专利名称：一种板坯厚度控制装置和系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及板坯加工技术领域，更具体地说，涉及一种板坯厚度控制方法、装置和系统。
背景技术：
平板式连续压机是一种框架结构的压机，起到固定作用的机架中包含有主导机架和从机架，主导机架和从机架上分别独立安装的传感器用于对在所述平板式连续压机上的板坯厚度的控制。现有技术中的安装传感器且独立控制进行板坯厚度控制的设备及系统至少存在如下缺点由于板坯在连续压机中的状态为热态状况，一旦离开该压机板坯将冷却，因板坯由热变冷的过程中厚度会发生变化，加之板坯的不同段位材质及含水率的差异，则不同板坯及单个板坯的厚度均发生差异，而最终导致成型板订厚不精确，不能达到工艺要求；其次，由于部分成型板不能保证厚度达到工艺要求而需要进行砂光工序最终定厚，而该步骤的添加造成了成本提高及生产率低的缺点。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种板坯厚度控制装置和系统，采用位置控制及压力控制结合的方式实现板坯精准订厚的目的。一种板坯厚度控制装置，包括主导机架，该主导机架相邻的若干从机架，所述主导机架设置有两个以上位置控制传感器，分别测量热板坯不同段位厚度，与所述主导机架左右相邻的机架为从机架；冷板坯测厚仪，设置于平板式连续压机出口处，所述冷板坯测厚仪的探头分别关联一位置控制传感器以测试冷板坯厚度；干预量计算模块，用于将通过计算冷板坯厚度与冷板坯目标厚度偏差得到的干预量作为反馈修改所述主导机架的热板坯目标厚度；与各段位的位置控制传感器分别对应一液压油缸，通过所述位置控制传感器检测不同段位的热板坯实际厚度，并参照所述热板坯目标厚度对该段位的热板坯进行加压或减压，所述从机架的压力控制与主导机架针对所述热板坯的控制一致。本实施例中的装置在现有的平板式连续压机的基础上，选定主导机架并与以该主导机架左右相邻的机架为从机架，并在所述主导机架上安装多个位置控制传感器以实现对加工板坯多个段位的厚度监测，以及，结合所述冷板坯测厚仪及干预量计算模块得出的厚度干预量，为热板坯定厚及压力控制提供准确参考。优选地，所述位置控制传感器具体为位移传感器。优选地，所述冷板坯测厚仪设置于平板式连续压机出口后IOm处。一种板坯厚度控制系统，包括板坯厚度控制装置、平板式连续压机、通过现场总线PR0FIBUS串行连接的DP从站、操作上位机和中央处理器CPU，其中，所述板坯厚度控制装置包括主导机架，该主导机架相邻的若干从机架，所述主导机架设置有两个以上位置控制传感器，分别测量热板坯不同段位厚度；冷板坯测厚仪，设置于平板式连续压机出口处，所述冷板坯测厚仪的探头分别关联一位置控制传感器以测试冷板坯厚度；干预量计算模块，用于将通过计算冷板坯厚度与冷板坯目标厚度偏差得到的干预量作为反馈修改所述主导机架的热板坯目标厚度；与各段位的位置控制传感器分别对应一液压油缸，通过所述位置控制传感器检测不同段位的热板坯实际厚度，并参照所述热板坯目标厚度对该段位的热板坯进行加压或减压，所述从机架的压力控制与主导机架针对所述热板坯的控制一致；将所述液压油缸的电磁阀连接到所述DP从站的输出模块，所述液压油缸的压力传感器连接到所述DP从站的模拟量输入模块，并通过所述PR0FIBUS串行总线与所述CPU 通讯；所述操作上位机实时监控所述液压油缸压力、DP从站状态信息及位置控制传感器板厚数据。该系统与上述方法和装置分别对应，并将所述装置与总线、CPU整合，实施监控厚度及压力控制，达到板坯精确订厚的技术效果。优选地，所述系统还包括可编程逻辑控制器PLC控制柜，所述CPU安装于所述PLC 控制柜中，所述CPU为S400系列。优选地，所述系统还包括以太网卡，为CP443系列，且安装于所述PLC控制柜中。上述CPU及以太网卡作为优选在本实施例中选用，而并不局限于该种实现方式。从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例选择一个主导机架和若干从机架，所述主导机架以安装的多个位置控制传感器的位置参数为控制目标，结合通过计算冷板坯厚度与冷板坯目标厚度得到的热板坯干预量确定热板坯加工时的热板坯目标厚度值， 热板坯进行压力控制以达到工艺要求的订厚标准，而所述从机架上的压力控制则跟随主导机架的压力控制模式，实现了板坯精确定厚，并克服了现有技术中机架上通过两个位移传感器位置参数估算板坯其他位置厚度而影响板坯定厚的缺点。另外，本实用新型的实施例由于能够更为准确地进行订厚工序，而省去了砂光工序，削减了成本且提高了生产率。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例公开的一种板坯厚度控制装置结构示意图；图2为本实用新型实施例公开的一种板坯厚度控制系统结构示意图；图3为本实用新型实施例公开的一种板坯厚度控制系统中板坯厚度控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例公开了一种板坯厚度控装置和系统，选择一个主导机架和若干个从机架，主导机架以位置参数作为控制目标，从机架以主导机架的实际压力为控制目标， 结合冷板坯的厚度干预反馈，在以所述主导机架与从机架构成的定厚区域，使最终的成型热板坯的厚度精确控制，更好地满足工艺要求。在进行实施例说明之前，需要指出的是在进入定厚区域时，在若干机架中选择一个机架作为主导机架，在该机架上安装有两个以上的位移传感器，再选择与主导机架左右相邻的机架作为从机架，每个机架上均设置有三个油缸，分别是左中右三个油缸，每个油缸都有独立的液压控制系统。若在所述主机架上设有三个位移传感器，在三个位移传感器对应的位置可以进行单独设定和测量，原有的机架上均只设有两个位移传感器测量热板坯两侧的实际厚度，而中间位置仅作平均值估算，在热板坯两侧的厚度在恰当范围，而中间实际并未达到标准厚度，对于该热板坯的两侧的压力控制方式不再适用，则如果继续过分加压或减压，则会导致热板坯中间位置定厚偏差，从而达不到工艺要求。以及，上述油缸均有压力极限保护，及时厚度未达到指定范围，压力到达极限后， 油缸电磁阀停止动作而使订厚工序处于停滞状态，由于各个机架之间均独立控制，则此时需分别对各个机架的参数重新设定，工序繁琐且有一定滞后。板坯在由热到冷的过程中，厚度将发生变化，每个段位的板坯变化不尽相同，即使压机上的热板坯的厚度满足要求，一旦离开压机则可能产生厚度偏差，使得冷板坯无法满足工艺要求。现有的生产工艺中从压机中出来的成品板还要经过砂光工序，而该步骤的添加造成了成本提高及生产率低的缺点。综上，本实用新型公开的板坯厚度控制装置和系统解决了上述问题，现用实施例加以阐述图1示出了一种主导机架厚度控制装置，包括主导机架11，该主导机架11相邻的若干从机架，所述主导机架设置有两个以上位置控制传感器，分别测量热板坯不同段位厚度，与所述主导机架左右相邻的机架为从机架；与所述主导机架左右相邻的机架为从机架，需要说明的是，在热板坯进入定厚工序后，经过的任一机架均可作为主导机架，并可根据实际情况多选择机组从机架，作为优选，从机架为与其左右相邻的一个机架。优选地，在主导机架热板坯加工区域左中右部位设置三个位移传感器，分别独立测量相应位置的热板坯厚度。需要说明的是主导机架上安装有三个位移传感器，并分别测量对应的段位的热板坯厚度，但位移传感器的个数并不局限于上述列举形式，可根据实际工艺需求进行添加，安装两个以上的位移传感器克服了现有技术中机架上安装两个位移传感器估算而影响中间位置板坯定厚的缺点。冷板坯测厚仪12，设置于平板式连续压机出口处，所述冷板坯测厚仪的探头分别关联一位置控制传感器以测试冷板坯厚度，根据实际生产工艺需求，所述冷板坯测厚仪设置于平板式连续压机出口 IOm处，当所述主导机架上安装有三个位置传感器时，则需要与之分别关联的冷板坯测厚仪的三个探头进型冷板坯厚度测量。干预量计算模块13，用于将通过计算冷板坯厚度与冷板坯目标厚度偏差得到的干预量作为反馈修改所述主导机架的热板坯目标厚度；主导机架对于待加工热板坯的目标厚度两部分相加所得，一部分是在根据工艺要求设定，另一部分根据测量所得的冷板坯实际厚度值与冷板坯厚度设定值产生的厚度干预量，且在实际进行定厚工艺时，对于所述主导机架上各个段位上用于测量的位置传感器均分别受到该干预量的控制。计算所述冷板坯对应位置实际厚度与冷板坯目标厚度的差值，并经过比例积分控制器PI计算出干预量作为反馈，修改所述主导机架的热板坯目标厚度。上述具体实施方式
表征了结合冷板坯目标厚度进行热板坯加压或减压调整厚度的一种计算法方式，但并不局限于上述列举形式。与各段位的位置控制传感器分别对应一液压油缸14，通过所述位置控制传感器检测不同段位的热板坯实际厚度，并参照所述热板坯目标厚度对该段位的热板坯进行加压或减压，所述从机架的压力控制与主导机架针对所述热板坯的控制一致。所述从机架压力控制的压力实际值分别由液压系统的左、中、右压力传感器测量所得，且利用压力设定值=压力耦合系数*主导机架压力实际值，所述从机架的压力控制追随主导机架上的压力控制模式，在经过主机架与从机架形成的定厚区域中，压力调节具有一致性，并结合准确地反馈定厚方式，能更好地达到定厚工艺要求。当某段位位置控制传感器测得的所述热板坯实际厚度大于所述热板坯目标厚度时，主导机架该位置对应的液压油缸加压阀工作，且从机架的液压控制系统的加压阀与所述主导机架的加压阀关联并同时进行加压；当某段位位置控制传感器测得的所述热板坯实际厚度小于所述热板坯目标厚度时，主导机架该位置对应的液压油缸减压阀工作，且从机架的液压控制系统的减压阀与所述主导机架的减压阀关联并同时进行减压。本实施例中，安装有多个位置控制传感器的主导机架以位置(即板坯厚度)为控制目标，从机架以主导机架上的压力控制为控制目标，并结合冷板坯厚度的干预量进行压力调节，实现了板坯订厚的精确控制以达到工艺要求。且通过压力控制与厚度干预方式结合，由主导机架对应的液压油缸电磁阀带动从机架的电磁阀动作，以使进行加工状态的热板坯更为均勻地进行压力调节。图2示出了一种板坯厚度控制系统，包括板坯厚度控制装置21、平板式连续压机22、通过现场总线PR0FIBUS串行连接的DP 从站23、操作上位机M和中央处理器CPU25，其中，所述板坯厚度控制装置21，在图3中标示，并结合图3进行说明，所述装置包括主导机架211，该主导机架211相邻的若干从机架，所述主导机架设置有两个以上位置控制传感器，分别测量热板坯不同段位厚度；冷板坯测厚仪212，设置于平板式连续压机出口处，所述冷板坯测厚仪的探头分别关联一位置控制传感器以测试冷板坯厚度；干预量计算模块213，用于将通过计算冷板坯厚度与冷板坯目标厚度偏差得到的干预量作为反馈修改所述主导机架的热板坯目标厚度；需要明确的是所述干预量计算模块213可嵌入CPU中，也可整合与所述控制装置中；与各段位的位置控制传感器分别对应一液压油缸214，通过所述位置控制传感器检测不同段位的热板坯实际厚度，并参照所述热板坯目标厚度对该段位的热板坯进行加压或减压，所述从机架的压力控制与主导机架针对所述热板坯的控制一致；将所述液压油缸的电磁阀连接到所述DP从站23的输出模块，所述液压油缸的压力传感器连接到所述DP从站23的模拟量输入模块，并通过所述PR0FIBUS串行总线与所述 CPU25通讯；所述操作上位机M实时监控所述液压油缸压力、DP从站状态信息及位置控制传感器板厚数据。作为优选，所述系统还包括可编程逻辑控制器PLC控制柜，所述CPU安装于所述 PLC控制柜中，所述CPU为S400系列；以及，以太网卡，选用CP443系列，且安装于所述PLC 控制柜中。图中还标示出了配方界面、历史数据和趋势界面，通过网线连接到以太网卡，实现 PC与PLC之间的数据通讯；所述历史数据和趋势界面用于记录压力和厚度的设定值，而压力和厚度的实际数据则通过趋势界面显示及后续分析；所述配方界面用于对加压阀和减压阀的压力值设定，以及，对位移传感器的设定和保存。该系统与装置分别对应，并将所述装置与总线、CPU整合，实施监控厚度及压力控制，达到板坯精确订厚的技术效果，关于装置的详细描述参见图1及对应说明，不再赘述。综上所述本实用新型实施例选择一个主导机架和若干从机架，所述主导机架以安装的多个位置控制传感器的位置参数为控制目标，结合通过计算冷板坯厚度与冷板坯目标厚度得到的热板坯干预量确定热板坯加工时的热板坯目标厚度值，热板坯进行压力控制以达到工艺要求的订厚标准，而所述从机架上的压力控制则跟随主导机架的压力控制模式，实现了板坯精确定厚，并克服了现有技术中机架上通过两个位移传感器位置参数估算板坯其他位置厚度而影响板坯定厚的缺点。另外，本实用新型的实施例由于能够更为准确地进行订厚工序，而省去了砂光工序，削减了成本且提高了生产率。专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。[0069] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种板坯厚度控制装置，其特征在于，包括主导机架，该主导机架相邻的若干从机架，所述主导机架设置有两个以上位置控制传感器，分别测量热板坯不同段位厚度，与所述主导机架左右相邻的机架为从机架；冷板坯测厚仪，设置于平板式连续压机出口处，所述冷板坯测厚仪的探头分别关联一位置控制传感器以测试冷板坯厚度；干预量计算模块，用于将通过计算冷板坯厚度与冷板坯目标厚度偏差得到的干预量作为反馈修改所述主导机架的热板坯目标厚度；与各段位的位置控制传感器分别对应一液压油缸，通过所述位置控制传感器检测不同段位的热板坯实际厚度，并参照所述热板坯目标厚度对该段位的热板坯进行加压或减压， 所述从机架的压力控制与主导机架针对所述热板坯的控制一致。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述位置控制传感器具体为位移传感器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷板坯测厚仪设置于平板式连续压机出口后IOm处。
4.一种板坯厚度控制系统，其特征在于，包括板坯厚度控制装置、平板式连续压机、 通过现场总线PR0FIBUS串行连接的DP从站、操作上位机和中央处理器CPU，其中，所述板坯厚度控制装置包括主导机架，该主导机架相邻的若干从机架，所述主导机架设置有两个以上位置控制传感器，分别测量热板坯不同段位厚度；冷板坯测厚仪，设置于平板式连续压机出口处，所述冷板坯测厚仪的探头分别关联一位置控制传感器以测试冷板坯厚度；干预量计算模块，用于将通过计算冷板坯厚度与冷板坯目标厚度偏差得到的干预量作为反馈修改所述主导机架的热板坯目标厚度；与各段位的位置控制传感器分别对应一液压油缸，通过所述位置控制传感器检测不同段位的热板坯实际厚度，并参照所述热板坯目标厚度对该段位的热板坯进行加压或减压， 所述从机架的压力控制与主导机架针对所述热板坯的控制一致；将所述液压油缸的电磁阀连接到所述DP从站的输出模块，所述液压油缸的压力传感器连接到所述DP从站的模拟量输入模块，并通过所述PR0FIBUS串行总线与所述CPU通讯； 所述操作上位机实时监控所述液压油缸压力、DP从站状态信息及位置控制传感器板厚数据。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括可编程逻辑控制器PLC控制柜，所述CPU安装于所述PLC控制柜中，所述CPU为S400系列。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括以太网卡，为CP443系列，且安装于所述PLC控制柜中。
专利摘要本实用新型公开了一种板坯厚度控制装置和系统，主导机架设置有两个以上位置控制传感器，分别测量热板坯不同段位厚度，与所述主导机架左右相邻的机架为从机架；冷板坯测厚仪设置于平板式连续压机出口处，所述冷板坯测厚仪的探头分别关联一位置控制传感器以测试冷板坯厚度；干预量计算模块，用于将通过计算冷板坯厚度与冷板坯目标厚度偏差得到的干预量作为反馈修改所述主导机架的热板坯目标厚度；与各段位的位置控制传感器分别对应一液压油缸，通过所述位置控制传感器检测不同段位的热板坯实际厚度，并参照所述热板坯目标厚度对该段位的热板坯进行加压或减压，所述从机架的压力控制与主导机架针对所述热板坯的控制一致。实现了板坯精确定厚。
文档编号B30B7/00GK202130020SQ20112006954
公开日2012年2月1日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者邱冬梅 申请人:上海板机电气制造有限公司