一種側(cè)導(dǎo)板對(duì)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(dǎo)板對(duì)中控制裝置，包括側(cè)導(dǎo)板的位置控制器、位置編碼器，還包括壓力保護(hù)控制器、保護(hù)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(dǎo)板對(duì)中控制方法。通過運(yùn)用側(cè)導(dǎo)短行程及帶鋼變形壓力保護(hù)控制等技術(shù)，根據(jù)不同鋼種、厚度來設(shè)定保護(hù)夾緊力，在帶鋼發(fā)生形變之前或側(cè)導(dǎo)發(fā)生損壞之前起動(dòng)保護(hù)功能，立即將側(cè)導(dǎo)完全打開，隨后通過使夾緊換向電磁閥線圈信號(hào)得電繼續(xù)夾緊帶鋼，這樣液壓缸短行程的往復(fù)動(dòng)作不但可以減少帶鋼邊損缺陷及減少側(cè)導(dǎo)損壞，起到保護(hù)的目的，而且還可以起到拍打帶鋼對(duì)中的作用。
【專利說明】一種側(cè)導(dǎo)板對(duì)中控制裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及側(cè)導(dǎo)板控制技術(shù)，更具體地說，涉及一種側(cè)導(dǎo)板對(duì)中控制裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的側(cè)導(dǎo)板對(duì)中功能是通過編碼的位置反饋進(jìn)行行程控制的，側(cè)導(dǎo)夾緊行程的給定值將在帶鋼寬度的基礎(chǔ)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(gè)側(cè)導(dǎo)夾緊的設(shè)定值Pos (ref)，經(jīng)過檢測(cè)側(cè)導(dǎo)行程的位置編碼器反饋，將位置設(shè)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(dǎo)油缸的動(dòng)作。這種控制方式的問題在于沒有考慮側(cè)導(dǎo)裝置所承受的壓力，當(dāng)帶鋼的板形不佳或存在跑偏現(xiàn)象時(shí)，上述控制存在較高的側(cè)導(dǎo)損壞或帶鋼邊損等風(fēng)險(xiǎn):若帶鋼較厚，夾緊后的側(cè)導(dǎo)裝置將被運(yùn)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(dǎo)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(yán)重的或?qū)|(zhì)量要求較高的場(chǎng)合無法利用側(cè)導(dǎo)對(duì)中裝置來解決帶鋼跑偏問題，這將導(dǎo)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(jià)出售或重新卷取，這將對(duì)增加企業(yè)成本或減少企業(yè)利潤(rùn)產(chǎn)生直接的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種側(cè)導(dǎo)板對(duì)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(dǎo)發(fā)生損壞之前打開側(cè)導(dǎo)板，起到保護(hù)功能。
[0004]為實(shí)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(dǎo)板對(duì)中控制裝置，包括側(cè)導(dǎo)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(dǎo)夾緊的位置設(shè)定值，并與位置編碼器檢測(cè)側(cè)導(dǎo)行程所產(chǎn)生的位置反饋值進(jìn)行比較，發(fā)出側(cè)導(dǎo)油缸位置控制信號(hào)，其特征在于，還包括:
[0006]壓力保護(hù)控制器，根據(jù)帶鋼的屈服強(qiáng)度與厚度輸出一個(gè)壓力給定值；
[0007]保護(hù)選擇器，接收壓力給定值并與設(shè)定的側(cè)導(dǎo)最大承受力值相比較，輸出較小的那個(gè)值；
[0008]壓力傳感器，設(shè)于側(cè)導(dǎo)油缸活塞側(cè)油路中，用以檢測(cè)側(cè)導(dǎo)油缸回油的壓強(qiáng)，從而輸出側(cè)導(dǎo)受力值；
[0009]比較器，分別接收保護(hù)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(dǎo)油缸位置控制信號(hào)控制側(cè)導(dǎo)油缸進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；若前者大于后者，則由側(cè)導(dǎo)油缸控制側(cè)導(dǎo)板打開至最大位置。
[0010]另一方面，本發(fā)明的側(cè)導(dǎo)板對(duì)中控制方法，包括以下步驟:
[0011]Α.由側(cè)導(dǎo)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(dǎo)夾緊的位置設(shè)定值；[0012]B.由位置編碼器檢測(cè)側(cè)導(dǎo)行程并產(chǎn)生位置反饋值，輸入位置控制器后與位置設(shè)定值進(jìn)行比較，發(fā)出側(cè)導(dǎo)油缸位置控制信號(hào)；
[0013]C.建立一壓力保護(hù)控制器，根據(jù)帶鋼的屈服強(qiáng)度與厚度輸出一個(gè)壓力給定值；
[0014]D.建立一保護(hù)選擇器，接收壓力給定值并與設(shè)定的側(cè)導(dǎo)最大承受力值相比較，輸出較小的那個(gè)值；
[0015]E.在側(cè)導(dǎo)油缸活塞側(cè)油路中設(shè)置壓力傳感器，用以檢測(cè)側(cè)導(dǎo)油缸回油的壓強(qiáng)，從而輸出側(cè)導(dǎo)受力值；
[0016]F.建立一比較器，分別接收保護(hù)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(dǎo)油缸位置控制信號(hào)控制側(cè)導(dǎo)油缸進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；若前者大于后者，則由側(cè)導(dǎo)油缸控制側(cè)導(dǎo)板打開至最大位置。
[0017]在步驟C中，所述的壓力給定值的計(jì)算公式為:壓力給定值=屈服強(qiáng)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(dǎo)受力值的計(jì)算公式為:側(cè)導(dǎo)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(dǎo)板對(duì)中控制裝置及其控制方法包括側(cè)導(dǎo)板的位置控制器、位置編碼器，還包括壓力保護(hù)控制器、保護(hù)選擇器、壓力傳感器和比較器，通過運(yùn)用側(cè)導(dǎo)短行程及帶鋼變形壓力保護(hù)控制等技術(shù)，根據(jù)不同鋼種、厚度來設(shè)定保護(hù)夾緊力，在帶鋼發(fā)生形變之前或側(cè)導(dǎo)發(fā)生損壞之前起動(dòng)保護(hù)功能，立即將側(cè)導(dǎo)完全打開，隨后通過使夾緊換向電磁閥線圈信號(hào)得電繼續(xù)夾緊帶鋼，這樣液壓缸短行程的往復(fù)動(dòng)作不但可以減少帶鋼邊損缺陷及減少側(cè)導(dǎo)損壞，起到保護(hù)的目的，而且還可以起到拍打帶鋼對(duì)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(dǎo)對(duì)中控制流程框圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的側(cè)導(dǎo)對(duì)中控制流程框圖；
[0022]圖3是本發(fā)明的側(cè)導(dǎo)對(duì)中控制裝置的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0024]請(qǐng)結(jié)合圖2?圖3所示，本發(fā)明的側(cè)導(dǎo)板對(duì)中控制裝置同樣也包括側(cè)導(dǎo)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(dǎo)夾緊的位置設(shè)定值，并與位置編碼器檢測(cè)側(cè)導(dǎo)行程所產(chǎn)生的位置反饋值進(jìn)行比較，由位置控制器發(fā)出一側(cè)導(dǎo)油缸位置控制信號(hào)；不同的是，本發(fā)明的控制裝置還包括壓力保護(hù)控制器、保護(hù)選擇器、壓力傳感器和比較器，其中，壓力保護(hù)控制器內(nèi)包含一個(gè)壓力算法器，其輸入是帶鋼屈服強(qiáng)度與厚度，經(jīng)過計(jì)算后輸出一個(gè)壓力給定值Fsetl。該計(jì)算方法基于以下公式:壓力給定值Fsetl=屈服強(qiáng)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(dǎo)與帶鋼的接觸面面積；屈服強(qiáng)度是金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的屈服極限，亦即抵抗微量塑性變形的應(yīng)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(hù)選擇器的作用是選出當(dāng)前合適的壓力保護(hù)值，其兩個(gè)輸入分別是壓力給定值Fsetl及設(shè)定的側(cè)導(dǎo)最大承受力Fset2，側(cè)導(dǎo)最大承受力Fset2是一個(gè)常數(shù)，它指的是側(cè)導(dǎo)能承受帶鋼撞擊最大極限值的力的數(shù)值，視現(xiàn)場(chǎng)側(cè)導(dǎo)的材質(zhì)情況而定，保護(hù)選擇器輸出的是較小的那個(gè)輸入值，記為Fset。壓力傳感器設(shè)置于原液壓系統(tǒng)的側(cè)導(dǎo)油缸活塞側(cè)油路中，用于檢測(cè)側(cè)導(dǎo)油缸回油的壓強(qiáng)，從而計(jì)算出側(cè)導(dǎo)的受力情況，傳感器的數(shù)值與側(cè)導(dǎo)的受力情況成正比關(guān)系，其關(guān)系式為:側(cè)導(dǎo)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(gè)，一是保護(hù)選擇器輸出的Fset，二是壓力傳感器輸出的側(cè)導(dǎo)受力值Fw，比較器的作用就是比較兩個(gè)輸入的大小，當(dāng)Fw〈Fset時(shí)，整個(gè)壓力異常判斷環(huán)節(jié)的結(jié)果為NO，則由側(cè)導(dǎo)油缸位置控制信號(hào)控制側(cè)導(dǎo)油缸進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；gFw>Fset時(shí)，整個(gè)壓力異常判斷環(huán)節(jié)的結(jié)果為YES，則由側(cè)導(dǎo)油缸控制側(cè)導(dǎo)板打開至最大位置，第一時(shí)間保護(hù)側(cè)導(dǎo)裝置及帶鋼邊部不受損壞。
[0025]本發(fā)明的側(cè)導(dǎo)板對(duì)中控制方法與上述控制裝置實(shí)質(zhì)相同，在此不再贅述，而是對(duì)采用本發(fā)明的控制裝置和方法還可采用以下幾個(gè)步驟來實(shí)時(shí)保護(hù)保護(hù)側(cè)導(dǎo)板與帶鋼邊部不受損壞:
[0026]1、輸入帶鋼厚度與屈服強(qiáng)度后，壓力保護(hù)控制器輸出一個(gè)壓力給定值Fsetl，與側(cè)導(dǎo)最大承受力值Fset2進(jìn)行比較后，保護(hù)選擇器輸出一個(gè)給定值Fset。當(dāng)帶鋼較厚使得保護(hù)選擇器的輸出FSet=FSet2時(shí)，此時(shí)帶鋼發(fā)生了跑偏，側(cè)導(dǎo)受力值Fw變大直至超過Fset時(shí)，比較器立即輸出一個(gè)Y，側(cè)導(dǎo)板立即完全打開(最大位置)，以防止側(cè)導(dǎo)被跑偏的帶鋼撞斷或拉壞；
[0027]2、當(dāng)帶鋼厚度較薄使得保護(hù)選擇器的輸出Fset=Fsetl時(shí)，此時(shí)帶鋼發(fā)生了跑偏，側(cè)導(dǎo)受力值Fw變大直至超過Fset時(shí)，比較器立即輸出YES，側(cè)導(dǎo)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(dāng)側(cè)導(dǎo)受力值FiM小于等于保護(hù)選擇器輸出Fset時(shí)，壓力異常判斷環(huán)節(jié)將輸出NO，側(cè)導(dǎo)板仍然按照位置控制器的輸出進(jìn)行動(dòng)作。
[0029]下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體舉例:
[0030]某機(jī)組出口卷取機(jī)在甩尾過程中，若將側(cè)導(dǎo)投用，雖然能改善帶鋼跑偏問題，但存在側(cè)導(dǎo)裝置損壞或帶鋼邊損甚至邊部嚴(yán)重褶皺的風(fēng)險(xiǎn)；若側(cè)導(dǎo)不投用，卷取最后三圈將產(chǎn)生嚴(yán)重的溢出邊封鎖；在這種場(chǎng)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(dāng)接收到甩尾自動(dòng)步開始運(yùn)行的脈沖信號(hào)后，側(cè)導(dǎo)裝置進(jìn)入位置控制，換向閥夾緊方向線圈得電，液壓缸伸出側(cè)導(dǎo)裝置夾緊至APos〈100mm范圍后停止。在整個(gè)甩尾過程中，壓力保護(hù)控制器始終通過液壓系統(tǒng)中的壓力傳感器檢測(cè)側(cè)導(dǎo)所受的壓力情況。根據(jù)輸入的不同帶鋼屈服強(qiáng)度及厚度，壓力保護(hù)器輸出一個(gè)壓力設(shè)定值Fsetl，在與側(cè)導(dǎo)最大承受力Fset2比較之后，保護(hù)選擇器輸出Fset并與側(cè)導(dǎo)受力FfM—起進(jìn)入比較器進(jìn)行比較，一旦Fw>FSet，則壓力保護(hù)功能激活并立即中斷位置控制將側(cè)導(dǎo)完全打開。隨著側(cè)導(dǎo)的打開，F(xiàn)w將逐漸減少并〈Fset，壓力保護(hù)模式退出位置控制模式激活，側(cè)導(dǎo)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(shí)時(shí)監(jiān)控側(cè)導(dǎo)的異常受力情況，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，完全可以有效防止帶鋼跑偏對(duì)側(cè)導(dǎo)的損害及對(duì)帶鋼邊部質(zhì)量的影響。
[0033]本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)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(dǎo)板對(duì)中控制裝置，包括側(cè)導(dǎo)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(dǎo)夾緊的位置設(shè)定值，并與位置編碼器檢測(cè)側(cè)導(dǎo)行程所產(chǎn)生的位置反饋值進(jìn)行比較，發(fā)出側(cè)導(dǎo)油缸位置控制信號(hào)，其特征在于，還包括: 壓力保護(hù)控制器，根據(jù)帶鋼的屈服強(qiáng)度與厚度輸出一個(gè)壓力給定值； 保護(hù)選擇器，接收壓力給定值并與設(shè)定的側(cè)導(dǎo)最大承受力值相比較，輸出較小的那個(gè)值； 壓力傳感器，設(shè)于側(cè)導(dǎo)油缸活塞側(cè)油路中，用以檢測(cè)側(cè)導(dǎo)油缸回油的壓強(qiáng)，從而輸出側(cè)導(dǎo)受力值； 比較器，分別接收保護(hù)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(dǎo)油缸位置控制信號(hào)控制側(cè)導(dǎo)油缸進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；若后者大于前者，則由側(cè)導(dǎo)油缸控制側(cè)導(dǎo)板打開至最大位置。
2.一種的側(cè)導(dǎo)板對(duì)中控制方法，其特征在于， 包括以下步驟: A.由側(cè)導(dǎo)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(dǎo)夾緊的位置設(shè)定值； B.由位置編碼器檢測(cè)側(cè)導(dǎo)行程并產(chǎn)生位置反饋值，輸入位置控制器后與位置設(shè)定值進(jìn)行比較，發(fā)出側(cè)導(dǎo)油缸位置控制信號(hào)； C.建立一壓力保護(hù)控制器，根據(jù)帶鋼的屈服強(qiáng)度與厚度輸出一個(gè)壓力給定值； D.建立一保護(hù)選擇器，接收壓力給定值并與設(shè)定的側(cè)導(dǎo)最大承受力值相比較，輸出較小的那個(gè)值； E.在側(cè)導(dǎo)油缸活塞側(cè)油路中設(shè)置壓力傳感器，用以檢測(cè)側(cè)導(dǎo)油缸回油的壓強(qiáng)，從而輸出側(cè)導(dǎo)受力值； F.建立一比較器，分別接收保護(hù)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(dǎo)油缸位置控制信號(hào)控制側(cè)導(dǎo)油缸進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；若前者大于后者，則由側(cè)導(dǎo)油缸控制側(cè)導(dǎo)板打開至最大位置。
3.如權(quán)利要求2中所述的側(cè)導(dǎo)板對(duì)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(jì)算公式為:壓力給定值=屈服強(qiáng)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(dǎo)板對(duì)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(dǎo)受力值的計(jì)算公式為:側(cè)導(dǎo)受力值=傳感器數(shù)值X油缸活塞側(cè)面積。
【文檔編號(hào)】G05D27/02GK103926958SQ201310016642
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)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(qǐng)人:寶鋼不銹鋼有限公司