀。液壓壓下伺服閥6可采用德國(guó)Rexroth伺服閥 或M00G伺服閥，液壓壓下缸7采用不銹鋼液壓缸體。 —種軋機(jī)壓下AGC控制方法的處理流程是通過(guò)入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀、出 口測(cè)厚儀、出口激光測(cè)速儀、位移檢測(cè)裝置、軋制力檢測(cè)裝置采樣后，將信號(hào)傳送至快速模 擬量IO、快速數(shù)字量IO和快速編碼器(相對(duì)編碼器和絕對(duì)編碼器)信號(hào)采樣模塊，將信號(hào) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)VME總線將數(shù)字信號(hào)傳送并保存在動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，然后通過(guò)高性能 控制裝置進(jìn)行處理和運(yùn)算，產(chǎn)生控制信號(hào)，最后依次通過(guò)VME總線、快速模擬量IO和快速數(shù) 字量10將控制信號(hào)和控制值輸出給液壓執(zhí)行裝置以實(shí)現(xiàn)軋機(jī)液壓AGC控制的目的。
軋機(jī)液壓AGC控制包括輥縫位置控制和軋制力控制兩種方式，其方法是通過(guò)位 移檢測(cè)裝置、軋制力檢測(cè)裝置進(jìn)行采樣和信號(hào)反饋；采用斜坡梯度發(fā)生器給定控制器輸出 輥縫值，以控制壓下速度；在輥縫控制和軋制力控制過(guò)程中，若過(guò)調(diào)則返回一個(gè)梯度值，再 以較小的速度逼近目標(biāo)值；設(shè)定輥縫調(diào)節(jié)死區(qū)，當(dāng)調(diào)節(jié)目標(biāo)到達(dá)設(shè)定值允許范圍時(shí)，完成調(diào) 節(jié)過(guò)程；若單次輥縫調(diào)節(jié)偏差較大且不宜校正，則在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)允許較大的偏差，在下一 個(gè)調(diào)節(jié)周期中進(jìn)一步調(diào)節(jié)。
如圖4所示，輥縫位置控制和軋制力控制的步驟包括
1)準(zhǔn)備完畢后，設(shè)置壓下輥縫調(diào)節(jié)時(shí)間tp、一個(gè)調(diào)節(jié)梯度的執(zhí)行時(shí)間tpl和調(diào)節(jié) 允許的死區(qū)范圍dp ; 2)根據(jù)1)步設(shè)定值的大小設(shè)定輥縫控制輸出的梯度np和每個(gè)梯度調(diào)節(jié)值； 3)輸出一個(gè)梯度值； 4)執(zhí)行一個(gè)梯度值的輥縫控制輸出； 5)判斷是否到達(dá)單個(gè)梯度調(diào)節(jié)的時(shí)間tpl，若為是，進(jìn)入下一步；若為否轉(zhuǎn)至步驟 4); 6)判斷是否到達(dá)梯度設(shè)定值np，若為是進(jìn)入下一步；若為否轉(zhuǎn)至步驟3);
7)判斷調(diào)節(jié)過(guò)程是否已到達(dá)允許的死區(qū)范圍dp，若為是轉(zhuǎn)至12);若為否進(jìn)入下 少； 8)判斷是否過(guò)調(diào)，若為是進(jìn)入下一步，若為否則轉(zhuǎn)至步驟10); 9)返回一個(gè)梯度值； 10)以較小的速度接近目標(biāo)值； 11)判斷是否到達(dá)設(shè)定調(diào)節(jié)時(shí)間tp，若為否則轉(zhuǎn)至7)，若為是則進(jìn)入下一步；
12)結(jié)束控制過(guò)程。 對(duì)所有采樣數(shù)據(jù)和信號(hào)進(jìn)行跟蹤處理，跟蹤處理的方法包括首先確定控制系統(tǒng) 各參數(shù)，然后對(duì)軋機(jī)入口參數(shù)和軋機(jī)出口參數(shù)進(jìn)行跟蹤；
其中入口參數(shù)跟蹤和出口參數(shù)跟蹤的過(guò)程包括 入口參數(shù)跟蹤過(guò)程從入口信號(hào)檢測(cè)裝置(如入口厚度儀l)將帶鋼入口信號(hào)(如 帶鋼材料特性、規(guī)格、尺寸)和入口數(shù)據(jù)采樣值(如入口實(shí)測(cè)厚度、速度)跟蹤到軋機(jī)咬合 位置，高性能控制裝置再根據(jù)跟蹤實(shí)際值進(jìn)行前饋控制和秒流量控制，消除在前饋和秒流 量控制過(guò)程中的時(shí)滯誤差，實(shí)現(xiàn)精確控制； 出口參數(shù)跟蹤過(guò)程從軋機(jī)咬合的位置將入口數(shù)據(jù)跟蹤信號(hào)、當(dāng)前位置帶鋼信號(hào) (如材料特性，如長(zhǎng)度、寬度、硬度等)、液壓執(zhí)行裝置的數(shù)據(jù)信號(hào)(如輥縫參考值和實(shí)際值、 軋制力參考值和實(shí)際值)和控制信號(hào)及油膜偏心等信號(hào)跟蹤到出口信號(hào)檢測(cè)位置，高性能 控制裝置再根據(jù)跟蹤實(shí)際值、軋機(jī)參考設(shè)定值和實(shí)際測(cè)量厚度值進(jìn)行反饋控制和對(duì)前饋控 制、秒流量控制的算法進(jìn)行優(yōu)化。 作為精確有效的軋機(jī)AGC控制系統(tǒng)，具體實(shí)施步驟為
壹.從硬件方面提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)性 1.為提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)性，控制系統(tǒng)采用基于VME(Versa Module Eurocard) 總線的高性能控制器(如ALST0M公司的HPCi，GE公司的INNOVATION, SIEMENS公司的TDC 和Motorola公司的MVME等)進(jìn)行控制，提高控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)性，其最快響應(yīng)速度是 0. lms，一般采樣和控制器響應(yīng)時(shí)間可放在1ms的控制器循環(huán)執(zhí)行周期里，即做到處理器每 lms采樣和執(zhí)行一次。 2.采用直接插在VME機(jī)架上的快速數(shù)據(jù)采集IO(如ALSTOM的VME FASTI/0, NorthAtlantic Industries的64C2多功能1/0模板、GE的VME系列模板、SIEMENS的SM500 模板等)快速存取軋機(jī)兩側(cè)的采樣信號(hào)、輥縫檢測(cè)信號(hào)和控制執(zhí)行裝置的采樣和控制輸出 信號(hào)，以便提高采樣和控制輸出的接口通信速度，提高信號(hào)采樣和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行的響應(yīng)性。
3.采用專(zhuān)業(yè)設(shè)備(如厚度儀有MS公司的X射線厚度儀、東芝Y射線測(cè)厚儀、德國(guó)Fischer的X射線厚度儀等，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括伺服閥和液壓缸，伺服液壓閥主要有德國(guó) 力士樂(lè)(Rexroth)伺服閥，M00G伺服閥等。液壓缸采用國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)的液壓廠家生產(chǎn)的不銹鋼 液壓缸體)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采樣和液壓機(jī)構(gòu)的執(zhí)行，以提高采樣和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精確性、可靠性 和快速響應(yīng)性。 以上是從硬件角度提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)性，該方面的特征是必須的，只要通過(guò)合 理的系統(tǒng)集成配置即可實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)看說(shuō)明書(shū)示圖l控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖。
貳.通過(guò)有效的輥縫控制手段提高輥縫控制執(zhí)行的精度與效率
軋機(jī)AGC輥縫控制過(guò)程遵循如下法則 1.采用斜坡梯度發(fā)生器給定設(shè)定值控制輥縫值，合理控制壓下速度，從而減少過(guò) 調(diào)幾率，避免過(guò)調(diào)誤差，實(shí)現(xiàn)平滑穩(wěn)定的壓下位置調(diào)節(jié)。 2.當(dāng)出現(xiàn)過(guò)調(diào)時(shí)，返回一個(gè)梯度值，再以較小的速度逼近目標(biāo)值，從而避免方向不 一致導(dǎo)致的調(diào)節(jié)誤差。 3.設(shè)定輥縫調(diào)節(jié)死區(qū)，當(dāng)調(diào)節(jié)輥縫目標(biāo)值到達(dá)設(shè)定值的允許范圍值時(shí)，表示調(diào)節(jié) 完成，以避免或減少調(diào)節(jié)震蕩。 4.若單次輥縫調(diào)節(jié)偏差較大，在規(guī)定時(shí)間之后停止調(diào)節(jié)，以避免影響下一個(gè)調(diào)節(jié) 周期。 以上特征是有效的輥縫控制手段，為保證控制精度和控制執(zhí)行的周期，提高控制 效率具有重要意義。 叁.通過(guò)精確的參數(shù)位置跟蹤提高具有快速控制處理要求的AGC前饋、秒流量和 反饋控制的效果和精度 1.通過(guò)對(duì)入口厚度測(cè)量值(或計(jì)算值)直到出口厚度檢測(cè)值的精確跟蹤，消除前 饋控制或秒流量控制因位置不一致產(chǎn)生的時(shí)滯，從而提高前饋和秒流量控制的精度，并提 高反饋控制的效果和控制精度。 2.為保證精確跟蹤的精度，采用準(zhǔn)確定時(shí)的數(shù)據(jù)跟蹤辦法，消除速度變化對(duì)帶鋼 跟蹤精度的影響。準(zhǔn)確定時(shí)計(jì)算充分考慮到數(shù)據(jù)采樣時(shí)間、數(shù)據(jù)存取和控制器處理時(shí)間和 控制執(zhí)行裝置(伺服閥控制系統(tǒng))的執(zhí)行時(shí)間。以準(zhǔn)確的采樣時(shí)間采集數(shù)據(jù)，保證在處理 器處理和采樣數(shù)據(jù)的精確性，使軋機(jī)AGC前饋和秒流量控制具有可靠、實(shí)時(shí)的效果，從而徹 底消除控制誤差；使反饋控制在材料位置上保持沒(méi)有偏差，從而便于前饋和秒流量控制算 法的自學(xué)習(xí)優(yōu)化，提高反饋控制精度和效果。 3.在同一跟蹤周期對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行限幅檢測(cè)和故障處理，避免了在采樣、跟蹤和 處理過(guò)程中異常情況的發(fā)生，加強(qiáng)了 AGC控制系統(tǒng)的可靠性。 4.在同一跟蹤周期和執(zhí)行周期中對(duì)采樣和檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行平滑處理，提高了信號(hào)的 精確度和可靠性。 下面對(duì)參數(shù)位置跟蹤實(shí)施的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)闡述，首先確定控制系統(tǒng)各參數(shù)和信 號(hào)，然后對(duì)軋機(jī)入口參數(shù)信號(hào)和軋機(jī)出口參數(shù)信號(hào)進(jìn)行跟蹤。
—、確定控制系統(tǒng)各參數(shù)和信號(hào) 如果選擇軋機(jī)入口、出口檢測(cè)信號(hào)(如厚度值)采樣的設(shè)備和控制器循環(huán)執(zhí)行的
周期相同，則入口、出口采樣數(shù)據(jù)跟蹤時(shí)，以下各參數(shù)值的定義和大小相同。
101.確定控制器循環(huán)執(zhí)行周期t。
基于VME總線的控制器，其處理周期最小只有O. lms。通?？刂破餮h(huán)執(zhí)行周期 t。定義為lms，這樣既可以保證較快的循環(huán)處理速度，又可以減小處理器的執(zhí)行負(fù)荷，使處 理器可靠快速地處理壓下AGC控制過(guò)程。也可根據(jù)控制器的負(fù)荷情況選擇2ms的控制循環(huán) 周期來(lái)處理壓下AGC控制的采樣、處理、執(zhí)行和控制。
102.確定數(shù)據(jù)信號(hào)采樣周期tm 影響數(shù)據(jù)采樣周期tm的因素包括(l)信號(hào)的檢測(cè)時(shí)間，這與采用的檢測(cè)設(shè)備、信 號(hào)轉(zhuǎn)換速度有關(guān)；(2)信號(hào)的讀取和保存到處理器的時(shí)間，與控制器循環(huán)執(zhí)行周期t。和快 速數(shù)據(jù)存取I0的時(shí)間有關(guān)；(3)信號(hào)的處理時(shí)間，與控制器循環(huán)執(zhí)行周期t。有關(guān)。由于以 上過(guò)程分時(shí)進(jìn)行，所以一個(gè)采樣周期tm等于以上3個(gè)時(shí)間之和。 當(dāng)信號(hào)檢測(cè)裝置、數(shù)據(jù)采集IO和控制器循環(huán)執(zhí)行周期t。確定的情況下，數(shù)據(jù)采樣 周期tm是一個(gè)固定值。由于信號(hào)檢測(cè)時(shí)間、數(shù)據(jù)采集IO轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)臅r(shí)間在微妙級(jí)，相對(duì)
控制器循環(huán)執(zhí)行周期t。較小，因此數(shù)據(jù)采樣周期tm不超過(guò)2個(gè)控制循環(huán)周期t。，即t。 < tm
< 2tc。 103.確定控制器執(zhí)行時(shí)間tp 控制器輸出執(zhí)行過(guò)程包括控制器處理、輸出和執(zhí)行裝置的執(zhí)行的過(guò)程，所以控制 器執(zhí)行時(shí)間是如下時(shí)間之和1.控制器輸出信號(hào)處理、存取的時(shí)間，這與控制器的算法和 循環(huán)執(zhí)行周期t。有關(guān)；2.控制器控制信號(hào)輸出的時(shí)間，與快速10數(shù)據(jù)存取的時(shí)間有關(guān)； 3.伺服閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)和壓下的時(shí)間，該時(shí)間與伺服閥的相應(yīng)特性有關(guān)。
在軋機(jī)AGC控制過(guò)程中，伺服閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)和壓下的時(shí)間確定由于控制器處 理采用階梯值給定方法輸出控制，因此以上輸出控制的過(guò)程需要反復(fù)若干次rv才能達(dá)到 輥縫預(yù)設(shè)值，設(shè)每次處理器控制執(zhí)行的周期為t^則到達(dá)輥縫預(yù)設(shè)值的時(shí)間是npXt^ ;若 有過(guò)調(diào)，還要回調(diào)一定的位置后再以相同的方向低速逼近輥縫預(yù)設(shè)值。為了減少和消除調(diào) 節(jié)的震蕩，調(diào)節(jié)值設(shè)置死區(qū)，以便當(dāng)輥縫達(dá)到設(shè)定值允許的誤差范圍時(shí)即認(rèn)為到達(dá)預(yù)設(shè)值 并停止調(diào)節(jié)；所以設(shè)置最大調(diào)節(jié)執(zhí)行周期tpmax，當(dāng)超過(guò)該周期時(shí)，停止進(jìn)一步調(diào)節(jié)，執(zhí)行下 一個(gè)輥縫值調(diào)節(jié)執(zhí)行周期。所以一次控制器執(zhí)行時(shí)間tp是到達(dá)預(yù)設(shè)值的時(shí)間與可能的回 調(diào)和震蕩時(shí)間tr之和:tp = npXtpl+tr，i tp《tp x。 每個(gè)處理器控制執(zhí)行的周期tpl，伺服控制系統(tǒng)執(zhí)行一個(gè)壓下梯度值，因此一個(gè)梯 度執(zhí)行的時(shí)間等于處理器控制執(zhí)行的周期tpl。由于IO轉(zhuǎn)換輸出時(shí)間在微秒級(jí)，控制器循 環(huán)執(zhí)行時(shí)間在1 2ms，而伺服閥輸出控制的周期是伺服閥加油缸響應(yīng)時(shí)間與壓下機(jī)械相 應(yīng)時(shí)間之和。伺服閥加油缸響應(yīng)時(shí)間周期時(shí)間在20 40ms，完成一個(gè)壓下梯度的設(shè)定，壓 下機(jī)械響應(yīng)速度vpl最大為8mm/s (即8 y m/ms)，結(jié)合每個(gè)梯度的調(diào)節(jié)行程Spl即可通過(guò)spl/ vpl計(jì)算出來(lái)，因此每個(gè)梯度所要執(zhí)行的時(shí)間等于伺服閥加油缸響應(yīng)時(shí)間周期時(shí)間、壓下機(jī) 械響應(yīng)時(shí)間和控制器循環(huán)執(zhí)行時(shí)間之和。 一般在40ms 90ms之間。因此伺服閥執(zhí)行機(jī)構(gòu) 響應(yīng)和壓下的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于處理器執(zhí)行周期和IO轉(zhuǎn)換輸出時(shí)間，整個(gè)控制器執(zhí)行時(shí)間tpl 主要取決于伺服閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)和機(jī)械壓下的速度。 在控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器算法、控制器循環(huán)執(zhí)行周期t。和數(shù)據(jù)輸出10設(shè)備確定的 情況下，上述每個(gè)處理器控制執(zhí)行的周期t^可以通過(guò)計(jì)算來(lái)確定。 一次AGC控制輸出調(diào)節(jié) 所用的全部時(shí)間(即控制器執(zhí)行時(shí)間tp)就是每次控制執(zhí)行的周期tpl與控制器處理執(zhí)行 的次數(shù)的乘積。如控制器處理梯度執(zhí)行的最大次數(shù)不超過(guò)5次，則一次伺服閥最大調(diào)節(jié)執(zhí)行周期tpmax等于一個(gè)處理器梯度控制執(zhí)行的時(shí)間tpl的5倍。若按40ms < tpl < 90ms的 范圍確定單次梯度循環(huán)控制的執(zhí)行周期t^，然后根據(jù)tp = tplXnp就可確定tp的值。其中 實(shí)際控制輸出執(zhí)行的次數(shù)np的范圍為1《np《5，如圖七所示。 通過(guò)采用以上的控制策略，可以減少控制器處理執(zhí)行的次數(shù)，并能穩(wěn)定可靠地達(dá)
到輥縫位置控制的目標(biāo)值。 104.數(shù)據(jù)跟蹤周期tte 數(shù)據(jù)采樣之后需要跟蹤處理，然后參與控制器的執(zhí)行。在采樣的同時(shí)，處理器同時(shí) 進(jìn)行跟蹤處理和控制器的執(zhí)行(即輥縫的調(diào)節(jié))，為保證每一個(gè)跟蹤數(shù)據(jù)能有不同的采樣 數(shù)據(jù)且能可靠地在控制器中執(zhí)行，需要使跟蹤時(shí)間大于或等于控制器的執(zhí)行時(shí)間和數(shù)據(jù)的 采樣時(shí)間，由于tp > tm， tm > t。，控制器執(zhí)行時(shí)間tp的最大調(diào)節(jié)執(zhí)行周期為tpmax，因此只要 數(shù)據(jù)跟蹤周期tte大于或等于最大調(diào)節(jié)執(zhí)行周期tpmax，就能保證采樣的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)跟蹤后 能夠完整可靠地執(zhí)行一次。 數(shù)據(jù)跟蹤周期tte同時(shí)是控制器循環(huán)執(zhí)行周期t。、控制器執(zhí)行時(shí)間tp和數(shù)據(jù)采樣
周期tm的最小公倍數(shù)或最小公倍數(shù)的倍數(shù)，這樣才能保證采樣信號(hào)經(jīng)過(guò)跟蹤能夠可靠地輸
出執(zhí)行。用公式表示為<formula>formula see original document page 9</formula> f :求最小公倍數(shù)； nte :倍數(shù)，為保證采樣和控制的精度， 一般取值1或2。 由于tte是tm的倍數(shù)nm，因此在跟蹤周期tte內(nèi)采樣和采樣值存取的次數(shù)等于該倍 數(shù)rv該采樣值通過(guò)高低限幅處理，若采樣的數(shù)值無(wú)效，剔除無(wú)效的采樣值，并報(bào)警；同時(shí)對(duì) 有效的采樣值做加權(quán)平均處理，得到一個(gè)跟蹤周期內(nèi)的實(shí)際入口厚度值。
由于經(jīng)高低限幅和加權(quán)平均處理后得到的跟蹤入口厚度值，雖沒(méi)有考慮帶鋼的速 度，但充分考慮了從信號(hào)采樣到液壓AGC控制系統(tǒng)可靠完整執(zhí)行的時(shí)間，因此可實(shí)現(xiàn)可靠、 及時(shí)的AGC調(diào)節(jié)，從而最大限度地消除了來(lái)料厚度變化對(duì)出口厚度的影B向，達(dá)到可靠精確 的AGC控制的目的。 105.在一個(gè)跟蹤周期內(nèi)，從入口數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)到軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)位置的跟蹤周期的最 大位移偏差值A(chǔ) lmax和最大位移偏差次數(shù)Anmax值 在入口數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)到軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)位置之間的距離和帶鋼傳動(dòng)的加速度a—定 的情況下，帶材在入口數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的初始速度v。越低，在入口數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)到軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié) 位置之間的帶材速度偏差越大。假如帶鋼AGC投入時(shí)的帶鋼速度不小于60m/min(即lm/ s)，設(shè)入口厚度檢測(cè)點(diǎn)與軋機(jī)輥縫調(diào)節(jié)位置之間的距離S。 = 5m，加速度a《lm/V，則在帶 鋼速度較小時(shí)，從檢測(cè)位置跟蹤到軋機(jī)位置的帶鋼速度偏差<formula>formula see original document page 9</formula> 也就是說(shuō)，在軋機(jī)AGC投入且正常運(yùn)行時(shí)，從入口檢測(cè)位置到達(dá)軋機(jī)咬合位置時(shí)， 帶鋼實(shí)際運(yùn)行速度的最大偏差值A(chǔ) Vmax是2. 31 m/s 。 其中，a為帶材加速度，v。為帶材在入口數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的初始速度，S。為入口數(shù)據(jù)采 樣點(diǎn)到輥縫調(diào)節(jié)位置的距離；
設(shè)一個(gè)跟蹤周期在入口測(cè)厚儀位置時(shí)的采樣帶鋼長(zhǎng)度是1。，到達(dá)軋機(jī)輥縫咬合位 置采樣的帶鋼長(zhǎng)度是l"則




11 = 10+ttrAV ; 或11 = 10_ttrAV ; 則采樣長(zhǎng)度偏差值A(chǔ) 1 = 最大采樣長(zhǎng)度偏差 △ lmax — ttr Vmax — 2. 31 則最大偏差跟蹤周期
AV
<formula>formula see original document page 10</formula>
也就是說(shuō)，在入口采樣檢S
點(diǎn)一個(gè)跟蹤周期的帶鋼采樣長(zhǎng)度，經(jīng)加速后到達(dá)軋機(jī) 咬合位置最多需要3個(gè)跟蹤周期處理，以可靠完成一個(gè)完整的壓下AGC輥縫控制過(guò)程；同樣 在帶鋼減速時(shí)為了在軋機(jī)AGC輥縫控制過(guò)程中完整、可靠地執(zhí)行一個(gè)跟蹤周期，在入口信 息采樣點(diǎn)最多需要3個(gè)跟蹤周期。 106.根據(jù)下式(1) (2)計(jì)算從軋機(jī)入口數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)到軋機(jī)咬合位置的跟蹤次數(shù)
<formula>formula see original document page 10</formula> S0+vn ttr > SI > S0 (2) 其中，Vi為每個(gè)跟蹤周期的速度測(cè)量值，通過(guò)激光測(cè)速儀或速度編碼器實(shí)時(shí)檢測(cè)； i為跟蹤次數(shù)，Sl為帶鋼從入口厚度檢測(cè)裝置跟蹤到軋機(jī)執(zhí)行裝置過(guò)程中行走的距離，S。是 入口厚度檢測(cè)點(diǎn)到軋機(jī)咬入點(diǎn)之間的距離，是一個(gè)固定值。 107.根據(jù)下式(3)和(4)計(jì)算從輥縫調(diào)節(jié)位置到軋機(jī)出口數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的跟蹤次數(shù) 8;=2>;<=4.2>; (3)
i=l i=l S' 。+v' n, *t' tr>S' i^S' 。 (4) 其中，v' i為每個(gè)跟蹤周期的速度測(cè)量值，i為跟蹤次數(shù)，S'工為帶鋼從軋機(jī)執(zhí)行 裝置到出口檢測(cè)裝置跟蹤行走的距離，通過(guò)激光測(cè)速儀或速度碼盤(pán)實(shí)時(shí)檢測(cè)；S'。為出口
厚度檢測(cè)點(diǎn)與軋機(jī)之間的距離，t' te為出口跟蹤周期，確定方法同ttr，在控制器循環(huán)執(zhí)行 周期和采樣周期相同時(shí)t' te = tte。
二 .入口數(shù)據(jù)信號(hào)的采樣和跟蹤的方法1.入口數(shù)據(jù)(如厚度)的采樣由于數(shù)據(jù)跟蹤周期ttr是數(shù)據(jù)采樣周期tm的倍數(shù)， 因此在ttr周期內(nèi)采樣和采樣值存儲(chǔ)的次數(shù)等于該倍數(shù)。該采樣值通過(guò)高低限幅處理，若采 樣的數(shù)值無(wú)效，剔除無(wú)效的采樣值且報(bào)警，同時(shí)對(duì)有效的采樣值做加權(quán)平均處理，得到一個(gè) 跟蹤周期的入口實(shí)際厚度值。入口數(shù)據(jù)的采樣適用于前饋控制和秒流量控制。
2.入口采樣數(shù)據(jù)的跟蹤方法 201)采用指針結(jié)構(gòu)的數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)和處理跟蹤數(shù)據(jù)。該結(jié)構(gòu)數(shù)組有兩個(gè)指針，一個(gè)
是入口指針Pin，指向加入數(shù)組的入口數(shù)據(jù)(即新加入的數(shù)據(jù))；一個(gè)是出口指針P。ut，指向數(shù)組的出口數(shù)據(jù)。每個(gè)結(jié)構(gòu)可以包括若干項(xiàng)，其中必須有當(dāng)前采樣跟蹤數(shù)據(jù)序列號(hào)，當(dāng)前采 樣的速度，當(dāng)前采樣材料的特性，如長(zhǎng)度、寬度、硬度等。并設(shè)入口指針Pin的數(shù)據(jù)的序列號(hào) 是k，出口指針P。ut的數(shù)據(jù)的序列號(hào)是j，從入口到達(dá)軋機(jī)調(diào)節(jié)輥縫位置所需的采樣跟蹤次 數(shù)是n，則從j = l到k二n，分別表示該結(jié)構(gòu)指針數(shù)組中從出口指針P。ut到入口指針Pin所 有跟蹤數(shù)據(jù)的序列。最后將j、 k置零。 設(shè)S。是入口厚度檢測(cè)點(diǎn)到軋機(jī)咬入點(diǎn)之間的距離，是一個(gè)固定的值。、為每個(gè)跟 蹤周期的速度測(cè)量值，通過(guò)激光測(cè)速儀或速度碼盤(pán)實(shí)時(shí)檢測(cè)，i為跟蹤次數(shù)，SI為帶鋼從入 口厚度檢測(cè)裝置跟蹤到軋機(jī)執(zhí)行裝置過(guò)程中行走的距離。
在咬入前的跟蹤位移為
<formula>formula see original document page 11</formula>
i=j i=l
則從入口厚度測(cè)量位置跟蹤到達(dá)軋機(jī)咬合位置時(shí)滿足如下關(guān)系式
S0+vn ttr > SI > S0 (6) 202)對(duì)軋機(jī)入口的帶材厚度采樣一次，將入口指針加l，即Pin = Pin+1， k = k+l， n = k ;若是第一次采樣，則將出口指針置1，即P。ut = 1， j = 1。 203)將Pin所指向的值代入(5)式得到S工的累加值，然后判斷(6)式是否成立，若 成立則將P。ut所指向的跟蹤數(shù)據(jù)(如入口厚度跟蹤值)賦給壓下AGC控制系統(tǒng)參與控制； 否則返回執(zhí)行步驟202)。 204)將入口指針加l，即Pin二Pin+l，此時(shí)Pin的序列號(hào)k二k+l，n二n+l ;代入上 式(5)式計(jì)算S1的累計(jì)值，然后判斷(6)式是否成立，若成立則說(shuō)明入口指針新加入的跟 蹤周期的長(zhǎng)度較小，直接用當(dāng)前出口 P。ut的跟蹤值，作為輥縫控制輸入值參與控制，出口指
針P。ut不變，序列號(hào)k不變； 205)若(6)成立，則若為第一次，建立初始值為1的計(jì)數(shù)器c，然后重復(fù)步驟204); 若不是第一次，則將計(jì)數(shù)器c加l，若c《Anmax， An^二3，則重復(fù)步驟204)，若c〉 A nmax 則停止跟蹤過(guò)程，轉(zhuǎn)入故障處理，進(jìn)入步驟209)。 若不成立，則說(shuō)明跟蹤實(shí)際長(zhǎng)度已超出S。，轉(zhuǎn)入步驟206)執(zhí)行。
206)將P。ut所指向的結(jié)構(gòu)數(shù)組值移除保存，然后將出口指針P。ut加1，即P。ut = P。ut+1， j = j+l，此時(shí)初始值i等于i加l，指向跟蹤隊(duì)列出口的下一數(shù)據(jù)，即從跟蹤數(shù)據(jù)隊(duì) 列出口的下一跟蹤數(shù)據(jù)開(kāi)始到跟蹤數(shù)據(jù)入口參與(5)式的計(jì)算，并判斷(6)式是否成立；
若(6)式不成立則則將當(dāng)前的出口指針P。ut上的跟蹤數(shù)據(jù)入口實(shí)際厚度移出并保 存，設(shè)置初始值為0的計(jì)數(shù)器cl，將計(jì)數(shù)器值加l，若cl《Anmax， Anmax = 3，則重復(fù)執(zhí)行步 驟206)步；若cl > An^則停止跟蹤過(guò)程，轉(zhuǎn)入故障處理，進(jìn)入步驟209)。如果(6)式成 立則執(zhí)行下一步； 207)將步驟206)移出并保存的P。ut曾經(jīng)指向的入口厚度值值和當(dāng)前P。ut所指向 的跟蹤值進(jìn)行算術(shù)平均后，再賦給軋機(jī)輥縫AGC控制系統(tǒng)進(jìn)行輥縫控制；
208)將入口指針Pin和出口指針P。ut之間的數(shù)組重新排序，排序后的數(shù)組仍按序號(hào) 從1開(kāi)始到n結(jié)束。速度、材料屬性(如厚度、寬度、硬度等)仍按新的排序順序進(jìn)行定義，如速度從Vl到vn，入口厚度采樣值從^到hn。然后轉(zhuǎn)向步驟202)。 209)停止跟蹤過(guò)程。 三.出口厚度采樣數(shù)據(jù)的跟蹤方法 1.出口數(shù)據(jù)的采樣適用于反饋控制，其采樣方法與前饋控制和秒流量控制時(shí)入
口厚度采樣類(lèi)似。由于t' tr是tm的倍數(shù)，因此在t' tr周期內(nèi)采樣和采樣值存儲(chǔ)的次數(shù)
等于該倍數(shù)。該采樣值通過(guò)高低限幅處理，若采樣的數(shù)值無(wú)效，剔除無(wú)效的采樣值則報(bào)警， 同時(shí)對(duì)有效的采樣值做加權(quán)平均處理，得到一個(gè)跟蹤周期的出口實(shí)際厚度值。
2.出口厚度采樣數(shù)據(jù)(即反饋信號(hào))的跟蹤具體實(shí)施步驟為 出口采樣數(shù)據(jù)的跟蹤方法與入口數(shù)據(jù)的跟蹤方法相同。具體步驟如下 301)建立指針結(jié)構(gòu)的數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)和處理跟蹤數(shù)據(jù)，該結(jié)構(gòu)數(shù)組包括指向加入數(shù)組
的數(shù)據(jù)的指針P' in和指向數(shù)組輸出的數(shù)據(jù)的指針P' 。ut，并設(shè)入口指針P' in的數(shù)據(jù)序
列號(hào)是1，出口指針P。ut的數(shù)據(jù)的序列號(hào)是m，從達(dá)軋機(jī)調(diào)節(jié)輥縫位置到出口數(shù)據(jù)采樣位置 所需的采樣跟蹤次數(shù)是n'，則從1 = 1到m = n'分別表示該結(jié)構(gòu)指針數(shù)組中從出口指針
P'。ut到入口指針P'in所有跟蹤數(shù)據(jù)的序列。數(shù)組的每個(gè)結(jié)構(gòu)可以包括若干項(xiàng)，其中必
須有當(dāng)前采樣跟蹤數(shù)據(jù)序列號(hào)，當(dāng)前采樣的速度和加速度，當(dāng)前采樣出口材料的特性，如長(zhǎng) 度、寬度、硬度等，當(dāng)前輥縫參考值和實(shí)際值、軋制力、跟蹤入口采樣值及油膜偏心等其它軋 機(jī)參數(shù)。最后將l和m置零。 設(shè)S'。是入口厚度檢測(cè)點(diǎn)到軋機(jī)咬入點(diǎn)之間的距離，是一個(gè)固定的值。v' i為 每個(gè)跟蹤周期的速度測(cè)量值，通過(guò)激光測(cè)速儀或速度碼盤(pán)實(shí)時(shí)檢測(cè)，S'工為帶鋼從軋機(jī)輥 縫位置跟蹤到出口厚度檢測(cè)裝置過(guò)程中行走的距離。
從軋機(jī)輥縫位置到出口厚度測(cè)量位置跟蹤位移 s;=Jv;.4^.tv; (7)
i=l i-I 則從軋機(jī)輥縫位置跟蹤到達(dá)出口厚度測(cè)量位置時(shí)滿足如下關(guān)系式
S' o+v' n, t' tr > S' ! > S' o (8) 302)對(duì)軋機(jī)出口的帶材厚度每采樣跟蹤一次，就將出口指針加1，即P' in = P' in+l，l二l+l;若是第一次采樣跟蹤，需將出口指針置l，即P' 。ut=l，m=l;
303)將P' in的速度值代入(7)式得到S' J勺累加值，然后判斷(8)式是否成 立，若成立則將P' 。ut所指向的跟蹤值輸出和當(dāng)前的出口厚度采樣值一起參與輥縫AGC控 制系統(tǒng)控制，否則返回執(zhí)行步驟302)。 304)將入口指針加l，即P' in = P'化+l，此時(shí)P' in的序列號(hào)1 =m+l， n，= n' +1 ;代入上式(7)式計(jì)算S'工的累計(jì)值，然后判斷(8)式是否成立，若成立則說(shuō)明出口 指針新加入的跟蹤長(zhǎng)度較小，直接用當(dāng)前出口 P' 。ut的跟蹤值，輸出參與輥縫AGC控制系統(tǒng) 控制，出口指針P' 。ut不變，序列號(hào)m不變； 305)若(8)成立，則若為第一次，建立初始值為1的計(jì)數(shù)器c'，然后重復(fù)步驟
304);若不是第一次，則將計(jì)數(shù)器c'加l，若c'《An隨，Anmax = 3，則重復(fù)步驟304)，若
c' > An^則停止跟蹤過(guò)程，轉(zhuǎn)入故障處理，進(jìn)入步驟309)。 若(8)不成立則說(shuō)明跟蹤實(shí)際長(zhǎng)度已超出S'。，轉(zhuǎn)入步驟306)執(zhí)行。 306)將P。ut所指向的結(jié)構(gòu)數(shù)組值移除保存，然后將出口指針P' 。ut加l，即P' 。ut=P' 。ut+l，指向出口P' 。ut的序列號(hào)m二m+l，此時(shí)初始值i等于i加l;指向跟蹤隊(duì)列出 口的下一數(shù)據(jù)，即從跟蹤數(shù)據(jù)隊(duì)列出口的下一跟蹤數(shù)據(jù)開(kāi)始到跟蹤數(shù)據(jù)入口為止參與(7) 式計(jì)算，并判斷(8)式是否成立； 若此時(shí)(8)式不成立，則將當(dāng)前的出口指針P' 。ut上的跟蹤數(shù)據(jù)移出并保存；設(shè)置 初始值為O的計(jì)數(shù)器c' p將計(jì)數(shù)器值加l，若c' i《Anmax， An^二3，則重復(fù)執(zhí)行步驟 306)步；若c'工> Anmax則停止跟蹤過(guò)程，轉(zhuǎn)入故障處理，進(jìn)入步驟309)。如果(8)式成 立則執(zhí)行下一步； 307)將步驟306)移出并保存的P' 。ut曾經(jīng)指向的跟蹤數(shù)據(jù)和當(dāng)前P' 。ut所指向
的跟蹤值進(jìn)行線性處理后，再輸出參與軋機(jī)輥縫AGC控制系統(tǒng)進(jìn)行輥縫控制； 308)將出口指針P' in和出口指針P' 。ut之間的數(shù)組重新排序，排序后的數(shù)組仍
按序號(hào)從1開(kāi)始到n'結(jié)束；然后轉(zhuǎn)至步驟302); 309)停止跟蹤過(guò)程。 出口厚度跟蹤控制的特點(diǎn)是將實(shí)際的干擾、執(zhí)行和最后得到出口厚度的結(jié)果進(jìn)行 實(shí)時(shí)比較、分析和控制，避免了以前反饋控制方法中干擾和執(zhí)行的對(duì)象與反饋執(zhí)行的結(jié)果 對(duì)象不同的情況，消除了反饋中存在的位置上的滯后，便于更精確地分析、判斷和控制，特 別是將反饋厚度檢測(cè)值的實(shí)際變化與各干擾分量的實(shí)際變化對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行比較和分析，優(yōu) 化各干擾的前饋控制算法，如跟蹤的入口厚度值通過(guò)跟蹤的出口厚度值進(jìn)行精確比較，可 以修正前饋和秒流量的控制算法，、可以更加精確地控制軋輥的輥縫值等。同時(shí)對(duì)模糊的干 擾分量導(dǎo)致的出后厚度偏差和系統(tǒng)偏差可通過(guò)反饋調(diào)節(jié)進(jìn)一步優(yōu)化反饋控制的效果。
權(quán)利要求
一種軋機(jī)AGC控制系統(tǒng)，其特征在于它包括前饋控制、反饋控制、秒流量控制裝置和液壓執(zhí)行裝置，前三種控制調(diào)節(jié)裝置均與液壓執(zhí)行裝置保持通信，在軋機(jī)入口設(shè)置有入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀，在軋機(jī)出口設(shè)置有出口測(cè)厚儀、出口激光測(cè)速儀，入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀、出口激光測(cè)速儀的檢測(cè)信號(hào)傳至秒流量控制裝置，入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀的信號(hào)傳至前饋控制裝置，出口測(cè)厚儀、出口激光測(cè)速儀的信號(hào)傳至反饋控制裝置，液壓執(zhí)行裝置包括液壓壓下伺服閥和液壓壓下缸，液壓壓下伺服閥的控制信號(hào)傳送至液壓壓下缸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其特征在于本系統(tǒng)還包括快速數(shù)字量10、快速模擬量10、相對(duì)增量編碼器和絕對(duì)增量編碼器，液壓執(zhí)行裝置設(shè)有電磁閥控制及其狀態(tài)檢測(cè) 裝置、伺服閥控制及其位移檢測(cè)裝置、軋制力檢測(cè)裝置；電磁閥控制及其狀態(tài)檢測(cè)裝置、伺 服閥控制及其位移檢測(cè)裝置、軋制力檢測(cè)裝置、入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀、出口測(cè)厚儀、 出口激光測(cè)速儀的現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出信號(hào)均通過(guò)快速數(shù)字量10、快速模擬量10、相對(duì)增量編碼 器和絕對(duì)增量編碼器進(jìn)行存取，并與VME總線通信。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于前饋、反饋控制裝置均包含乘法 器，秒流量控制裝置和液壓執(zhí)行裝置均包含PID調(diào)節(jié)器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于本控制系統(tǒng)基于VME總線，本 系統(tǒng)的各控制裝置采用ALSTOM的HPCi、 GE的INNOVATION、 SIEMENS的TDC或Motorola的 MVME。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于快速數(shù)字量10、快速模擬 量10、相對(duì)增量編碼器和絕對(duì)增量編碼器采用ALST0M的VME FASTI/0、 North Atlantic Industries的64C2多功能I/O模板、GE的VME系列模板或SIEMENS的SM500。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于入口測(cè)厚儀和出口測(cè)厚儀采用 IMS的X射線厚度儀、東芝的Y射線測(cè)厚儀或德國(guó)Fischer的X射線厚度儀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于液壓壓下伺服閥采用德國(guó) Rexroth伺服閥或M00G伺服閥，液壓壓下缸采用不銹鋼液壓缸體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種軋機(jī)AGC控制系統(tǒng)，它包括前饋控制、反饋控制、秒流量控制裝置和液壓執(zhí)行裝置，前三種控制調(diào)節(jié)裝置均與液壓執(zhí)行裝置保持通信。在軋機(jī)入口設(shè)置有入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀，在軋機(jī)出口設(shè)置有出口測(cè)厚儀、出口激光測(cè)速儀。入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀、出口激光測(cè)速儀的檢測(cè)信號(hào)傳至秒流量控制裝置，入口測(cè)厚儀、入口激光測(cè)速儀的信號(hào)傳至前饋控制裝置，出口測(cè)厚儀、出口激光測(cè)速儀的信號(hào)傳至反饋控制裝置。本發(fā)明結(jié)合軋機(jī)AGC前饋、秒流量、反饋控制裝置，提供一套高精確的入口和出口信號(hào)的數(shù)據(jù)跟蹤解決方案，從而達(dá)到精確控制軋機(jī)出口帶鋼厚度的目的。
文檔編號(hào)B21B37/18GK101716606SQ200910261868
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者盧家斌, 張紹新, 李四川, 王勝勇 申請(qǐng)人:中冶南方(武漢)自動(dòng)化有限公司