[發明專利]圓坯開坯機自動化系統中自動位置控制方法

無效

• 申請號: 201410362931.6
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104133490A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 王鋼;魯明;宋明
• 申請（專利權）人: 安徽馬鋼自動化信息技術有限公司;馬鋼（集團）控股有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張巧嬋

技術領域

本發明涉及工業自動化控制技術領域，尤其涉及自動位置控制方法，更具體的說涉及一種圓坯開坯機自動化系統中自動位置控制方法。

背景技術

在冶金行業，各類軋機上均有大量的自動位置控制環節，通常的定位方式是將位置設定值與位置實際值的差值乘以常數作為速度給定值，當位置實際值達到停止區域后，將速度給定值置零，同時閉合抱閘。這種定位方式有缺陷：1.定位精度較差。2.當位置實際值接近位置設定值時，速度設定值偏小，變頻器輸出轉矩不夠，容易在位置設定值附近振蕩。圓坯開坯軋機前后配有推床和鉤式翻鋼機。軋制過程為多道次往復軋制，每個道次根據軋制程序表要進入軋輥相應的孔槽軋制，必要時通過翻鋼裝置將軋件翻轉。開坯機要實現全自動軋制，每一個軋制道次必須按軋制程序表快速、準確地完成自動輥縫調節、自動對軋槽、自動翻鋼，因此壓下電動機、推床和翻鋼鉤的位置精確定位至關重要。

發明內容

針對相關技術領域文獻和以上現有技術的不足，在大量現有文獻研究和長期在相關領域研發實踐的基礎上，本發明提出按電機加速度值實時計算速度給定斜波變化至相應的目標速度、根據當前速度給定和低速目標速度實時計算減速距離等理念，克服了現有技術中定位精度較差等技術難題，通過減速距離和速度給定在定位控制過程中實時計算，其值在PLC每個掃描周期同步更新，經邏輯判斷后準確地發出減速及停止命令，實現被控設備精確定位的有益效果。本發明采用合理的運動控制策略，良好的控制算法，保證被控設備的控制精度，為圓坯開坯機實現全自動軋鋼提供保障

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：一種圓坯開坯機自動化系統中自動位置控制方法，該方法包括以下步驟：步驟一、PLC模塊通過絕對值編碼器采集傳動機構的實際位置S_F；步驟二、PLC的自動位置控制功能塊根據目標位置設定值S_R和實際位置值S_F計算差值ΔS，判斷設備實際位置所處的區域給出相應的速度給定V_R；步驟三、PLC計算出速度給定V_R通過變頻器驅動電動機，對設備位置進行調節；步驟四、PLC在下一個執行周期再執行步驟一，直到達到目標位置停止。

所述步驟二的速度給定V_R計算，包括下步驟：步驟一、當ΔS＞D₂+D₃時，目標速度為高速V_H；此時若速度給定V_R＜V_H，則按加速度a₁斜坡上升輸出給定，即PLC當前掃描周期的速度給定V_R＝V_R′+ΔV＝V_R′+a₁T，其中，D₂為低速距離，D₃為減速距離，V_R′為PLC上一掃描周期的速度給定，T為PLC掃描周期，a₁為電動機加速度；當V_R達到V_H，則V_R＝V_H并保持輸出，即電動機在未到減速點前一直處于高速運行狀態；步驟二、當D₁≤ΔS≤D₂+D₃時，目標速度為低速V_L；此時若V_R＞V_L，則按減速加速度a₂斜坡下降輸出給定，即V_R＝V_R′-ΔV＝V_R′-a₂T；當V_R達到V_L，則V_R＝V_L并保持輸出，即電動機在未到停止點前處于低速運行，其中a₂為電動機減速時的加速度；步驟三、當ΔS≤D₁時，目標速度為零；此時若V_R＞0，則按a₂斜坡下降輸出給定直至V_R＝0，電動機減速至零，實際位置到達目標位置規定的精度范圍內。