[發明專利]一種基于數字低通濾波器算法的活套控制調速系統

有效

• 申請號: 202210065164.7
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114472543B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 黃利明;劉曉明;桂立波;朱國俊;郭泱泱;賀俊杰;朱春韶;袁春偉;王瑞
• 申請（專利權）人: 陽春新鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: B21B37/46
• 分類號: B21B37/46
• 代理公司: 廣州京諾知識產權代理有限公司 44407
• 代理人: 麥超群

1.一種基于數字低通濾波器算法的活套控制調速系統，其特征在于，包括：

上游軋鋼機，其設置在鋼材的左側位置，所述上游軋鋼機內側設有上壓輥和下壓輥，所述上游軋鋼機的上壓輥設有升降裝置，所述上游軋鋼機的下壓輥設有轉速調整裝置，且上壓輥和下壓輥之間設有鋼材；

活套裝置，其設置在鋼材的中間位置，所述活套裝置位于上游軋鋼機的右側，所述活套裝置上側設有活動輥軸，且活動輥軸貼合鋼材的下端，所述活套裝置下側設有升降結構；

活套掃描儀，其設置在活套裝置的后側位置，所述活套掃描儀前側設有光學系統，所述活套掃描儀內部設有CDD傳感器，所述活套掃描儀后側連接有PLC400控制器，且PLC400控制器與上游軋鋼機相連接；

下游軋鋼機，其設置在鋼材的右側位置，所述下游軋鋼機位于活套裝置的右側，所述下游軋鋼機內側同樣設有上壓輥和下壓輥，所述下游軋鋼機的上壓輥設有升降裝置，所述下游軋鋼機的下壓輥設有轉速調整裝置，且上壓輥和下壓輥之間設有鋼材；

所述上游軋鋼機中的上壓輥通過升降裝置與下壓輥形成升降結構，且上游軋鋼機中的下壓輥通過轉速調整裝置與鋼材形成轉動結構；

所述活套裝置中的活動輥軸通過升降裝置與活套裝置形成升降結構，且活套裝置中的活動輥軸與鋼材形成轉動結構；

所述活套掃描儀前側的光學系統由一組特殊加工的光學鏡頭組合而成，且活套掃描儀內部的CDD傳感器由電荷耦合器件的模擬位移寄存器串聯耦合的兩千零四十八個光電管組成，并且活套掃描儀內部的CDD傳感器與PLC400控制器相連接；

所述PLC400控制器中自定義有數字低通濾波器的算法，且濾波器具體采用如下定義：

對于套高信號的濾波，其計算公式為，

Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1)

其中，α＝濾波系數，其程序采樣周期設置為10ms；X(n)＝本次采樣值，是活套套高上次濾波后的值；Y(n-1)＝上次濾波輸出值，是活套套高上次濾波后的值；Y(n)＝本次濾波輸出值，是活套套高本次濾波后的值；

所述下游軋鋼機中的上壓輥通過升降裝置與下壓輥形成升降結構，且下游軋鋼機中的下壓輥通過轉速調整裝置與鋼材形成轉動結構。

2.一種如權利要求1所述的一種基于數字低通濾波器算法的活套控制調速系統，其特征在于，包括如下步驟：

S1：將鋼材從上游軋鋼機的上壓輥和下壓輥之間穿過，鋼材再經過活套裝置上側的活動輥軸，最后從下游軋鋼機的上壓輥和下壓輥之間穿過；

S2：上游軋鋼機內的上壓輥通過升降裝置下降，上游軋鋼機的上壓輥和下壓輥夾住鋼材，上游軋鋼機的下壓輥通過轉速調整裝置進行轉動，將鋼材向右進行傳送；

S3：下游軋鋼機內的上壓輥通過升降裝置下降，下游軋鋼機的上壓輥和下壓輥夾住鋼材，下游軋鋼機的下壓輥通過轉速調整裝置進行轉動，將鋼材向右傳送出去；

S4：活套裝置上側活動輥軸在鋼材進行傳送的時候貼合鋼材的下端，活套裝置的活動輥軸通過升降結構將鋼材頂起或者落下，從而調整鋼材金屬流量的變化，使得鋼材在上游軋鋼機和下游軋鋼機之間保持恒定小張力；

S5：活套掃描儀前側的光學系統持續對活套裝置的活動輥軸與鋼材的位置進行掃描，通過CDD傳感器適當放大轉換成模擬信號，CDD傳感器每10ms將信號傳輸到PLC400控制器之中；

S6：PLC400控制器將活套掃描儀中CDD傳感器傳輸進來信號進行解析成數值，PLC400控制器通過自定義的數字低通濾波器算法進行計算編程，其計算公式為Y(n)＝αX(n)+(1-α)Y(n-1)，設置變量Y(n)＝活套套高本次濾波后的值，Y(n-1)＝活套套高上次濾波后的值，X(n)＝活套套高上次濾波后的值，α＝濾波系數；

S7：PLC400控制器通過計算公式的得出的數值對上游軋鋼機內的轉速調整裝置進行控制，上游軋鋼機內的轉速調整裝置調整下壓輥的轉速。