[发明专利]一种冷轧生产线上光电式纠偏控制系统的纠偏控制方法

说明书

技术领域

本发明属于光机电液一体化的测量技术领域，具体涉及一种用于冷轧生产线上开卷机或卷取机的光电式纠偏控制系统中的纠偏控制方法。

背景技术

在现代化冷轧带材生产线上，由于受生产线较长、机组设备的安装精度、辊子的制造精度和使用后的磨损、带材运行速度快、带材板形不好(如边浪、镰刀弯、焊接偏移等)等各种因素的影响，往往会出现带材跑偏的现象。带材跑偏不仅使带材无法卷齐，而且会使带材表面出现划伤，带材边缘碰撞折边，甚至会造成带材断带和设备损坏等生产事故。为了提高带材质量、降低成本，以满足市场对优质带材的需求，纠偏控制系统已成为冷轧生产线上不可缺少的设备。它广泛应用于冷轧生产线如退火线、酸洗线、镀锌线、平整线、重卷线等领域。

纠偏控制系统根据带材位置检测原理不同，可以分为光电式、电容式、电感式、CCD摄像式等几种检测方式。其中光电式和电感式已经成为纠偏控制系统的首选检测方式。电感式纠偏控制系统运行可靠、测量精度较高、免维护，但只能用于磁性带材生产线，测量高度有限制(电感测量框架一般高度为250mm～500mm)。现在常用的光电式纠偏控制系统具有能够克服光源老化和污染、不受外界光的干扰、测量精度高、测量高度范围大等优点，特别适合用在冷轧生产线的开卷机和卷取机的纠偏控制。在冷轧机组中，为了减小滞后，一般地将光电检测装置放在开卷机之后并尽量靠近开卷机，或者光电检测装置安装在卷取机上。但是由于带材卷径不断的变化(开卷时卷径越来越小，卷取时卷径越来越大)，而造成带材与光源、带材与光电检测器之间的距离发生变化，从而影响检测精度和纠偏效果。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供了一种用于冷轧生产线上开卷机或卷取机的光电式纠偏控制系统中的纠偏控制方法，在没有增加外围设备的情况下，可及时修正由于带材卷径的变化而带来的测量误差，从而保证测量精度和控制效果。

本发明一种冷轧生产线上光电式纠偏控制系统的纠偏控制方法，通过下述步骤来实现：

步骤1：标定带材上方设置的光电检测器的视场角∠1；

根据光电检测器距离带材的实际高度h_标和光电检测器在带材上实测的视场宽度D_标，标定出光电检测器的视场角∠1，Tan∠1＝D_标/(2＊h_标)。

步骤2：获取带材宽度方向边缘位置的电压信号，以及同侧带材宽度方向边缘位置的光源背景亮度的电压信号，并发送到控制器；

光电检测器通过接收没有完全被带材遮挡的光通量，得到带材宽度方向边缘位置的电压信号；参考检测器通过接收完全不被带材遮挡的光通量，得到同侧带材宽度方向边缘位置的光源背景亮度的电压信号。

在开卷机纠偏控制中，通过带材上方两侧设置的光电检测器分别检测到带材左右两侧边缘位置的电压信号V_AL、V_AR到控制器；通过带材上方两侧设置的参考检测器分别检测到带材左右两侧边缘位置光源背景亮度的电压信号V_BL、V_BR，发送到控制器；在卷取机纠偏控制中，通过带材上方一侧设置的光电检测器检测到带材一侧边缘位置的电压信号V_A，并通过带材上方同一侧设置的参考检测器检测到带材同一侧边缘位置的光源背景亮度的电压信号V_B，并发送到控制器。

步骤3：获得带材宽度方向边缘位置上不受光源老化和污染影响的相对位置信号；

控制器根据接收到的带材宽度方向边缘位置的电压信号，以及同侧带材宽度方向边缘位置的光源背景亮度的电压信号，得到带材同侧边缘不受光源老化和污染影响的相对位置。