一种侧导板对中控制装置及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种侧导板对中控制装置，包括侧导板的位置控制器、位置编码器，还包括压力保护控制器、保护选择器、压力传感器和比较器。本发明还公开了一种侧导板对中控制方法。通过运用侧导短行程及带钢变形压力保护控制等技术，根据不同钢种、厚度来设定保护夹紧力，在带钢发生形变之前或侧导发生损坏之前起动保护功能，立即将侧导完全打开，随后通过使夹紧换向电磁阀线圈信号得电继续夹紧带钢，这样液压缸短行程的往复动作不但可以减少带钢边损缺陷及减少侧导损坏，起到保护的目的，而且还可以起到拍打带钢对中的作用。
【专利说明】一种侧导板对中控制装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及侧导板控制技术，更具体地说，涉及一种侧导板对中控制装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]现有的侧导板对中功能是通过编码的位置反馈进行行程控制的，侧导夹紧行程的给定值将在带钢宽度的基础上增加10%?15%的余量。如图1所示，位置控制器根据带钢的宽度和控制的需要产生一个侧导夹紧的设定值Pos (ref)，经过检测侧导行程的位置编码器反馈，将位置设定值Pos (ref)减去位置编码器反馈值Pos (act)，并根据其结果Λ Pos控制换向阀的输出，从而控制侧导油缸的动作。这种控制方式的问题在于没有考虑侧导装置所承受的压力，当带钢的板形不佳或存在跑偏现象时，上述控制存在较高的侧导损坏或带钢边损等风险:若带钢较厚，夹紧后的侧导装置将被运行中的跑偏带钢撞断或割断；若带钢较薄或较软，夹紧后的侧导将把经过的带钢夹拱使得带钢单边发生变形造成新的擦划伤质量缺陷。所以带钢跑偏严重的或对质量要求较高的场合无法利用侧导对中装置来解决带钢跑偏问题，这将导致带钢跑偏无法得到控制或产生擦划伤缺陷或溢出边缺陷，最终产品只能降价出售或重新卷取，这将对增加企业成本或减少企业利润产生直接的影响。
【发明内容】
[0003]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侧导板对中控制装置及其控制方法，能够在带钢发生形变之前或侧导发生损坏之前打开侧导板，起到保护功能。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一方面，本发明的侧导板对中控制装置，包括侧导板的位置控制器和位置编码器，位置控制器根据带钢宽度和控制需要产生一侧导夹紧的位置设定值，并与位置编码器检测侧导行程所产生的位置反馈值进行比较，发出侧导油缸位置控制信号，其特征在于，还包括:
[0006]压力保护控制器，根据带钢的屈服强度与厚度输出一个压力给定值；
[0007]保护选择器，接收压力给定值并与设定的侧导最大承受力值相比较，输出较小的那个值；
[0008]压力传感器，设于侧导油缸活塞侧油路中，用以检测侧导油缸回油的压强，从而输出侧导受力值；
[0009]比较器，分别接收保护选择器和压力传感器的输出值并相比较，若后者大于前者，则由侧导油缸位置控制信号控制侧导油缸进行相应动作；若前者大于后者，则由侧导油缸控制侧导板打开至最大位置。
[0010]另一方面，本发明的侧导板对中控制方法，包括以下步骤:
[0011]Α.由侧导板的位置控制器根据带钢宽度和控制需要产生一侧导夹紧的位置设定值；[0012]B.由位置编码器检测侧导行程并产生位置反馈值，输入位置控制器后与位置设定值进行比较，发出侧导油缸位置控制信号；
[0013]C.建立一压力保护控制器，根据带钢的屈服强度与厚度输出一个压力给定值；
[0014]D.建立一保护选择器，接收压力给定值并与设定的侧导最大承受力值相比较，输出较小的那个值；
[0015]E.在侧导油缸活塞侧油路中设置压力传感器，用以检测侧导油缸回油的压强，从而输出侧导受力值；
[0016]F.建立一比较器，分别接收保护选择器和压力传感器的输出值并相比较，若后者大于前者，则由侧导油缸位置控制信号控制侧导油缸进行相应动作；若前者大于后者，则由侧导油缸控制侧导板打开至最大位置。
[0017]在步骤C中，所述的压力给定值的计算公式为:压力给定值=屈服强度X带钢厚度X接触面系数常数。
[0018]在步骤E中，所述的侧导受力值的计算公式为:侧导受力值=传感器数值X油缸活塞侧面积。
[0019]在上述技术方案中，本发明的侧导板对中控制装置及其控制方法包括侧导板的位置控制器、位置编码器，还包括压力保护控制器、保护选择器、压力传感器和比较器，通过运用侧导短行程及带钢变形压力保护控制等技术，根据不同钢种、厚度来设定保护夹紧力，在带钢发生形变之前或侧导发生损坏之前起动保护功能，立即将侧导完全打开，随后通过使夹紧换向电磁阀线圈信号得电继续夹紧带钢，这样液压缸短行程的往复动作不但可以减少带钢边损缺陷及减少侧导损坏，起到保护的目的，而且还可以起到拍打带钢对中的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有技术的侧导对中控制流程框图；
[0021]图2是本发明的侧导对中控制流程框图；
[0022]图3是本发明的侧导对中控制装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0024]请结合图2?图3所示，本发明的侧导板对中控制装置同样也包括侧导板的位置控制器和位置编码器，其中，位置控制器根据带钢宽度和控制需要产生一侧导夹紧的位置设定值，并与位置编码器检测侧导行程所产生的位置反馈值进行比较，由位置控制器发出一侧导油缸位置控制信号；不同的是，本发明的控制装置还包括压力保护控制器、保护选择器、压力传感器和比较器，其中，压力保护控制器内包含一个压力算法器，其输入是带钢屈服强度与厚度，经过计算后输出一个压力给定值Fsetl。该计算方法基于以下公式:压力给定值Fsetl=屈服强度X带钢厚度X接触面系数常数，其中，接触面系数常数为侧导与带钢的接触面面积；屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力，单位是兆帕(MPa)，它是冷轧生产过程中常见的、具有通用性的工艺参数。保护选择器的作用是选出当前合适的压力保护值，其两个输入分别是压力给定值Fsetl及设定的侧导最大承受力Fset2，侧导最大承受力Fset2是一个常数，它指的是侧导能承受带钢撞击最大极限值的力的数值，视现场侧导的材质情况而定，保护选择器输出的是较小的那个输入值，记为Fset。压力传感器设置于原液压系统的侧导油缸活塞侧油路中，用于检测侧导油缸回油的压强，从而计算出侧导的受力情况，传感器的数值与侧导的受力情况成正比关系，其关系式为:侧导受力值Fw =传感器数值Pft X油缸活塞侧面积常数。比较器的输入有两个，一是保护选择器输出的Fset，二是压力传感器输出的侧导受力值Fw，比较器的作用就是比较两个输入的大小，当Fw〈Fset时，整个压力异常判断环节的结果为NO，则由侧导油缸位置控制信号控制侧导油缸进行相应动作；gFw>Fset时，整个压力异常判断环节的结果为YES，则由侧导油缸控制侧导板打开至最大位置，第一时间保护侧导装置及带钢边部不受损坏。
[0025]本发明的侧导板对中控制方法与上述控制装置实质相同，在此不再赘述，而是对采用本发明的控制装置和方法还可采用以下几个步骤来实时保护保护侧导板与带钢边部不受损坏:
[0026]1、输入带钢厚度与屈服强度后，压力保护控制器输出一个压力给定值Fsetl，与侧导最大承受力值Fset2进行比较后，保护选择器输出一个给定值Fset。当带钢较厚使得保护选择器的输出FSet=FSet2时，此时带钢发生了跑偏，侧导受力值Fw变大直至超过Fset时，比较器立即输出一个Y，侧导板立即完全打开(最大位置)，以防止侧导被跑偏的带钢撞断或拉坏；
[0027]2、当带钢厚度较薄使得保护选择器的输出Fset=Fsetl时，此时带钢发生了跑偏，侧导受力值Fw变大直至超过Fset时，比较器立即输出YES，侧导板立即完全打开，以防止带钢发生边损质量缺陷；
[0028]3、当侧导受力值FiM小于等于保护选择器输出Fset时，压力异常判断环节将输出NO，侧导板仍然按照位置控制器的输出进行动作。
[0029]下面对本发明进行具体举例:
[0030]某机组出口卷取机在甩尾过程中，若将侧导投用，虽然能改善带钢跑偏问题，但存在侧导装置损坏或带钢边损甚至边部严重褶皱的风险；若侧导不投用，卷取最后三圈将产生严重的溢出边封锁；在这种场合下，使用本专利的控制方法及装置能有效减少卷取最后三圈溢出边缺陷比例。
[0031]具体过程为:当接收到甩尾自动步开始运行的脉冲信号后，侧导装置进入位置控制，换向阀夹紧方向线圈得电，液压缸伸出侧导装置夹紧至APos〈100mm范围后停止。在整个甩尾过程中，压力保护控制器始终通过液压系统中的压力传感器检测侧导所受的压力情况。根据输入的不同带钢屈服强度及厚度，压力保护器输出一个压力设定值Fsetl，在与侧导最大承受力Fset2比较之后，保护选择器输出Fset并与侧导受力FfM—起进入比较器进行比较，一旦Fw>FSet，则压力保护功能激活并立即中断位置控制将侧导完全打开。随着侧导的打开，Fw将逐渐减少并〈Fset，压力保护模式退出位置控制模式激活，侧导装置将继续夹紧带钢直至甩尾过程结束。
[0032]综上所述，本发明通过新增压力传感器，经过一套压力异常判断环节，能够时时监控侧导的异常受力情况，经实验证明，完全可以有效防止带钢跑偏对侧导的损害及对带钢边部质量的影响。
[0033]本【技术领域】中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【权利要求】
1.一种侧导板对中控制装置，包括侧导板的位置控制器和位置编码器，位置控制器根据带钢宽度和控制需要产生一侧导夹紧的位置设定值，并与位置编码器检测侧导行程所产生的位置反馈值进行比较，发出侧导油缸位置控制信号，其特征在于，还包括: 压力保护控制器，根据带钢的屈服强度与厚度输出一个压力给定值； 保护选择器，接收压力给定值并与设定的侧导最大承受力值相比较，输出较小的那个值； 压力传感器，设于侧导油缸活塞侧油路中，用以检测侧导油缸回油的压强，从而输出侧导受力值； 比较器，分别接收保护选择器和压力传感器的输出值并相比较，若前者大于后者，则由侧导油缸位置控制信号控制侧导油缸进行相应动作；若后者大于前者，则由侧导油缸控制侧导板打开至最大位置。
2.一种的侧导板对中控制方法，其特征在于， 包括以下步骤: A.由侧导板的位置控制器根据带钢宽度和控制需要产生一侧导夹紧的位置设定值； B.由位置编码器检测侧导行程并产生位置反馈值，输入位置控制器后与位置设定值进行比较，发出侧导油缸位置控制信号； C.建立一压力保护控制器，根据带钢的屈服强度与厚度输出一个压力给定值； D.建立一保护选择器，接收压力给定值并与设定的侧导最大承受力值相比较，输出较小的那个值； E.在侧导油缸活塞侧油路中设置压力传感器，用以检测侧导油缸回油的压强，从而输出侧导受力值； F.建立一比较器，分别接收保护选择器和压力传感器的输出值并相比较，若后者大于前者，则由侧导油缸位置控制信号控制侧导油缸进行相应动作；若前者大于后者，则由侧导油缸控制侧导板打开至最大位置。
3.如权利要求2中所述的侧导板对中控制方法，其特征在于， 在步骤C中，所述的压力给定值的计算公式为:压力给定值=屈服强度X带钢厚度X接触面系数常数。
4.如权利要求2中所述的侧导板对中控制装置及其控制方法，其特征在于， 在步骤E中，所述的侧导受力值的计算公式为:侧导受力值=传感器数值X油缸活塞侧面积。
【文档编号】G05D27/02GK103926958SQ201310016642
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年1月16日 优先权日:2013年1月16日
【发明者】孙波, 肖至勇, 江浩杰 申请人:宝钢不锈钢有限公司