一种冷轧机接轴定位控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107363099A(43)申请公布日2017.11.21(21)申请号201610312077.1(22)申请日2016.05.12(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114000辽宁省鞍山市铁西区环钢路1号(72)发明人秦大伟王军生金耀辉李志锋张岩刘宝权宋君侯永刚吴萌费静(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所21224代理人张群(51)Int.Cl.B21B31/08(2006.01)B21B35/14(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种冷轧机接轴定位控制方法(57)摘要本发明涉及一种冷轧机接轴定位控制方法，电机传动轴同轴安装编码器；接轴定位启动位置通过接近开关检测；传动接轴上焊接方形挡块，工作辊接轴通过齿轮箱与电机传动轴连接，驱动接轴旋转；接轴定位时电机转速达到定位初始转速后，挡块触发接近开关，接轴定位减速启动；根据接近开关发讯时刻接轴位置和指定目标位置计算接轴定位行程，根据接定位轴定位行程和初始转速计算定位转速设定值，电机按照定位转速设定值减速运行直到停止，接轴定位完成；为提高定位精度，在减速过程末端对定位转速设定值进行线性化处理；本发明能够实现工作辊接轴的高精度定位控制，有效避免因接轴定位误差超限故障，保证冷轧机自动换辊顺利进行，提高机组作业率。CN107363099ACN107363099A权利要求书1/1页1.一种冷轧机接轴定位控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)接轴定位减速启动控制；冷轧机接轴定位旋转角度和接轴转动速度通过编码器检测，编码器与电机传动轴同轴安装；接轴定位启动位置通过接近开关检测，接近开关安装在接轴外侧，接近开关安装的轴向位置在距离接轴与齿轮箱联轴器200～300mm处，高度与传动轴中心线平齐；在传动接轴上焊接方形挡块，挡块与接近开关的轴向安装位置一致，挡块与接近开关之间距离为5～10mm；工作辊接轴通过齿轮箱与电机传动轴连接，驱动接轴旋转；接轴定位命令发出后，电机从停止状态启动升速到定位初始转速后开始匀速运行，定位初始转速取值为1.0％～2.0％额定转速；电机转速达到定位初始转速后，开始检查接近开关信号状态，当接轴旋转到某个位置时，接轴上的挡块到达接近开关前方，此时接近开关发讯，接轴定位减速启动；根据接近开关发讯时刻接轴位置和指定目标位置计算接轴定位行程，根据接定位轴定位行程和初始转速计算定位转速设定值，电机按照定位转速设定值减速运行直到停止，接轴定位完成；为提高定位精度，在减速过程末端对定位转速设定值进行线性化处理；2)接轴定位行程计算：挡块旋转到接近开关位置时接近开关发讯，接轴定位启动，定义此时接轴旋转角度位置为0度；接轴定位目标位置是接轴的扁槽处于12点钟位置，定位行程为θ0，θ0取值范围150～360°；将θ0折算为电机侧定位行程θ1，θ1＝θ0×i；其中i为减速齿轮箱齿轮比；3)定位角速度设定值ω计算：根据接轴传动电机编码器的角度反馈值计算电机定位剩余角度实时计算定位角速度设定值ω；其中γ是编码器的角度测量值，接轴定位启动时刻角度测量值清零；接轴定位启动时刻，初始定位角速度为ω0，定位行程θ1，接轴定位启动后电机进行匀减速动作，可以计算匀减速过程定位角加速度λ：计算定位角速度设定值ω：4)定位角速度设定值线性化处理；根据角度、角速度、角加速度公式角度与角速度ω之间的关系是一条二次抛物线，在角速度曲线末端非线性影响会导致系统部稳定，因此需对角速度设定值曲线末端进行线性化处理；当定位剩余角度小于等于θ2时，定位角速度设定值函数为k为设定的增益系数，θ2取值范围是定位总行程θ1的0.05～0.2倍；为保证定位角速度设定值平滑切换，要求定位末端直线和抛物线相切，切点为(θ2，kθ2)；将抛物线段的定位角速度设定值曲线向坐标轴右侧平移θ3,当电机定位剩余角度大于θ2时，定位角速度设定值函数为将切点坐标带入定位角速度设定值函数，计算即定位角速度设定值函数为2CN107363099A说明书1/5页一种冷轧机接轴定位控制方法技术领域[0001]本发明涉及冷轧机工作辊更换技术领域，尤其涉及一种冷轧机接轴定位控制方法。背景技术[0002]冷轧机生产过程中，当轧辊磨损到一定程度时,必须及时更换以满足产品质量与规格的要求。工作辊接轴定位是冷轧机更换工作辊过程中一个重要环节，是实现换辊过程自动控制的基本前提。冷轧机抽工作辊前，要求将工作辊传动接轴旋转到指定目标位置，轧辊位置偏差在3度以内，接轴定位误差超限将导致自动换辊过程中断，严重的会造成设备损坏。而冷轧机工作辊更换周期每天2至3次，接轴定位的精确控制对机组生产作业率提高具有一定影响。因此，研究开发高精度冷轧机接轴定位控制技术具有重要意义。[0