[發明專利]一種軋機厚度智能控制系統

在審

• 申請號: 202010982538.2
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112317546A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 牟冰松;周星月;王俊洋;夏繼彤;杜知新;王琳
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: B21B37/58
• 分類號: B21B37/58;G05B11/42
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜威威;李洪福

本發明公開了一種軋機厚度智能控制系統，屬于軋機厚度控制領域；包括使軋輥水平方向運動傳送金屬的主電機，控制主電機的轉速變化的主變頻器；使軋輥垂直方向運動進行金屬軋制的伺服電機，驅動伺服電機轉動的伺服驅動器，檢測伺服電機轉速的編碼器，檢測輥縫口尺寸的位置傳感器Ⅰ，接收位置傳感器Ⅰ傳送的輥縫口尺寸和編碼器傳送的伺服電機轉速的控制單元；控制單元啟動主變頻器控制主電機進行轉動，主電機使軋輥水平方向運動進行金屬傳送；同時控制單元控制伺服驅動器驅動伺服電機使軋輥垂直方向運動，實現對輥縫大小的調整來進行金屬軋制，系統可以應用于軋機車間，能夠促進工作效率、加工精度和人機安全性的提高。

技術領域

本發明涉及軋機厚度控制領域，尤其涉及一種軋機厚度智能控制系統。

背景技術

目前，絕大部分軋機的軋制厚度控制都是由工廠技術人員手動操作進行控制的，這不僅對技術人員的人身安全造成潛在危險，使得勞動力不能充分地被利用，也不利于提高生產效率，推進工業生產自動化和智能化進程。已有的軋機厚度控制技術往往是針對液壓伺服系統的軋機而言，具體的控制方式主要包括兩種:位置控制和壓力控制。位置控制是利用測厚儀監測軋制前后的輥縫厚度變化，通過厚度的反饋形成閉環控制，而壓力控制則是由壓力基準值信號與壓力傳感器或負荷元件提供的反饋信號形成壓力閉環，兩種控制方法都是通過控制進入或者流出液壓缸液體的流量來控制油缸位置，從而實現對軋機厚度的控制。但是這種方法并不適用于電氣伺服系統的軋機，因為電氣伺服系統的軋制厚度是由伺服電機來控制的，如果需要對軋制厚度進行控制則要對伺服電機進行精確控制，讓伺服電機工作在位置控制模式，因為并不是對液壓缸的流量進行控制，因此傳統的位置控制和壓力控制這兩種控制方法并不太適用，針對電氣伺服系統的軋機厚度控制研究較少。隨著工控機不斷地更新換代，互聯網技術也日益成熟，特別是機電一體化的發展與進步，使軋機的主要元件電機得到高精度控制，這些都為本發明設計的軋機厚度智能控制系統提供了有力的技術支撐。

發明內容

根據現有技術存在的問題，本發明公開了一種軋機厚度智能控制系統，包括：

使軋輥水平方向運動傳送金屬的主電機；

控制所述主電機的轉速變化的主變頻器；

使軋輥垂直方向運動進行金屬軋制的伺服電機；

驅動所述伺服電機轉動的伺服驅動器；

檢測所述伺服電機轉速的編碼器；

檢測輥縫口尺寸的位置傳感器Ⅰ；

接收所述位置傳感器Ⅰ傳送的輥縫口尺寸和所述編碼器傳送的所述伺服電機轉速的控制單元；

所述控制單元啟動所述主變頻器控制主電機進行轉動，所述主電機使軋輥水平方向運動進行金屬傳送；同時所述控制單元控制所述伺服驅動器驅動所述伺服電機使軋輥垂直方向運動，實現對輥縫大小的調整來進行金屬軋制。

進一步地，該系統還包括采集所述伺服電機溫度信息的溫度傳感器；將所述溫度傳感器采集的所述伺服電機溫度信息轉變為數字量的EM231擴展模塊；所述EM231將數字量信號傳送給所述控制單元。

進一步地，該系統還包括對軋機輥縫口異物進行檢測的異物檢測傳感器Ⅱ，所述異物檢測傳感器Ⅱ將軋機輥縫口異物有無信號傳送給所述控制單元。

進一步地，所述位置傳感器Ⅰ和異物檢測傳感器Ⅱ都設在輥縫口處。

進一步地，所述控制單元的控制策略為模糊PID控制；

模糊PID控制的步驟如下：