[發明專利]一種液壓雙邊滾切剪控制系統

有效

• 申請號: 202010070841.5
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111229837B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 馬立峰;姬亞鋒;孟進禮;韓賀永;楚志兵;王榮軍
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B21B37/00
• 分類號: B21B37/00;B21B15/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發明公開一種液壓雙邊滾切剪控制系統，包括滾切剪系統和與滾切剪系統驅動連接的控制系統，所述滾切剪系統包括滾動剪切機構，所述滾動剪切機構與控制系統驅動連接，所述控制系統與基礎自動化系統通過以太網連接，所述控制系統通過基礎自動化系統控制驅動；所述控制系統前端對應設置有攝像頭，攝像頭用于獲取板坯形狀圖像，本發明利用機前攝像頭獲取板坯形狀，結合精準的坯料位置跟蹤，智能設定剪切曲線，開發類模糊控制器+神經元自適應PI控制算法進行同步控制，進一步開發液壓位置閉環控制系統，解決了傳統控制系統響應速度慢，同步性差的問題，該方法可有效提高剪切過程的控制精度，提高板帶的成品質量。

技術領域

本發明涉及板帶軋制自動控制技術領域，特別是涉及一種液壓雙邊滾切剪控制系統。

背景技術

軋鋼產業是我國工業的支柱性產業，隨著軋鋼技術的發展，我國的中厚板生產日益增長，針對中厚板的工藝流程，滾切式寬厚板雙邊剪成為中厚板生產線上不可缺少的一個環節。目前國內外大部分鋼廠所使用的中厚板剪切設備大部分為滾切式寬厚板雙邊剪，用來替代老式的鍘刀剪或火焰切割方式。

滾切式寬厚板雙邊剪是同時對鋼板兩邊進行連續步進式定寬剪切的大型鋼板剪切設備。主要由固定側滾切剪(固定剪)與移動側滾切剪(移動剪)兩大部分組成，每一側都分別安裝兩個液壓缸，它們按照給定位移曲線協調動作，帶動圓弧上剪刃實現滾動剪切，這種剪切方法提高了鋼板的斷面剪切質量，顯著降低廢板率，提高生產效率。滾切式寬厚板雙邊剪的移動剪可以根據用戶要求進行寬度調節，剪切過程中，固定剪與移動剪相對應的液壓缸是同步運動的。由于滾切式寬厚板雙邊剪的剪切能力大，生產效率高，剪切質量好，近幾年來，已成為中厚板生產線上不可或缺的鋼板剪切設備。

液壓滾切式寬厚板雙邊剪的固定側以及移動側分別由兩臺液壓缸臥式安放作為原動件為其提供動力，且兩液壓缸協調運動，推動與之連接的連桿運動，從而帶動上刀架做純滾動剪切運動，然而目前的傳統控制系統響應速度慢，同步性差，導致滾動剪切板帶的偏差較大，急需一種精確的控制系統與控制方法解決上述技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種液壓雙邊滾切剪控制系統，以解決上述現有技術存在的問題，有效提高板帶剪切過程中的控制精度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種液壓雙邊滾切剪控制系統，包括滾切剪系統和與滾切剪系統驅動連接的控制系統，所述滾切剪系統包括滾動剪切機構，所述滾動剪切機構與控制系統驅動連接，所述控制系統與基礎自動化系統通過以太網連接，所述控制系統通過基礎自動化系統控制驅動；所述控制系統前端對應設置有攝像頭，攝像頭用于獲取板坯形狀圖像；

所述控制系統包括PI控制器、偏差監控器，所述PI控制器用于加非線性補償對滾動剪切機構的液壓缸位置調節；所述PI控制器協同所述偏差監控器，監控液壓缸位置偏差，監控各液壓缸之間偏差以及偏差及偏差率。

優選的，所述控制系統設計配置為過程機+FM400+FM458+HMI，過程機用于剪切軌跡計算、數據采集、規程設定，金屬檢測儀等信號接入所述FM400所配輸入及輸出模塊，所述HMI用于提供數據顯示和操作干預接口。

優選的，所述基礎自動化系統設計配置為硬件為CPU416-2+FM458的PLC，所述CPU416-2用于對輥道速度控制、對中控制、邏輯控制、廢料收集控制、快速換刀裝置控制、出口導衛立輥控制、液壓站控制和通訊功能。

優選的，所述FM458用于液壓缸位置閉環控制、同步控制、跟蹤控制，外部的伺服閥、位移傳感器、壓力傳感器等信號接入EXM438接口模塊并通過所述FM458進行處理。