[发明专利]平整机在线换辊缸同步控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及同步运行控制系统及控制方法，具体地说，是涉及一种平整机在线换辊缸同步控制系统及控制方法。

背景技术

平整机的主要功能是改善钢板的板形和消除局部的厚度超差，从而使钢板具有良好的板形和较好的表面质量。

现有的平整机结构有如图1所示，包括平整机架1、工作辊换辊装置2、支承辊换辊装置3和主传动装置4，其中，工作辊换辊装置2包括工作辊存放架21、换辊轨道22、换辊小车23和换辊小车轨道24，换辊时，换辊轨道22与换辊小车轨道24对齐，工作辊换辊装置3的多个换辊油缸动作，其顶头将已吊放在传动侧换辊存放架21上的新工作辊推入平整机机架，同时新辊将旧辊顶出，送到操作侧端的换辊小车23上。上述为了满足在线换辊的要求，需要多个液压缸在运动过程中速度同步，而且对位置同步也有很高的要求，且液压缸在高速和低速运行时的流量变化范围比较大，所以是一个变流量、高精度的同步控制系统。

目前，在液压传动系统中，同步控制要求非常普遍。常用的方法有分流阀同步回路、调速阀同步回路和液压缸串联同步回路等方法。但是，由于液压系统的液体压缩、泄漏，负载的不均匀，摩擦阻力的差异等特点，尤其是在外载力较大和外载力不断变化及设备运动行程较大等因素的影响下，上述方法对于实现平整机在线换辊中多个液压缸较高的同步精度有很大困难。

发明内容

本发明所要解决的一技术问题是针对现有平整机在线换辊缸同步精度较差的问题，提供能使在线换辊缸精确同步的控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明的平整机在线换辊缸同步控制系统，与平整机的在线换辊的液压系统结合，所述液压系统包括多个并联设置的液压缸，所述同步控制系统包括多个液压缸位置检测模块、一A/D输入模块、一PLC控制器、一D/A输出模块、一放大器和多个控制阀。多个液压缸位置检测模块分别对应设置于多个液压缸上；A/D输入模块与多个液压缸位置检测模块分别连接，用于采集每一液压缸的实际位置值；PLC控制器与所述A/D输入模块连接，用于将所述A/D输入模块反馈来的所述实际位置值与一设定值进行PID运算并将运算结果值与一极限范围值进行比较得到一限幅输出值；D/A输出模块与所述PLC控制器连接，用于将所述限幅输出值输出；放大器与所述D/A输出模块连接，用于接收D/A输出模块传输来的所述限幅输出值并将所述限幅输出值放大；多个控制阀，分别与多个液压缸对应连接，所述多个控制阀又分别与所述放大器连接，每一控制阀用于根据放大后的限幅输出值调整其阀芯的移动，以控制与其连接的液压缸的升降速度与位置跟随。

上述的平整机在线换辊缸同步控制系统，其中，所述PLC控制器为抗积分饱和PID控制器。

上述的平整机在线换辊缸同步控制系统，其中，所述放大器为电液伺服放大板，所述控制阀为电液伺服阀。

上述的平整机在线换辊缸同步控制系统，其中，所述设定值为平整机的外轨道的高度值。

本发明所要解决的又一技术问题是针对现有平整机在线换辊缸同步精度较差的问题，提供能使在线换辊缸精确同步的平整机在线换辊缸同步控制方法，其包括：

步骤S1：采集每一液压缸的实际位置值；

步骤S2：PLC控制器将所述实际位置值与一设定值进行PID运算并将运算结果值与一极限范围值进行比较得到一限幅输出值；

步骤S3：D/A输出模块将所述限幅输出值输出至放大器；

步骤S4：放大器将所述限幅输出值放大后分别输出至多个控制阀；

步骤S5：每一控制阀根据放大后的限幅输出值调整其阀芯的移动，以控制与其连接的液压缸的升降速度与位置跟随。

上述的方法，其中，在所述步骤S2中，PLC控制器对多个实际位置值求取平均值，每一个液压缸的实际位置值与所述平均值进行减法运算，再乘以一液压缸同步系数，并将其结果值进行归一化处理以得到所述极限范围值，当所述PID运算结果值超出所述极限范围值时，所述限幅输出值为所述极限范围值的上限值或为所述极限范围值的下限值，当所述PID运算结果值在所述极限范围值内时，所述限幅输出值为所述PID运算结果值。

上述的方法，其中，所述液压缸同步系数的值为：0.5～3.0。

上述的方法，其中，在所述步骤S3中，还包括一附加值叠加步骤。

上述的方法，其中，所述PLC控制器为抗积分饱和PID控制器。

上述的方法，其中，所述放大器为电液伺服放大板，所述控制阀为电液伺服阀。