专利名称：飞剪剪切自动回零控制方法
技术领域：
本发明涉及冶金自动化领域，尤其涉及飞剪的剪切自动回零控制方法。
背景技术：
横向剪切运行中的轧件的剪切机叫做飞剪，是一种能快速切断铁板、钢管的加工设备，是冶金轧钢行业中重要的生产设备，具有耗电少、投资成本低的特点。飞剪常用于轧钢生产线上。飞剪安装在轧制作业线上用来横向剪切轧件的头、尾 或将其剪切成定尺长度，在轧件运动过程中，由剪刃相对运动而将轧件切断。飞剪在冷轧处理线上起着至关重要的作用，尤其对于连退这样速度较快的机组，由于飞剪的剪切速度范围比较宽，飞剪在不同剪切速度下剪切完成之后，能否准确回零，对于机组的运行节奏，有着重要的影响，通过本方法，可以保证飞剪在不同设定速度下都能够准确回到初始位置。
发明内容
本发明旨在提出一种确保飞剪能在不同设定速度下都能够准确回到初始位置的控制方法。根据本发明，揭示了一种飞剪剪切自动回零控制方法，包括校零控制步骤，在飞剪的剪切过程中，飞剪每次经过经过校零限位时，检测飞剪的实际位置值，计算实际位置值与校零预设值的偏差，将该偏差补偿到实际位置值上，飞剪完成最后一次剪切后于制动过程中经过校零限位时，将校零预设值作为实际位置值记录；回零控制步骤，飞剪完成最后一次剪切后，在飞剪达到预定位置时进行减速，基于飞剪的当前速度计算制动加速度，以该制动加速度对飞剪进行减速，待飞剪停止后检测飞剪的位置，如果飞剪的位置超出了预定的容差范围，对飞剪进行回零控制。在一个实施例中，校零控制步骤包括设置编码器参数，确定编码器的脉冲数与飞剪的度数之间的对应关系；比如，编码器的脉冲数为0 8192对应飞剪的度数为0 360°。根据编码器的脉冲数计算飞剪的实际位置值；其中，在飞剪的剪切过程中每次经过经过校零限位时，仅利用偏差补偿飞剪的实际位置值，不对编码器进行写入操作；在飞剪完成最后一次剪切后于制动过程中经过校零限位时，将校零预设值作为实际位置值并写入编码器。在一个实施例中，回零控制步骤中，飞剪在达到240°的位置时进行减速。在一个实施例中，回零控制步骤中，飞剪停止后的实际位置度数为P0S_ACT，目标位置度数为 P0S_SET，计算偏差参数 ABS_P0S_DIFF 为 | P0S_SET_P0S_ACT | ；如果预定的容差范围TOL < ABS_P0S_DIFF < 180°，则飞剪的实际位置在目标位置的左边，进行反向回零；如果ABS_P0S_DIFF > 180°，则飞剪实际位置在目标位置的右边，进行正向回零。
飞剪从停止的实际位置向目标位置的回零速度根据位置折线函数确定，所述位置折线函数是容差范围TOL至180°相对于速度0至V_MAX的线性函数。本发明的飞剪剪切自动回零控制方法在飞剪剪切及回零过程中，通过对飞剪度数采用软件和硬件两种校准手段相结合的方法，以及对最终回零速度设定进行优化处理，使得飞剪剪切完成后能快速而准确的回到初始位置。
图I揭示了根据本发明的一实施例的飞剪剪切自动回零控制方法的流程图。图2揭示了飞剪剪切自动回零控制过程的示意图。
图3揭示了飞剪回零速度设定的示意图。
具体实施例方式参考图I所示，本发明揭示了一种飞剪剪切自动回零控制方法，包括S101.校零控制步骤，在飞剪的剪切过程中，飞剪每次经过经过校零限位时，检测飞剪的实际位置值，计算实际位置值与校零预设值的偏差，将该偏差补偿到实际位置值上，飞剪完成最后一次剪切后于制动过程中经过校零限位时，将校零预设值作为实际位置值记录。在一个实施例中，该步骤SlOl实现如下首先设置编码器参数，确定编码器的脉冲数与飞剪的度数之间的对应关系，例如，使用编码器的脉冲数为0 8192对应飞剪的度数为0 360°。再根据编码器的脉冲数计算飞剪的实际位置值。其中，在飞剪的剪切过程中每次经过经过校零限位时，仅利用偏差补偿飞剪的实际位置值，不对编码器进行写入操作；在飞剪完成最后一次剪切后于制动过程中经过校零限位时，将校零预设值作为实际位置值并写入编码器。在飞剪的高速剪切过程中，为了保证最后一刀剪切后的回零准确，飞剪每次经过校零限位的时候，都需要对绝对值编码器进行校零操作，但由于飞剪剪切时转速很高，如果在没有高速IO卡件读取校零信号的情况下，这样的校零会产生误差，所以在步骤SlOl中考虑在剪切过程中不直接对编码器进行写操作，而是由软件里面对飞剪度数进行处理，这里称之为软件校零。仅在最后一刀剪切的时候对编码器写一次。剪切过程中，当飞剪每次经过校零位置时，将实际位置值和校零预设值的偏差，补偿到实际位置值上，直到最后一次剪切完成之后，此时飞剪处于制动过程中，速度比较慢，此时经过校零限位的时候，再将预设值作为实际值，直接写入编码器，这样就可以避免高速剪切情况下直接校零所产生的误差，从而保证了飞剪实际度数的准确，为准确回零，提供保证。S102.回零控制步骤，飞剪完成最后一次剪切后，在飞剪达到预定位置时进行减速，基于飞剪的当前速度计算制动加速度，以该制动加速度对飞剪进行减速，待飞剪停止后检测飞剪的位置，如果飞剪的位置超出了预定的容差范围，对飞剪进行回零控制。在一个实施例中，预定位置设定为240°，当飞剪在达到240°的位置时进行减速。在回零控制步骤中S102中，飞剪停止后的实际位置度数为P0S_ACT，目标位置度数为P0S_SET，计算偏差参数ABS_P0S_DIFF为| P0S_SET_P0S_ACT | ;如果预定的容差范围TOL < ABS_P0S_DIFF < 180°，则飞剪的实际位置在目标位置的左边，进行反向回零；如果ABS_P0S_DIFF > 180°，则飞剪实际位置在目标位置的右边，进行正向回零。飞剪从停止的实际位置向目标位置的回零速度根据位置折线函数确定，所述位置折线函数是容差范围TOL至180°相对于速度0至V_MAX的线性函数。参考图2和图3所示，图2揭示了飞剪剪切自动回零控制过程的示意图，图3揭示了飞剪回零速度设定的示意图。最后一刀剪切完成后，需要将飞剪准确停止到初始位置Home_POS，机0°的位置。这时需要对飞剪提前进行减速，假设在最后一刀剪切完成后，飞剪到达240°的时候发出减速指令，由于目标位置为0°，末速度0，由此结合飞剪的当前速度可以计算出制动的加速度。理论上按照此加速度进行制动，可将飞剪停止到初始位置Home_POS，但由于传动响应速 度，程序执行周期等因素的影响，一般制动停止后飞剪的位置会有所偏差，为了消除这个误差，停止时检测飞剪位置是否在容差范围TOL以内，如果位置超出容差范围T0L，就需要进行回零控制。假设目标停止度数为P0S_SET，当前实际度数为P0S_ACT，| P0S_SET_P0S_ACT | =ABS_P0S_DIFF,如果 TOL < ABS_P0S_DIFF <180。，即飞剪实际位置在 Home_Pos 位置的左边，则进行反向回零，如果ABS_P0S_DIFF > 180°，即飞剪实际位置在Home_Pos位置的右边，则进行正向回零，同时为了节省回零时间，对回零速度设定进行折线处理。即飞剪的回零速度由位置折线函数确定，参考图3所示，位置折线函数是容差范围TOL至180°相对于速度0至V_MAX的线性函数。本发明的飞剪剪切自动回零控制方法在飞剪剪切及回零过程中，通过对飞剪度数采用软件和硬件两种校准手段相结合的方法，以及对最终回零速度设定进行优化处理，使得飞剪剪切完成后能快速而准确的回到初始位置。
权利要求
1.一种飞剪剪切自动回零控制方法，其特征在于，包括 校零控制步骤，在飞剪的剪切过程中，飞剪每次经过经过校零限位吋，检测飞剪的实际位置值，计算实际位置值与校零预设值的偏差，将该偏差补偿到实际位置值上，飞剪完成最后一次剪切后于制动过程中经过校零限位时，将校零预设值作为实际位置值记录； 回零控制步骤，飞剪完成最后一次剪切后，在飞剪达到预定位置时进行減速，基于飞剪的当前速度计算制动加速度，以该制动加速度对飞剪进行减速，待飞剪停止后检测飞剪的位置，如果飞剪的位置超出了预定的容差范围，对飞剪进行回零控制。
2.如权利要求I所述的飞剪剪切自动回零控制方法，其特征在于，所述校零控制步骤包括 设置编码器參数，确定编码器的脉冲数与飞剪的度数之间的对应关系； 根据编码器的脉冲数计算飞剪的实际位置值； 其中，在飞剪的剪切过程中每次经过经过校零限位时，仅利用偏差补偿飞剪的实际位置值，不对编码器进行写入操作；在飞剪完成最后一次剪切后于制动过程中经过校零限位时，将校零预设值作为实际位置值并写入编码器。
3.如权利要求2所述的飞剪剪切自动回零控制方法，其特征在干， 编码器的脉冲数为O 8192对应飞剪的度数为O 360°。
4.如权利要求I所述的飞剪剪切自动回零控制方法，其特征在干， 所述回零控制步骤中，飞剪在达到240°的位置时进行減速。
5.如权利要求I所述的飞剪剪切自动回零控制方法，其特征在干， 回零控制步骤中，飞剪停止后的实际位置度数为POS_ACT，目标位置度数为POS_SET，计算偏差參数 ABS_POS_DIFF 为 I POS_SET-POS_ACT I ； 如果预定的容差范围TOL < ABS_P0S_DIFF < 180°，则飞剪的实际位置在目标位置的左边，进行反向回零； 如果ABS_P0S_DIFF > 180°，则飞剪实际位置在目标位置的右边，进行正向回零。
6.如权利要求5所述的飞剪剪切自动回零控制方法，其特征在干， 回零控制步骤中，飞剪从停止的实际位置向目标位置的回零速度根据位置折线函数确定，所述位置折线函数是容差范围TOL至180°相对于速度0至V_MAX的线性函数。
全文摘要
本发明揭示了一种飞剪剪切自动回零控制方法，包括校零控制步骤，在飞剪的剪切过程中，飞剪每次经过经过校零限位时，检测飞剪的实际位置值，计算实际位置值与校零预设值的偏差，将该偏差补偿到实际位置值上，飞剪完成最后一次剪切后于制动过程中经过校零限位时，将校零预设值作为实际位置值记录。回零控制步骤，飞剪完成最后一次剪切后，在飞剪达到预定位置时进行减速，基于飞剪的当前速度计算制动加速度，以该制动加速度对飞剪进行减速，待飞剪停止后检测飞剪的位置，如果飞剪的位置超出了预定的容差范围，对飞剪进行回零控制。本发明使得飞剪剪切完成后能快速而准确的回到初始位置。
文档编号B23D25/02GK102773766SQ20111012302
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者吴彬, 吴赟豪, 孙锐, 张亚林, 熊峰, 王梃, 盛梁, 程会文, 胡祖宝, 黄才铨 申请人:上海宝信软件股份有限公司, 宝山钢铁股份有限公司