一种基于嵌入式计算机的冷轧带钢板形控制方法_2

文档序号:9255056阅读:来源:国知局
板形辊测量段占用信号;任务FLANACON的冷却触发信号、残余板形偏差;过程计算机的控制信号:手动/自动选择工作辊的冷却段;
[0065]冷却阀的单独测试和循环测试;
[0066]冷却阀的流量检测;
[0067]冷却阀的控制信号发送给一级控制系统;
[0068]根据残余板形偏差确定各冷却段冷却流量;
[0069]冷却阀的状体信号发送给过程计算机;
[0070]PI控制器变增益系数确定;
[0071]冷却流量修正。
[0072](7)控制功能任务 CTRLFUN (Control Funct1ns)
[0073]任务CTRLFUN用于处理二进制控制信号,包括一级控制系统的二进制控制信号、过程计算机的二进制控制信号;记录所有二进制控制信号的状态和改变情况,根据状态改变情况对各任务相应功能进行控制,包括:
[0074]各板形控制器的闭环开/关控制;
[0075]各执行器设定值的手动增加控制;
[0076]各执行器设定值的手动减少控制;
[0077]目标板形曲线的变化控制;
[0078]冷却流量的增减控制;
[0079]功效系数的存储/调取控制;
[0080]产生板形各执行器的板形附加设定控制信号。
[0081](8)斜坡功能任务 HLRAMP (Higher/lower ramp funct1ns)
[0082]任务HLRAMP 包括:
[0083]用于处理计算机单个扫描周期内的各板形调控执行器的最大附加设定值增量:
[0084]接收CTRLFUN任务的控制信号;
[0085]计算:倾斜执行器的单循环周期最大附加设定值增量;工作辊弯辊执行器的单循环周期最大附加设定值增量;中间辊弯辊执行器的单循环周期最大附加设定值增量;工作辊横移执行器的单循环周期最大附加设定值增量;中间辊横移执行器的单循环周期最大附加设定值增量;
[0086]将计算后的各板形执行器的单循环周期最大附加设定值增量发送给任务CEFUN。
[0087](9)与过程计算机间的通讯模块任务COM (Communicat1n Module withprocessingcomputer)
[0088]任务COM用于嵌入式计算机与一级计算机、过程计算机间的通讯,存储其它各任务的接口数据,通讯模块包括六个任务C0M0?C0M5:
[0089]C0M0用于接发、存储通用数据;
[0090]COMl用于接发、存储控制数据;
[0091]COM2用于接发、存储一级计算机的冷却数据;
[0092]COM3用于接发、存储过程计算机的功效系数;
[0093]COM4用于接发、存储板形测量数据;
[0094]C0M5用于接发、存储过程计算机的控制、显示、道次数据。
[0095]每个任务COM都有各自的参数存储区,每个参数存储区的首地址在操作系统中记录,这些数据可以被任意任务调用。
[0096]结合嵌入式计算机的特点和冷轧带钢板形控制强实时性的要求,将板形控制系统的众多任务分成三个独立运行的中断级别:直接中断任务D1、时间中断任务TI和非中断任务NI,TI和NI又称为II,它们具有不同的优先权和顺序机制,根据各任务的时序性单独控制各任务的中断级别。
[0097]板形控制系统各任务的中断类型及时序排布为,DI直接中断任务的优先级别最高,TI次于DI,NI的中断级别最低;TI和NI级别任务可由DI级别任务中断;为提高系统的响应速度,板形控制系统中只设置了 MRST和ARPA两个DI级别的中断任务,直接中断条件由具体的板形检测装置和一级计算机确定;时间中断任务TI不能中断DI任务和其它TI任务,但能随时中断NI任务。
[0098]TI层别中的任务按时间先后顺序有各自的内部优先权,各任务由TI调度程序的计时器触发,在物理逻辑时间周期内完成,否则就中断超时的TI任务;每个TI任务的运行时间均不同。
[0099]NI任务具有最低优先权,当没有DI和TI任务运行时,它们由系统中的任务调度程序调用;NI任务可由DI和TI任务中断,NI任务间不能相互中断。
[0100]本发明的有益效果为:
[0101]1、提供了一种基于嵌入式计算机的冷轧带钢板形控制方法,以满足冷轧带钢板形控制的强实时性和多任务性的要求。
[0102]2、与冷轧带钢板形控制的其它方法相比,本发明投资少、可移植性好。
[0103]3、实物带钢的板形质量能够达到国际领先水平。
[0104]4、基于嵌入式的冷轧带钢板形控制方法适用于各种嵌入式计算机;
[0105]5、基于嵌入式的冷轧带钢板形控制方法适用于各种带钢板形检测手段、一级控制系统和~■级控制系统的冷乳机。
【附图说明】
[0106]图1嵌入式计算机板形控制系统功能构成图;
[0107]图2板形分析与控制任务FLANACON构成图;
[0108]图3附加曲线设定计算原理图;
[0109]图4板形控制系统各任务的中断类型及时序排布图;
[0110]图5本发明控制系统在1250mm冷轧机上应用实例图;
[0111]图6厚度0.2mm带钢的实测板形曲线图。
【具体实施方式】
[0112]以1250mm冷轧机为例,嵌入式计算机用于冷轧带钢板形控制的系统功能如图5所示,设备包括嵌入式计算机、板形测量辊、过程计算机和一级控制系统。该板形控制系统选用SORCUS嵌入式计算机,板形测量辊选用国内生产的整体压磁镶块式板形测量辊,辊径350mm,辊身长1350mm,每个测量段的宽度为52mm。过程计算机采用普通工业控制用计算机。一级控制系统采用西门子的FM458系列的PLC。
[0113]嵌入式计算机用于接收过程计算机、一级控制系统和板形测量辊的数据,进行测量信号处理、各调控执行器调节量的计算,将计算后的数据下发给一级控制系统和过程计算机用于控制和显示。板形测量辊用于冷轧带钢实际板形的检测,并将信号发送给嵌入式计算机。过程计算机用于道次数据计算和下发、板形采集数据显示、控制信号显示、控制参数显示及更改、功效系数存储。一级控制系统用于完成板形调控各调控执行器的闭环控制,并将实际轧制力、弯辊力、轧辊窜动量、实际倾斜值和一些过程控制信号发送给嵌入式计算机。
[0114]RS232通讯板与HOST PC计算机连接,通过专用A/D转换单元接收板形测量信号。板形辊转动角度由位置编码器记录。板形辊每旋转一周会产生一个中断触发信号,该中断触发信号会启动A/D转换,经过放大之后的电压信号通过模拟量采集板M-AD12-16来完成A/D转换,转换后的数字板形信号在板形计算机中进行标定。模拟量采集板M-AD12-16具有16个转换通道,内置信号稳定定时器、多路器。转换过程是:多路器选择转换通道,同时,信号稳定定时器开始工作,定时结束时,电压信号已经稳定,转换开始。用DPM-12通讯板与一级系统通讯,一级控制系统采用西门子的FM458CPU,分段冷却系统通过ET200站发送控制信号。嵌入式计算机通过FM458接收过程计算机的信号,嵌入式计算机和板形测量计算机实物见图6。
[0115]在嵌入式计算机中,将冷轧带钢板形控制分割成9个任务:
[0116]1、开始接收测量值任务 MRST (Measuring Roll Start)
[0117]任务MRST用于板形测量数据的接收中断处理、检测数据的真实性核对,板形辊每转一圈触发一次,若测量数据有效则激活测量值获取任务MVAP。
[0118]2、测量值获取和处理任务MVAP(Measuring Value Acquisit1n and Processing)
[0119]轧辊每转一圈后,测量值获取和处理任务MVAP由任务MRST激活。其内容包括:
[0120]嵌入式计算机与板形辊通讯状态监测;
[0121]读取板形辊各测量段的径向力实际值;
[0122]读取板形辊转速计数器数据;
[0123]读取带钢的设定张力、实际张力、实际速度;
[0124]读取带钢的厚度、长度、宽度和凸度;
[0125]读取带钢总长度、实际卷曲长度;
[0126]读取带钢的偏移量;
[0127]读取带钢的实际卷径;
[0128]读取带钢的弹性模量;
[0129]接收来自板形辊的状态信号;
[0130]带钢长度计算;
[0131]带钢速度计算;
[0132]包角变量计算;
[0133]边部测量段传感器覆盖因子确定;
[0134]边部覆盖率校正计算;
[0135]用标定因子计算径向力,并进行边部测量段的
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