一种滚切式双边剪剪切控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种滚切式双边剪剪切控制方法，该控制方法根据工艺模型计算机下发的剪切给定步长L和剪切给定速度v，判定和计算出夹送辊的控制加速度a，并根据加速度a来进行夹送辊电机速度控制，从而在设定剪切速度运行条件下，最大限度地减小了夹送辊加速度，弱化了夹送辊与钢板之间的打滑现象，减小了钢板在剪切过程中的跑偏量。
【专利说明】一种滚切式双边剪剪切控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及剪切控制技术，更具体地说，涉及一种滚切式双边剪剪切控制方法。
【背景技术】
[0002]厚板企业采用目前世界上最流行的宽厚板剪切设备——滚切式双边剪对钢板宽度方向上进行步进式定宽双边剪切。整个双边剪设备主要包括入口辊道、对中激光划线、宽度调整静压导轨、固定侧机架、移动侧机架、夹送辊、刀台及剪刃等主要部分。在厚板剪切工序中，钢板质量缺陷主要集中在双边剪区域。因为双边剪问题导致的错刀、毛刺、接痕等剪切缺陷成为众多宽厚板厂的质量症结。在影响双边剪剪切质量的众多因素中，剪切过程中的钢板跑偏是最主要的因素。
[0003]双边剪入口第一组夹送辊有四个辊子组成，分别是固定侧上辊、下辊和移动侧上辊、下辊。其中，两个下辊之间采用同步轴刚性连接，保证两个下辊机械同步。而钢板在夹送辊之间步进式前进。理想情况下，钢板的前进方向为理论上的物流方向，且垂直于夹送辊水平安装方向。钢板的前进动力主要来自于夹送辊对钢板的摩擦力，且必须保证固定侧和移动侧基本相等以确保钢板在前进的过程中不至于跑偏。
[0004]但实际生产过程中，钢板经常发生跑偏。跑偏的原因很多，其中夹送辊标高、夹送辊倾角、夹送辊水平夹角及电机控制的同步性都将影响钢板跑偏。钢板两侧受力不平衡或所受总力的矢量方向与剪切物流方向存在夹角是导致钢板跑偏的机理所在。
[0005]针对双边剪的跑偏现象，设备人员主要的调节手段就是将夹送辊标高、夹送辊倾角、夹送辊水平调整到设计水平或者根据现场实际跑偏情况对其中某个因素进行微量调整。这种调整方法的出发点在于控制钢板两侧的受力平衡、控制钢板所受总力的矢量方向，理论上是符合调整原则的。但是，事实上因为影响因素较多，很难把握每个因素的调整量。再者所有的影响因素是一个动态变化过程，很难稳定在一个水平。这直接导致钢板跑偏的不确定性及非稳态特征。双边剪跑偏的不受控严重影响了厚板工序的成材率及剪切线的直行率，始终是困扰厚板生产的一大顽症。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种滚切式双边剪剪切控制方法，能够有效减少钢板跑偏。
[0007]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]本发明的滚切式双边剪剪切控制方法，包括以下步骤:
[0009]A.由工艺模型计算机下发剪切数据至PLC，剪切数据包括剪切给定步长L和剪切给定速度V ;
[0010]B.根据剪切给定步长和速度计算出夹送辊的控制加速度a ;
[0011]C.根据夹送辊的控制加速度a计算出夹送辊速度斜坡设定曲线；
[0012]D.将夹送辊速度设定发送给变频器，由变频器以此控制夹送辊电机运行，并进行步进式剪切。
[0013]在步骤B中，当所述的剪切给定速度v〈150° /S时，根据公式a=L.v2/12100计算出夹送辊的控制加速度a。
[0014]在步骤B中，当所述的剪切给定速度150° <v<180°时，判断是否是剪切前三步，若为剪切前三步，则重设剪切给定速度，使v=150° /S，并根据公式a=L.v2/12100分别计算出夹送辊的控制加速度a。
[0015]若非剪切前三步，则采用工艺模型计算机的剪切给定速度，并根据公式a=L.v2/12100计算出夹送辊的控制加速度a。
[0016]在上述技术方案中，本发明的滚切式双边剪剪切控制方法，根据工艺模型计算机下发的剪切给定步长L和剪切给定速度V,判定和计算出夹送棍的控制加速度a,并根据加速度a来进行夹送辊电机速度控制，从而在设定剪切速度运行条件下，最大限度地减小了夹送辊加速度，弱化了夹送辊与钢板之间的打滑现象，减小了钢板在剪切过程中的跑偏量。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是钢板负载分析图；
[0018]图2是钢板平面运动状态分析图；
[0019]图3是夹送辊运动相序图；
[0020]图4是本发明的主流程框图；
[0021]图5是本发明的夹送辊控制加速度计算流程图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0023]一、原理介绍
[0024]本发明与现有技术的不同在于，寻找另一种影响跑偏的关键因子，并且这种因子可控、易调，结合生产实际情况，通过调节这种因子的具体方法，从而实现跑偏在一定程度上稳定可控，继而达到缩小跑偏量的目的。
[0025]因此该调整技术必须满足以下要求:
[0026]1、调整方法对减小跑偏有效，方向明确
[0027]关键因子确定后，被证实将在较大程度上影响跑偏。
[0028]2、调整方法实施方便
[0029]现有的调整方案以现场夹送辊机械参数为目标，调整耗时费力，其中“倾角”参数单个夹送辊单次调整时间约3?4小时。通过本发明的调整方案一旦被确定后将以最快减小跑偏为梯度方向自动调整影响因子，无需人工调整。
[0030]3、调整方法不影响当前生产工艺
[0031]现有的调节手段存在不确定性及非稳态特征，每次调整完后不能完全保证跑偏的“望小”目标，甚至可能导致跑偏的突变。通过本发明的调节技术将剪切工艺作为基础设计，不影响当前生产。
[0032]1.影响因子(夹送辊的控制加速度a)的发现
[0033]1.1假设理想情况分析:[0034]理想情况假设:不考虑挠度补偿，夹送辊水平夹角、倾角都为0，夹送辊及辊道提供给钢板的运动动力方向与剪切物流方向完全相同。在正常生产理想工况下，夹紧油缸下压，夹送辊夹紧钢板往物流方向步进式运行。请参阅图1所示，钢板瞬时速度为V，加速度为
a。将钢板分成两半，移动侧和固定侧各一半，质量为m。如图1所不,下面对移动侧一半的钢板进行负载分析。
[0035]设钢板与入口辊道的摩擦系数为f4，支撑力为FM，摩擦力为F4 ;与刀台的摩擦系数为Π，支撑力为FN1，摩擦力为Fl ;与上夹送辊摩擦系数为f2，下压力为F压，摩擦力为
F2 ;与下夹送辊摩擦系数为f3，支撑力为FN，摩擦
【权利要求】
1.一种滚切式双边剪剪切控制方法，其特征在于， 包括以下步骤: A.由工艺模型计算机下发剪切数据至PLC，剪切数据包括剪切给定步长L和剪切给定速度V ; B.根据剪切给定步长和速度计算出夹送辊的控制加速度a； C.根据夹送辊的控制加速度a计算出夹送辊速度斜坡设定曲线； D.将夹送辊速度设定发送给变频器，由变频器以此控制夹送辊电机运行，并进行步进式剪切。
2.如权利要求1所述的滚切式双边剪剪切控制方法，其特征在于: 在步骤B中，当所述的剪切给定速度v〈150° /S时，根据公式a=L.v2/12100计算出夹送棍的控制加速度a。
3.如权利要求1所述的滚切式双边剪剪切控制方法，其特征在于: 在步骤B中，当所述的剪切给定速度150° <v<180°时，判断是否是剪切前三步，若为剪切前三步，则重设剪切给定速度，使v=150° /S，并根据公式a=L.v2/12100分别计算出夹送棍的控制加速度a。
4.如权利要求3所述的滚切式双边剪剪切控制方法，其特征在于: 若非剪切前三步，则采用工艺模型计算机的剪切给定速度，并根据公式a=L.v2/12100计算出夹送棍的控制加速度a。
【文档编号】B23D36/00GK103537750SQ201210247858
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月17日 优先权日:2012年7月17日
【发明者】刘飞, 张志忠, 王玺, 王磊, 顾华, 沈大良, 熊新华 申请人:宝山钢铁股份有限公司