基于冷床步进梁平移液压缸同步控制系统的同步控制方法与流程

本发明属于液压传动控制技术领域，尤其涉及一种基于冷床步进梁平移液压缸同步控制系统的同步控制方法。

背景技术：

h型钢冷床(简称冷床)通常采用步进梁方式来摆放和移动h型钢，冷床步进梁既有整段式也有多段式(通常为四段)，对于多段式步进梁(如马钢大h型钢四段独立冷床步进梁)，每段步进梁则采用独立的液压缸完成平移移动。对于h型钢四段独立冷床步进梁的平移同步控制，目前常用的控制方式为：在四段独立型钢冷床步进梁平移液压缸中选定一个型钢冷床步进梁平移液压缸作为主动冷床步进梁平移液压缸(以下简称主动平移液压缸)，其余的型钢冷床步进梁平移液压缸则作为从动冷床步进梁平移液压缸(以下简称从动平移液压缸)，不论是主动平移液压缸，还是从动平移液压缸，每个液压缸均采用独立的位置闭环控制，各个液压缸的位置给定值相同，而实际位置值则由各个液压缸的位置传感器给出；对于主动平移液压缸，其位置闭环中的位置调节器的输出值经斜波发生器输出后作为该液压缸比例控制阀的控制电压，而对于从动平移液压缸，则将其位置闭环中的位置调节器的输出值作为其比例控制阀的主控制电压，并将主从平移液压缸的实际位置偏差乘上一个固定系数后作为从动平移液压缸比例控制阀的附加控制电压，两者累加值经斜波发生器输出后作为从动平移液压缸比例控制阀总的控制电压，增加从动平移液压缸比例控制阀附加控制电压，其目的是基于主从平移液压缸的实际位置偏差动态修正从动平移液压缸的移动速度，从而实现从动平移液压缸跟随其主动平移液压缸，由此获得主从平移液压缸的动态同步移动。然而，对于这种常规的h型钢冷床步进梁平移同步控制方式，当任何一个从动平移液压缸在步进梁平移过程中出现较大的内泄或步进梁在平移过程中出现一定程度的卡组时，该从动平移液压缸在平移过程中可能与主动平移液压缸存在短暂或始终不同步的现象，如马钢大h型钢四段独立冷床步进梁的平移也采用这种常规的同步控制方式，在实际生产过程中，该四段独立冷床步进梁的平移也存在严重不同步现象，导致h型钢在冷床出口端出现严重歪斜，由此给冷床下料小车自动接钢带来不便，影响冷床下料小车的工作效率。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种基于冷床步进梁平移液压缸同步控制系统的同步控制方法，旨在解决现有的h型钢四段独立冷床步进梁的平移同步控制方法在任何一个从动平移液压缸在步进梁平移过程中出现较大的内泄或步进梁在平移过程中出现一定程度的卡组时，该从动平移液压缸在平移过程中可能与主动平移液压缸存在短暂或始终不同步的问题。

本发明实施例提供了一种基于冷床步进梁平移液压缸同步控制系统的同步控制方法，所述冷床步进梁平移液压缸同步控制系统包括主动平移液压缸同步控制子系统及从动平移液压缸同步控制子系统，所述主动平移液压缸同步控制子系统由四个控制单元所组成，即功能块xlbtc01～xlbtc11、xlbtc16～xlbtc18、xlbtc26、xlbtc27以及xlbtc29～xlbtc31构成主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元，功能块xlbtc37～xlbtc41构成主动平移液压缸同步偏差速度修正单元，功能块xlbtc12～xlbtc15、xlbtc20～xlbtc25、xlbtc33、xlbtc42～xlbtc47以及xlbtc50～xlbtc53构成主动平移液压缸手动联动同步控制单元，功能块xlbtc26～xlbtc36、xlbtc42～xlbtc46以及xlbtc48～xlbtc54构成主动平移液压缸自动联动同步控制单元；所述从动平移液压缸同步控制子系统由四个控制单元所组成，即功能块xlbtc100～xlbtc102构成从动平移液压缸与主动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元，功能块xlbtc119～xlbtc123构成从动平移液压缸同步偏差速度修正单元，功能块xlbtc103～xlbtc107、xlbtc115、xlbtc124、xlbtc125、以及xlbtc128～xlbtc132构成从动平移液压缸手动联动同步控制单元，功能块xlbtc108～xlbtc118、xlbtc124～xlbtc127以及xlbtc129～xlbtc133构成从动平移液压缸自动联动同步控制单元，所述方法包括主动平移液压缸同步控制方法及从动平移液压缸同步控制方法，其中，所述主动平移液压缸同步控制方法包括如下步骤：

a1、在型钢冷床步进梁后退移动时，通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元获得主动平移液压缸位置值与各从动平移液压缸位置值之差的最小值△sms.b.min，若△sms.b.min数值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值，则控制主动平移液压缸减速后退，直到主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值大于设定的后退同步位置偏差容许负值，之后主动平移液压缸再升速后退；在型钢冷床步进梁前行移动时，通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元获得主动平移液压缸实际位置值与各从动平移液压缸实际位置值之差的最大值△sms.f.max，若△sms.f.max数值大于或等于设定的前行同步位置偏差容许正值，则控制主动平移液压缸减速前行，直到主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值小于设定的前行同步位置偏差容许正值，之后，主动平移液压缸再升速前行；

a2、在主从平移液压缸的前进或后退同步移动过程中，一旦主动平移液压缸同步位置偏差值△sms超出设定范围，主动平移液压缸同步偏差速度修正单元对主动平移液压缸的移动速度进行修正，直到主从平移液压缸间的位置偏差值△sms重新处于设定范围内，该主动平移液压缸的速度修正值为主动平移液压缸同步位置偏差值△sms反向后乘以主动平移液压缸同步偏差速度修正系数；

a3、在型钢冷床步进梁手动联动方式下，在步进梁手动后退指令给出期间，若主动平移液压缸位置值与各从动平移液压缸位置值之差的最小值△sms.b.min大于设定的后退同步位置偏差容许负值，则主动平移液压缸手动联动同步控制单元输出主从平移液压缸手动后退速度设定值，并通过积分器将输出的主从平移液压缸手动后退速度设定值施加给型钢冷床步进梁主动平移液压缸比例控制阀作为后退控制电压，同时，使主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，若主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，则通过主动平移液压缸同步偏差速度修正单元对主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者位置偏差值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值，则通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元控制主动平移液压缸减速后退，直到两者位置偏差值重新大于设定的后退同步位置偏差容许负值；在步进梁手动前行指令给出期间，若主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值△sms.f.max小于设定的前行同步位置偏差容许正值，则主动平移液压缸手动联动同步控制单元输出主从平移液压缸手动前行速度设定值，通过积分器将输出的主从平移液压缸手动前行速度设定值施加给型钢冷床步进梁主动平移液压缸比例控制阀作为前行控制电压，同时，使主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，若主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，则通过主动平移液压缸同步偏差速度修正单元对主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者位置偏差值大于或等于设定的前行同步位置偏差容许正值，则通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元控制主动平移液压缸减速前行，直到两者位置偏差值重新小于设定的前行同步位置偏差容许正值；

a4、在型钢冷床步进梁自动联动方式下，若冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与主动平移液压缸实际位置值sm.act的差值小于位置偏差容许负值，主动平移液压缸自动联动同步控制单元使pi调节器及主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，pi调节器根据冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与主动平移液压缸实际位置值sm.act之差输出一定的主动平移液压缸比例控制阀控制电压至主动平移液压缸比例控制阀，使主动平移液压缸自动后退移动，在主动平移液压缸朝自动平移位置给定值szcwg所给定的位置后退移动的过程中，若主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值△sms.b.min大于设定的后退同步位置偏差容许负值，则pi调节器输出的主动平移液压缸比例控制阀控制电压经积分器施加到主动平移液压缸比例控制阀，使得主动平移液压缸实际位置值sm.act与冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg之差逐渐缩小，直到两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间；若冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与主动平移液压缸实际位置值sm.act的差值大于位置偏差容许正值，主动平移液压缸自动联动同步控制单元使pi调节器及主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，pi调节器根据冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与主动平移液压缸实际位置值sm.act之差输出一定的主动平移液压缸比例控制阀控制电压至主动平移液压缸比例控制阀，使主动平移液压缸自动前行移动，在主动平移液压缸朝自动平移位置给定值szcwg所给定的位置前行移动的过程中，若主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值△sms.f.max小于设定的前行同步位置偏差容许正值，则pi调节器输出的主动平移液压缸比例控制阀控制电压经积分器施加到主动平移液压缸比例控制阀，使得主动平移液压缸实际位置值sm.act与冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg之差逐渐缩小，直至两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间；

所述从动平移液压缸同步控制方法包括如下步骤：

b1、在型钢冷床步进梁后退移动时，通过从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元获得从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置差△ssnm，若△ssnm数值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值，则控制从动平移液压缸减速后退，直到从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值大于设定的后退同步位置偏差容许负值，之后，从动平移液压缸再升速后退；在型钢冷床步进梁前行移动时，通过从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元获得从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置差△ssnm，若△ssnm数值大于或等于设定的前行同步位置偏差容许正值，则控制从动平移液压缸减速前行，直到从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值小于设定的前行同步位置偏差容许正值，之后，从动平移液压缸再升速前行；

b2、在主从平移液压缸的前进或后退同步移动过程中，一旦动平移液压缸与主动平移液压缸的位置差值△ssnm超出设定范围，从动平移液压缸同步偏差速度修正单元对从动平移液压缸的移动速度进行修正，直到从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值△ssnm重新处于设定范围内，该从动平移液压缸的速度修正值为从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置偏差值△ssnm反向后乘以从动平移液压缸与主动平移液压缸同步偏差速度修正系数；

b3、在型钢冷床步进梁手动联动方式下，在步进梁手动后退指令给出期间，若从动平移液压缸和主动平移液压缸间位置差△ssnm大于设定的后退同步位置偏差容许负值，则从动平移液压缸手动联动同步控制单元输出主从平移液压缸手动后退速度设定值，并通过积分器将输出的主从平移液压缸手动后退速度设定值施加给型钢冷床步进梁主动平移液压缸比例控制阀作为后退控制电压，同时，使从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，则通过从动平移液压缸同步偏差速度修正单元对从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者位置偏差值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值，则通过从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元控制从动平移液压缸减速后退，直到两者位置偏差值重新大于设定的后退同步位置偏差容许负值；在步进梁手动前行指令给出期间，若从动平移液压缸和主动平移液压缸间位置差△ssnm小于设定的前行同步位置偏差容许正值，则从动平移液压缸手动联动同步控制单元输出主从平移液压缸手动前进速度设定值，并通过积分器将输出主从平移液压缸手动前进速度设定值施加给冷床步进梁从动平移液压缸比例控制阀作为前行控制电压，同时，使从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，则通过从动平移液压缸同步偏差速度修正单元对从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者位置偏差值大于或等于设定的前进同步位置偏差容许正值，则通过从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元控制从动平移液压缸减速前进，直到两者位置偏差值重新小于设定的前进退同步位置偏差容许正值；

b4、在型钢冷床步进梁自动联动方式下，若冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与从动平移液压缸实际位置值ssn.act只差小于位置偏差容许负值，从动平移液压缸自动联动同步控制单元使pi调节器及从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，pi调节器根据冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与从动平移液压缸实际位置值ssn.act之差输出一定的从动平移液压缸比例控制阀控制电压，使从动平移液压缸自动后退移动，在从动平移液压缸朝自动平移位置给定值szcwg所给定的位置后退移动的过程中，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值△ssnm大于设定的后退同步位置偏差容许负值，pi调节器输出的从动平移液压缸比例控制阀控制电压经积分器施加到从动平移液压缸比例控制阀，使得从动平移液压缸实际位置值ssn.act与冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg之差逐渐缩小，直到两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间；若冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与从动平移液压缸实际位置值ssn.act之差大于位置偏差容许正值，从动平移液压缸自动联动同步控制单元使pi调节器及从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，pi调节器根据冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与从动平移液压缸实际位置值ssn.act之差输出一定的从动平移液压缸比例控制阀控制电压，使从动平移液压缸自动前行移动，在从动平移液压缸朝自动平移位置给定值szcwg所给定的位置前行移动的过程中，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值△ssnm小于设定的前行同步位置偏差容许正值，pi调节器输出的从动平移液压缸比例控制阀控制电压经积分器施加到从动平移液压缸比例控制阀，使得从动平移液压缸实际位置值ssn.act与冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg之差逐渐缩小，直到两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间。

本发明是实施例中的冷床步进梁平移液压缸同步控制方法通过主动平移液压缸同步偏差速度修正单元及从动平移液压缸同步偏差速度修正单元实时对超出设定范围的主从平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者间的偏差继续增大至超出同步位置偏差容许值，则通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元或从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元控制平移速度快的主动平移液压缸或从动平移液压缸减速平移，直至两者的位置偏差重新位于同步位置偏差容许值之内，此外，还通过主动平移液压缸自动联动同步控制单元及从动平移液压缸自动联动同步控制单元使主从平移液压缸在自动方式下实现同步移动，因此，冷床步进梁平移液压缸同步控制方法不仅可以实现冷床步进梁主从平移液压缸的同步平移，而且步进梁平移液压缸在运行期间具有较高的容错性，当主动平移液压缸或任何一个从动平移液压缸在步进梁平移过程中出现较大的内泄或步进梁在平移过程中出现一定程度的卡组时，主从平移液压缸在平移过程中都能实现同步平移。

附图说明

图1为本发明实施例提供的主动平移液压缸同步控制子系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的从动平移液压缸同步控制子系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例提供的主动平移液压缸同步控制子系统的结构示意图，图2为本发明实施例提供的从动平移液压缸同步控制子系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。

如图1和图2所示，lvm为“数值超差检测”功能块，在hy＝0的情况下，当x≥m+l时，qu为‘1’，当m－l＜x＜m+l时，qm为‘1’，当x≤m－l时，ql为‘1’；sii为“反向器”功能块；mul为“乘法器”功能块；nsw为“数字量输入切换开关”功能块，当i＝‘1’时，y＝x2，当i＝‘0’时，y＝x1；sub为减法器；ncm为“数值比较”功能块，当x1＞x2时，qu为‘1’，当x1＝x2时，qe为‘1’，当x1＜x2时，ql为‘1’；pic为“pi调节器”功能块；add为加法器；or为“或”门；and为“与”门；not为“非”门；rsr为“复位端r优先的rs触发器”功能块，当s为‘1’，r为‘0’时，q为‘1’，qn为‘0’，当s为‘1’，r为‘1’时，q为‘0’，qn为‘1’，当s为‘0’，r为‘0’时，q和qn保持原态，当s为‘0’，r为‘1’时，q为‘0’qn为‘1’；rgj为“积分器”功能块。

szcwg为型钢冷床步进梁自动平移位置给定值；sm.act为主动平移液压缸的实际位置值；ss1.act、ss2.act以及ss3.act分别为第一个、第二个以及第三个从动平移液压缸的实际位置值；△sms.b.min为型钢冷床步进梁后退平移时主动平移液压缸实际位置值与各从动平移液压缸实际位置值之差的最小值，即型钢冷床步进梁后退平移时主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值；△sms.f.max为型钢冷床步进梁前行平移时主动平移液压缸实际位置值与各从动平移液压缸实际位置值之差的最大值，即型钢冷床步进梁前行平移时主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值；△sms.max为主动平移液压缸同步位置偏差值，即主动平移液压缸与最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值；△ssnm为第n个从动平移液压缸同步位置偏差值，即第n个从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值，该系统中均以主从平移液压缸后退平移的终端位置值为0mm，主从平移液压缸实际位置值均为正值或零。

在本发明实施例中，冷床步进梁平移液压缸同步控制系统包括主动平移液压缸同步控制子系统，以及从动平移液压缸同步控制子系统，如图1所示，主动平移液压缸同步控制子系统由四个控制单元所组成，即功能块xlbtc01～xlbtc11、xlbtc16～xlbtc18、xlbtc26、xlbtc27以及xlbtc29～xlbtc31构成主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元，功能块xlbtc37～xlbtc41构成主动平移液压缸同步偏差速度修正单元，功能块xlbtc12～xlbtc15、xlbtc20～xlbtc25、xlbtc33、xlbtc42～xlbtc47以及xlbtc50～xlbtc53构成主动平移液压缸手动联动同步控制单元，功能块xlbtc26～xlbtc36、xlbtc42～xlbtc46以及xlbtc48～xlbtc54构成主动平移液压缸自动联动同步控制单元，

为了实现主动平移液压缸与从动平移液压缸的同步移动，所述基于冷床步进梁液压缸同步控制系统的同步控制方法包括：主动平移液压缸同步控制方法及从动平移液压缸同步控制方法，其中，主动平移液压缸同步控制方法包括如下步骤：

a1、在主从平移液压缸同步前进或后退移动的过程中，若在前进移动过程中主动平移液压缸在期望的移动方向与最慢的从动平移液压缸的位置偏差大于或等于设定的同步位置偏差容许正值(如2毫米)或者是在后退移动过程中主动平移液压缸在期望的移动方向与最慢的从动平移液压缸的位置偏差小于或等于设定的同步位置偏差容许正负值(如-2毫米)，则控制主动平移液压缸减速移动，直至两者的位置偏差重新处于同步位置偏差容许值之内，之后，主动平移液压缸以设定的加速度升速至设定速度并朝期望的方向继续移动，以此使主动平移液压缸在期望的移动方向与最慢的从动平移液压缸的位置偏差控制在同步位置偏差容许值之内。基于此，在主动平移液压缸同步控制子系统中设计了主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元，在型钢冷床步进梁后退移动时，该单元通过功能块xlbtc01～xlbtc07获得型钢冷床步进梁后退移动时主动平移液压缸位置值与各从动平移液压缸位置值之差的最小值△sms.b.min，若△sms.b.min数值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，则功能块xlbtc18输出端qu将由‘1’态变为‘0’态，控制主动平移液压缸减速后退，直到主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值大于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，之后，主动平移液压缸再升速后退；在型钢冷床步进梁前行移动时，该单元通过功能块xlbtc01～xlbtc03以及xlbtc08～xlbtc11获得型钢冷床步进梁前行移动时主动平移液压缸实际位置值与各从动平移液压缸实际位置值之差的最大值△sms.f.max，若△sms.f.max数值大于或等于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)，则功能块xlbtc17输出端ql将由‘1’态变为‘0’态，控制主动平移液压缸减速前行，直到主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值小于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)，之后，主动平移液压缸再升速前行。

a2、鉴于主动平移液压缸在与从动平移液压缸同步移动过程中若频繁因位置偏差超出最大容许位置偏差而减速，主动平移液压缸在同步移动过程中容易出现位置振荡，并由此诱发从动平移液压缸位置振荡。为此，在主动平移液压缸同步控制子系统中，不仅设计了主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元，而且还设计了主动平移液压缸同步偏差速度修正单元。在主从平移液压缸的同步移动过程中，一旦主动平移液压缸同步位置偏差值△sms超出设定范围(如±0.5毫米)，则通过该主动平移液压缸同步偏差速度修正单元及时对主动平移液压缸的移动速度进行修正，直到主从平移液压缸间的位置偏差值重新处于设定范围内，这样可大大地降低主动平移液压缸位置偏差值△sms超出位置偏差容许值的概率。该控制单元中功能块xlbtc41的输入端x2等于主动平移液压缸同步位置偏差值△sms反向后乘以设定系数，该设定系数称为主动平移液压缸同步偏差速度修正系数，当主动平移液压缸同步位置偏差值△sms超出设定范围，功能块xlbtc41的控制端i端将由‘0’态变为‘1’态，由此使功能块xlbtc41的输出端y的输出值(即主动平移液压缸同步偏差速度修正值)等于其输入端x2的输入值，这样，该单元将输出一个与主动平移液压缸同步位置偏差值△sms反向成正比的速度修正值，该速度修正值将使主动平移液压缸与移动最慢的从动平移液压缸间的同步位置偏差逐渐减小，直到主动平移液压缸位置偏差值△sms重新处于设定范围(如±0.5毫米)。由此可知，通过该主动平移液压缸同步偏差速度修正单元可使主动平移液压缸速度在同步位置偏差超限(如±2毫米)前得到及时修正。

a3、在型钢冷床步进梁手动联动方式下，在步进梁手动后退指令给出期间，主动平移液压缸手动联动同步控制单元中功能块xlbtc14输出端y(即图1中的a点)的数值将等于主从动平移液压缸后退速度设定值(如-6v)，功能块xlbtc15输出端ql将为‘1’态，这样，若主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值△sms.b.min大于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，该主动平移液压缸手动联动同步控制单元中功能块xlbtc22～xlbtc24以及xlbtc33的输出端q将为‘1’态，功能块xlbtc25的输出端y的数值将等于功能块xlbtc14输出端y所输出的数值(即主从平移液压缸手动后退速度设定值)，在冷床步进梁平移液压缸位置传感器均无故障、冷床步进梁平移液压系统无故障、冷床不在操作闭锁状态以及冷床无紧停情况下，功能块xlbtc50的输出端q将为‘1’态，主从平移液压缸手动后退速度设定值(如-6v)将通过“积分器”功能块xlbtc52的输出端y给冷床步进梁主动平移液压缸比例控制阀施加后退控制电压，同时，该单元通过功能块xlbtc50的输出端q为‘1’态，使得主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，在冷床步进梁后退移动的过程中，若主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值△sms.b.min超出设定范围，则主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值通过主动平移液压缸同步偏差速度修正单元进行修正，若两者位置偏差值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，则主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元控制主动平移液压缸减速后退，直到两者位置偏差值重新大于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)；在步进梁手动前行指令给出期间，该单元中功能块xlbtc14输出端y(即图1中的a点)的数值将等于主从平移液压缸前行速度设定值(如8v)，功能块xlbtc15输出端qu将为‘1’态，这样，若主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值△sms.f.max小于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)，该主动平移液压缸手动联动同步控制单元中功能块xlbtc20、xlbtc23、xlbtc24以及xlbtc33的输出端q将为‘1’态，功能块xlbtc25的输出端y的数值将等于功能块xlbtc14输出端y所输出的数值(即主从平移液压缸手动前行速度设定值)，在冷床步进梁平移液压缸位置传感器均无故障、冷床步进梁平移液压系统无故障、冷床不在操作闭锁状态以及冷床无紧停情况下，功能块xlbtc50的输出端q将为‘1’态，主从平移液压缸手动前行速度设定值(如8v)将通过“积分器”功能块xlbtc52的输出端y给冷床步进梁主动平移液压缸比例控制阀施加前行控制电压，同时，该单元通过功能块xlbtc50的输出端q为‘1’态，使主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，在冷床步进梁前行移动的过程中，若主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值通过主动平移液压缸同步偏差速度修正单元进行修正，若两者位置偏差值大于或等于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)，则主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元控制主动平移液压缸减速前行，直到两者位置偏差值重新小于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)。

a4、在型钢冷床步进梁自动联动方式下，在冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与主动平移液压缸实际位置值sm.act之差小于位置偏差容许负值(如-1毫米)期间，该主动液压缸自动联动同步控制单元中功能块xlbtc28输出端ql以及xlbtc34输出端q(即图1中的f点)将为‘1’态，这样，在冷床步进梁平移液压缸位置传感器均无故障、冷床步进梁平移液压系统无故障、冷床不在操作闭锁状态以及冷床无紧停情况下，该单元中功能块xlbtc35的输出端q将为‘1’态，由此使该单元中“pi调节器”功能块xlbtc36处于释放状态，同时，该单元通过功能块xlbtc50的输出端q为‘1’态，使主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，该单元中“pi调节器”功能块xlbtc36输出端y将根据冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与主动平移液压缸实际位置值sm.act之差输出一定的主动平移液压缸比例控制阀控制电压，使主动平移液压缸自动后退移动，在主动平移液压缸朝自动平移位置给定值szcwg所给定的位置后退移动的过程中，若主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值(即△sms.b.min)大于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，该主动液压缸自动联动同步控制单元中功能块xlbtc51输出端q将为‘1’态。这样，“pi调节器”功能块xlbtc36输出端y输出的主动平移液压缸比例控制阀控制电压经“积分器”功能块xlbtc52施加到主动平移液压缸比例控制阀，使得主动平移液压缸实际位置值sm.act与冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg之差逐渐缩小，直到两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间；同样，在型钢冷床步进梁自动联动方式下，在冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与主动平移液压缸实际位置值sm.act之差大于位置偏差容许正值(如1毫米)期间，该主动液压缸自动联动同步控制单元中功能块xlbtc27输出端qu以及xlbtc34输出端q(即图1中的f点)将为‘1’态，此时，在冷床步进梁平移液压缸位置传感器均无故障、冷床步进梁平移液压系统无故障、冷床不在操作闭锁状态以及冷床无紧停情况下，该单元中功能块xlbtc35的输出端q将为‘1’态，由此使该单元中“pi调节器”功能块xlbtc36处于释放状态，同时，该单元通过功能块xlbtc50的输出端q为‘1’态，使主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，这样，该单元中“pi调节器”功能块xlbtc36输出端y将根据冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与主动平移液压缸实际位置值sm.act之差输出一定的主动平移液压缸比例控制阀控制电压，使主动平移液压缸自动前行移动，在主动平移液压缸朝自动平移位置给定值szcwg所给定的位置前行移动的过程中，若主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值△sms.f.max小于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)，该主动液压缸自动联动同步控制单元中功能块xlbtc51输出端q将为‘1’态。这样，“pi调节器”功能块xlbtc36输出端y输出的主动平移液压缸比例控制阀控制电压经“积分器”功能块xlbtc52施加到主动平移液压缸比例控制阀，使得主动平移液压缸实际位置值sm.act与冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg之差逐渐缩小，直到两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间。

在本发明实施例中，从动平移液压缸同步控制子系统由四个控制单元所组成，即功能块xlbtc100～xlbtc102构成从动平移液压缸与主动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元，功能块xlbtc119～xlbtc123构成从动平移液压缸同步偏差速度修正单元，功能块xlbtc103～xlbtc107、xlbtc115、xlbtc124、xlbtc125、以及xlbtc128～xlbtc132构成从动平移液压缸手动联动同步控制单元，功能块xlbtc108～xlbtc118、xlbtc124～xlbtc127以及xlbtc129～xlbtc133构成从动平移液压缸自动联动同步控制单元，该从动平移液压缸同步控制方法包括如下步骤：

b1、在主从平移液压缸同步前进或后退移动的过程中，若在前进移动过程中从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置偏差大于或等于设定的同步位置偏差容许正值(如2毫米)或者是从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置偏差小于或等于设定的同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，则控制从动平移液压缸减速移动，直至两者的位置偏差重新处于同步位置偏差容许值之内，之后，从动平移液压缸以设定的加速度升速至设定速度并朝期望的方向继续移动，以此使从动平移液压缸在期望的移动方向与主动平移液压缸的位置偏差控制在同步位置偏差容许值之内。基于此，在从动平移液压缸同步控制程序中设计了从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元。这样，在型钢冷床步进梁后退移动时，通过功能块xlbtc100获得从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置差△ssnm，若△ssnm数值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，则功能块xlbtc102输出端qu将由‘1’态变为‘0’态，控制从动平移液压缸减速后退，直到从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值大于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，之后，从动平移液压缸再升速后退；在型钢冷床步进梁前行移动时，通过功能块xlbtc100获得从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置差△ssnm，若△ssnm数值大于或等于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)，则功能块xlbtc101输出端ql将由‘1’态变为‘0’态，控制从动平移液压缸减速前行，直到从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值小于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)，之后，从动平移液压缸再升速前行。

b2、鉴于从动平移液压缸与主动平移液压缸同步移动过程中若频繁因位置偏差超出位置偏差容许值而减速，从动平移液压缸在同步移动过程中容易出现位置振荡，并由此诱发主动平移液压缸位置振荡。为此，在从动平移液压缸同步控制子系统中，不仅设计了从动平移液压缸与主动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元，而且还设计了从动平移液压缸同步偏差速度修正单元。在主从平移液压缸的同步移动过程中，一旦从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置差△ssnm超出设定范围(如±0.5毫米)，则通过该从动平移液压缸同步偏差速度修正单元及时对从动平移液压缸的移动速度进行修正，直到从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值重新处于设定范围内，这样可大大地降低从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置偏差值△ssnm超出最大容许位置偏差的概率。该控制单元中功能块xlbtc123的输入端x2等于从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置偏差值△ssnm反向后乘以设定系数，该设定系数称为从动平移液压缸与主动平移液压缸同步偏差速度修正系数，当从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置偏差值△ssnm超出设定范围(如±0.5毫米)，功能块xlbtc123的控制端i端将由‘0’态变为‘1’态，由此使功能块xlbtc123的输出端y的输出值(即从动平移液压缸同步偏差速度修正值)等于其输入端x2的输入值，这样，该单元将输出一个与从动平移液压缸和主动平移液压缸间位置差△ssnm反向成正比的速度修正值，该速度修正值将使从动平移液压缸与主动平移液压缸间的同步位置偏差逐渐减小，直到从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置偏差值△ssnm重新处于设定范围(如±0.5毫米)，由此可知，通过该从动平移液压缸同步偏差速度修正单元可使从动平移液压缸和主动平移液压缸间位置差△ssnm超限

(如±2毫米)前得到及时修正。

b3、在型钢冷床步进梁手动联动方式下，在步进梁手动后退指令给出期间，从动平移液压缸手动联动同步控制单元中的功能块xlbtc104输入端i2(即图2中的c点)状态将由‘0’变为‘1’，这样，若从动平移液压缸和主动平移液压缸间位置差△ssnm大于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，该从动平移液压缸(sn)手动联动同步控制单元中功能块xlbtc104～xlbtc106以及xlbtc115的输出端q将为‘1’态，功能块xlbtc107的输出端y的数值将等于其输入端x2所输入的数值(即主从平移液压缸手动后退速度设定值)。在冷床步进梁平移液压缸位置传感器均无故障、冷床步进梁平移液压系统无故障、冷床不在操作闭锁状态以及冷床无紧停情况下，功能块xlbtc129的输出端q将为‘1’态，主从平移液压缸手动后退速度设定值(如-6v)将通过“积分器”功能块xlbtc132的输出端y给冷床步进梁从动平移液压缸比例控制阀施加后退控制电压，同时，该单元通过功能块xlbtc129的输出端q为‘1’态，使从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，在冷床步进梁后退移动的过程中，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，则从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值通过从动平移液压缸同步偏差速度修正单元进行修正，若两者位置偏差值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，则从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元控制从动平移液压缸减速后退，直到两者位置偏差值重新大于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)。在步进梁手动前行指令给出期间，该单元中功能块xlbtc103输入端i2(即图2中的b点)状态将由‘0’变为‘1’，这样，若从动平移液压缸和主动平移液压缸间位置差△ssnm小于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)，该从动平移液压缸手动联动同步控制单元中功能块xlbtc103、xlbtc105、xlbtc106以及xlbtc115的输出端q将为‘1’态，功能块xlbtc107的输出端y的数值将等于其输入端x2所输入的数值(即主从平移液压缸手动前行速度设定值)。在冷床步进梁平移液压缸位置传感器均无故障、冷床步进梁平移液压系统无故障、冷床不在操作闭锁状态以及冷床无紧停情况下，功能块xlbtc129的输出端q将为‘1’态，主从平移液压缸手动前行速度设定值(如8v)将通过“积分器”功能块xlbtc132的输出端y给冷床步进梁从动平移液压缸比例控制阀施加前行控制电压，同时，该单元通过功能块xlbtc129的输出端q为‘1’态，使从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态。在冷床步进梁前行移动的过程中，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，则从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值通过从动平移液压缸同步偏差速度修正单元进行修正，若两者位置偏差值大于或等于设定的前行同步位置偏差容许值(如2毫米)，则从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元控制从动平移液压缸减速前行，直到两者位置偏差值重新小于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)。

b4、在型钢冷床步进梁自动联动方式下，在冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与从动平移液压缸实际位置值ssn.act小于位置偏差容许负值(如-1毫米)期间，该从动平移液压缸自动联动同步控制单元中功能块xlbtc110输出端ql以及xlbtc116输出端q(即图2中的g点)将为‘1’态，这样，在冷床步进梁平移液压缸位置传感器均无故障、冷床步进梁平移液压系统无故障、冷床不在操作闭锁状态以及冷床无紧停情况下，该单元中功能块xlbtc117的输出端q将为‘1’态，由此使该单元中“pi调节器”功能块xlbtc118处于释放状态，同时，该单元通过功能块xlbtc129的输出端q为‘1’态，使从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态。这样，该单元中“从动平移液压缸液控单向阀”功能块xlbtc118输出端y将根据冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与从动平移液压缸实际位置值ssn.act之差输出一定的从动平移液压缸比例控制阀控制电压，使从动平移液压缸自动后退移动，在从动平移液压缸朝自动平移位置给定值szcwg所给定的位置后退移动的过程中，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值△ssnm大于设定的后退同步位置偏差容许负值(如-2毫米)，该从动平移液压缸自动联动同步控制单元中功能块xlbtc130输出端q将为‘1’态。这样，“pi调节器”功能块xlbtc118输出端y输出的从动平移液压缸比例控制阀控制电压经“积分器”功能块xlbtc131施加到从动平移液压缸比例控制阀，使得从动平移液压缸实际位置值ssn.act与冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg之差逐渐缩小，直到两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间；同样，在型钢冷床步进梁自动联动方式下，在冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与从动平移液压缸实际位置值ssn.act之差大于位置偏差容许正值(如1毫米)期间，该从动平移液压缸自动联动同步控制单元中功能块xlbtc109输出端qu以及xlbtc116输出端q(即图2中的g点)将为‘1’态，这样，在冷床步进梁平移液压缸位置传感器均无故障、冷床步进梁平移液压系统无故障、冷床不在操作闭锁状态以及冷床无紧停情况下，该单元中功能块xlbtc117的输出端q将为‘1’态，由此使该单元中“pi调节器”功能块xlbtc118处于释放状态，同时，该单元通过功能块xlbtc129的输出端q为‘1’态，使从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态。这样，该单元中“pi调节器”功能块xlbtc118输出端y将根据冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg与从动平移液压缸实际位置值ssn.act之差输出一定的从动平移液压缸比例控制阀控制电压，使从动平移液压缸自动前行移动，在从动平移液压缸朝自动平移位置给定值szcwg所给定的位置前行移动的过程中，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值△ssnm小于设定的前行同步位置偏差容许正值(如2毫米)，该从动平移液压缸自动联动同步控制单元中功能块xlbtc130输出端q将为‘1’态，这样，“pi调节器”功能块xlbtc118输出端y输出的从动平移液压缸比例控制阀控制电压经“积分器”功能块xlbtc131施加到从动平移液压缸比例控制阀，使得从动平移液压缸实际位置值ssn.act与冷床步进梁自动平移位置给定值szcwg之差逐渐缩小，直到两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间。

本发明是实施例中的冷床步进梁平移液压缸同步控制方法通过主动平移液压缸同步偏差速度修正单元及从动平移液压缸同步偏差速度修正单元实时对超出设定范围的主从平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者间的偏差继续增大至超出同步位置偏差容许值，则通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元或从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元控制平移速度快的主动平移液压缸或从动平移液压缸减速平移，直至两者的位置偏差重新位于同步位置偏差容许值之内，此外，还通过主动平移液压缸自动联动同步控制单元及从动平移液压缸自动联动同步控制单元使主从平移液压缸在自动方式下实现同步移动，因此，冷床步进梁平移液压缸同步控制方法不仅可以实现冷床步进梁主从平移液压缸的同步平移，而且步进梁平移液压缸在运行期间具有较高的容错性，当主动平移液压缸或任何一个从动平移液压缸在步进梁平移过程中出现较大的内泄或步进梁在平移过程中出现一定程度的卡组时，主从平移液压缸在平移过程中都能实现同步平移。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。