鋼板定尺剪切的定位方法

1.一種鋼板定尺剪切的定位方法，其特征在于包含以下步驟：
S1，鋼板最終的目標(biāo)長(zhǎng)度為鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度，其是指鋼板在輸送輥道上停止，準(zhǔn)備剪切的長(zhǎng)度，將該鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度預(yù)輸入到PLC中的PI速度控制模塊；
S2，由所述PI速度控制模塊控制，鋼板在輸送輥道上以一加速度運(yùn)行，并限制一運(yùn)行的最高速度；
S3，鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度值與鋼板實(shí)際長(zhǎng)度值相減，得到實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S；
S4，在步驟S3得到一個(gè)實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S的同時(shí)，得到一個(gè)實(shí)時(shí)速度值V；
S5，計(jì)算實(shí)時(shí)速度值V以所述一加速度的負(fù)值減速到0時(shí)的距離S＇：PLC預(yù)計(jì)算以V作為初速度，以所述一加速度的負(fù)值進(jìn)行減速，減速到速度為零時(shí)所需的距離Sˊ；
S6，PLC判別步驟S5中預(yù)計(jì)算的距離Sˊ是否等于實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S；
S7，一旦步驟S6中判別出步驟S5預(yù)計(jì)算的距離Sˊ等于實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S，PI速度控制模塊啟動(dòng)減速程序，這時(shí)輸送輥道電機(jī)開(kāi)始以所述一加速度的負(fù)值減速；
如果步驟S6中判別出步驟S5中預(yù)計(jì)算的距離Sˊ不等于實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S，則回到上述步驟S2；
S8，PLC判別步驟S7中的輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度是否為零？
S9，如果步驟S8中判別出輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度不為零，則回到上述步驟S7，直到輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度為零；
如果步驟S8中判別出輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度已為零，由PLC啟動(dòng)其反轉(zhuǎn)模塊動(dòng)作，使輸送輥道以一速度運(yùn)行一時(shí)間，抑制鋼板慣性滑行；
S10，輸送輥道電機(jī)停止，流程結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼板定尺剪切的定位方法，其特征在于：
所述PI速度控制模塊是PLC中的軟件模塊，該軟件模塊將計(jì)算結(jié)果通過(guò)該P(yáng)LC的通訊端口發(fā)給控制輸送輥道電機(jī)用的變頻器，并最終控制輸送輥道電機(jī)速度。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼板定尺剪切的定位方法，其特征在于：
所述步驟S1中，鋼板在輸送輥道上運(yùn)行的最高加速度限制為2.5m/s2，并運(yùn)行的最高速度限制為2m/s。
4.如權(quán)利要求1所述的鋼板定尺剪切的定位方法，其特征在于：
所述步驟S3中，實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S是采用以下方式得到的：
鋼板在輸送輥道上運(yùn)行過(guò)程中有激光測(cè)距儀實(shí)時(shí)的對(duì)鋼板運(yùn)行的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，得到鋼板實(shí)際長(zhǎng)度值，并傳送到PI速度控制模塊，PI速度控制模塊將所述的鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度值實(shí)時(shí)減去鋼板實(shí)際長(zhǎng)度值，得到一個(gè)鋼板實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S。
5.如權(quán)利要求1所述的鋼板定尺剪切的定位方法，其特征在于：
所述反轉(zhuǎn)模塊是PLC中的軟件模塊。
6.如權(quán)利要求1所述的鋼板定尺剪切的定位方法，其特征在于：
所述步驟S9中啟動(dòng)反轉(zhuǎn)模塊后，輸送輥道是以0.1m/s—0.2m/s的速度反轉(zhuǎn)運(yùn)行200ms-
500ms的時(shí)間，輸送輥道停止運(yùn)行。

鋼板定尺剪切的定位方法\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明涉及厚板(厚鋼板)生產(chǎn)線中精整線的切頭技術(shù)，尤其是指一種鋼板定尺剪切的定位方法。\n背景技術(shù)\n[0002] 鋼板的剪切是厚板生產(chǎn)過(guò)程中一道重要工序，不僅要求有好的剪切質(zhì)量，還應(yīng)有較高的生產(chǎn)效率，提高剪切線的自動(dòng)化水平是寬厚板生產(chǎn)中一項(xiàng)較為重要的工作。目前，國(guó)內(nèi)許多中小鋼廠還在沿用國(guó)外企業(yè)已經(jīng)基本淘汰的斜刃剪和圓盤(pán)剪來(lái)進(jìn)行鋼板的剪切，大型鋼廠及重點(diǎn)生產(chǎn)線普遍采用以德國(guó)SMS公司為代表的剪切速度快、產(chǎn)品質(zhì)量好的滾切剪。\n[0003] 在鋼板測(cè)量和定位方面，國(guó)內(nèi)很多鋼廠采用的是接觸式測(cè)量和定位方法，如在切頭過(guò)程中，采用手工劃線測(cè)量、人工對(duì)線剪切的方法，而在定尺剪切時(shí)采用定尺小車(chē)控制結(jié)合測(cè)長(zhǎng)輥校準(zhǔn)的方法進(jìn)行測(cè)量。這種接觸式測(cè)量投入成本低廉，但安裝麻煩，占地大，最大的缺點(diǎn)是測(cè)量和定位不準(zhǔn)，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的剪切精度，制約了產(chǎn)品的成材率。\n[0004] 德國(guó)的5m寬厚板剪切線主要包括以下機(jī)械設(shè)備：切頭分段剪(CS)，用于切除母板的頭尾，并在適當(dāng)?shù)奈恢脤?duì)鋼板分段；雙邊剪(SS)，用于切除鋼板的兩邊；剖分剪(SL)，用于沿縱向?qū)摪宸智?；定尺?DS)，用于將鋼板在長(zhǎng)度方向上切成成品尺寸。\n[0005] 上述切頭分段剪(CS)的分段剪切精度包括測(cè)量精度和定位精度，雖有高精度的測(cè)量設(shè)備(用激光測(cè)長(zhǎng)儀)來(lái)保證測(cè)量精度，但如果沒(méi)有定位精度，同樣保證不了剪切精度，鋼板通過(guò)輸送輥道運(yùn)行，當(dāng)測(cè)量?jī)x器發(fā)出指令，到達(dá)剪切位置時(shí)，此時(shí)輸送輥道的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但因?yàn)闆](méi)有抱閘等有效的制動(dòng)措施，這時(shí)的鋼板因?yàn)閼T性的作用還會(huì)繼續(xù)往前運(yùn)行，嚴(yán)重影響了分段剪切的精度。\n[0006] 厚板分段剪切過(guò)程中長(zhǎng)度的測(cè)量至關(guān)重要，但測(cè)量長(zhǎng)度精確后，怎么使得鋼板在該所需的長(zhǎng)度停止不前進(jìn)，這一定位精度也是相當(dāng)重要。\n[0007] 中國(guó)專利200980000202.3，提供了一種解決上述問(wèn)題的馬達(dá)控制電路，其是根據(jù)轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)結(jié)果來(lái)對(duì)線圈的通電進(jìn)行控制的馬達(dá)控制電路，通過(guò)抑制由慣性產(chǎn)生的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)在短時(shí)間內(nèi)使馬達(dá)停止，并且將馬達(dá)控制成不會(huì)產(chǎn)生反轉(zhuǎn)。當(dāng)外部控制信號(hào)CTL從L變?yōu)镠時(shí)，從正常轉(zhuǎn)動(dòng)控制切換為反轉(zhuǎn)控制，成為反轉(zhuǎn)制動(dòng)狀態(tài)。監(jiān)視馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速減弱到設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，制動(dòng)控制信號(hào)SPSB從L變?yōu)镠，成為短路制動(dòng)狀態(tài)。但是，馬達(dá)因慣性而繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而位置檢測(cè)信號(hào)HALL發(fā)生變化，因此暫時(shí)(僅在與脈沖寬度T相當(dāng)時(shí)間)進(jìn)行反轉(zhuǎn)制動(dòng)控制，直到馬達(dá)完全停止為止，斷續(xù)地進(jìn)行該脈沖反轉(zhuǎn)制動(dòng)控制。該專利公開(kāi)的方法是通過(guò)對(duì)馬達(dá)線圈進(jìn)行通電來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)結(jié)果。對(duì)線圈的通電進(jìn)行控制，通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)的變化來(lái)切換為反轉(zhuǎn)制動(dòng)控制，這種方法電氣線路復(fù)雜，還需要一些磁傳感器等一些附件。這種方法從高速正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)制動(dòng)，對(duì)馬達(dá)和外部機(jī)械部件有一定損傷。它雖能使得電機(jī)在很短時(shí)間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，消除因慣性作用帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能消除電機(jī)帶動(dòng)的零件慣性作用，尤其是電機(jī)帶動(dòng)輸送輥道，輸送輥道上的鋼板在行走過(guò)程中突然停止，它肯定會(huì)因慣性作用繼續(xù)往前行走，此時(shí)，輥道是停止了，但鋼板會(huì)在輥道上繼續(xù)滑行，不但不能精確定位，還會(huì)造成鋼板下表面劃傷。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0008] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種能夠提高切頭剪分段剪切精度的鋼板定尺剪切的定位方法。\n[0009] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：\n[0010] 一種鋼板定尺剪切的定位方法，其特征在于包含以下步驟：\n[0011] 1、一種鋼板定尺剪切的定位方法，其特征在于包含以下步驟：\n[0012] S1，鋼板最終的目標(biāo)長(zhǎng)度為鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度，其是指鋼板在輸送輥道上停止，準(zhǔn)備剪切的長(zhǎng)度，將該鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度預(yù)輸入到PLC中的P?I速度控制模塊；\n[0013] S2，由所述P?I速度控制模塊控制，鋼板在輸送輥道上以一加速度運(yùn)行，并限制一運(yùn)行的最高速度；\n[0014] S3，鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度值與鋼板實(shí)際長(zhǎng)度值相減，得到實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S；\n[0015] S4，在步驟S3得到一個(gè)實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S的同時(shí)，得到一個(gè)實(shí)時(shí)速度值V；\n[0016] S5，計(jì)算實(shí)時(shí)速度值V以所述一加速度的負(fù)值減速到0時(shí)的距離S＇：PLC預(yù)計(jì)算以V作為初速度，以所述一加速度的負(fù)值進(jìn)行減速，減速到速度為零時(shí)所需的距離Sˊ；\n[0017] S6，PLC判別步驟S5中預(yù)計(jì)算的距離Sˊ是否等于實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S；\n[0018] S7，一旦步驟S6中判別出步驟S5預(yù)計(jì)算的距離Sˊ等于實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S，P?I速度控制模塊啟動(dòng)減速程序，這時(shí)輸送輥道電機(jī)開(kāi)始以所述一加速度的負(fù)值減速；\n[0019] 如果步驟S6中判別出步驟S5中預(yù)計(jì)算的距離Sˊ不等于實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S，則回到上述步驟S2；\n[0020] S8，PLC判別步驟S7中的輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度是否為零；\n[0021] S9，如果步驟S8中判別出輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度不為零，則回到上述步驟S7，直到輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度為零；\n[0022] 如果步驟S8中判別出輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度已為零，由PLC啟動(dòng)其反轉(zhuǎn)模塊動(dòng)作，使輸送輥道以一速度運(yùn)行一時(shí)間，抑制鋼板慣性滑行；\n[0023] S10，輸送輥道電機(jī)停止，流程結(jié)束。\n[0024] 所述P?I速度控制模塊是PLC中的軟件模塊，該軟件模塊將計(jì)算結(jié)果通過(guò)該P(yáng)LC的通訊端口發(fā)給控制輸送輥道電機(jī)用的變頻器，并最終控制輸送輥道電機(jī)速度。\n[0025] 所述步驟S1中，鋼板在輸送輥道上運(yùn)行的最高加速度限制為2.5m/s2，并運(yùn)行的最高速度限制為2m/s。\n[0026] 所述步驟S3中，實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S是采用以下方式得到的：\n[0027] 鋼板在輸送輥道上運(yùn)行過(guò)程中有激光測(cè)距儀實(shí)時(shí)的對(duì)鋼板運(yùn)行的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，得到鋼板實(shí)際長(zhǎng)度值，并傳送到P?I速度控制模塊，P?I速度控制模塊將所述的鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度值實(shí)時(shí)減去鋼板實(shí)際長(zhǎng)度值，得到一個(gè)鋼板實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S。\n[0028] 所述反轉(zhuǎn)模塊是PLC中的軟件模塊。\n[0029] 所述步驟S9中啟動(dòng)反轉(zhuǎn)模塊后，輸送輥道是以0.1m/s—0.2m/s的速度反轉(zhuǎn)運(yùn)行\(zhòng)n200ms-500ms的時(shí)間，輸送輥道停止運(yùn)行。\n[0030] 本發(fā)明的有益效果：\n[0031] 本發(fā)明的鋼板定尺剪切的定位方法利用鋼板行走的長(zhǎng)度和目標(biāo)長(zhǎng)度的不斷比較，在合適的時(shí)候使得輸送輥道以一定的加速度減速，當(dāng)電機(jī)速度減為零時(shí)再給定一定的反轉(zhuǎn)速度和反轉(zhuǎn)時(shí)間，使得鋼板緩慢平穩(wěn)精確的停止在目標(biāo)長(zhǎng)度位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板的精確定位，且定位精度高，并鋼板與輸送輥道不會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)的情況。\n[0032] 為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。\n附圖說(shuō)明\n[0033] 圖1為本發(fā)明的鋼板定尺剪切的定位方法流程示意圖；\n[0034] 圖2為本發(fā)明的方法實(shí)施后的鋼板速度和時(shí)間的曲線圖。\n具體實(shí)施方式\n[0035] 下面結(jié)合實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。\n[0036] 參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的鋼板定尺剪切的定位方法包含以下步驟：\n[0037] S1，鋼板最終的目標(biāo)長(zhǎng)度稱為“鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度”，其是指鋼板在輸送輥道上停止，準(zhǔn)備剪切的長(zhǎng)度，將該鋼板最終的目標(biāo)長(zhǎng)度預(yù)輸入到PLC(可編程邏輯控制器)中的PI(比例積分調(diào)節(jié)器)速度控制模塊。\n[0038] P?I速度控制模塊是PLC中的軟件模塊，該軟件模塊將計(jì)算結(jié)果通過(guò)該P(yáng)LC的通訊端口發(fā)給控制輸送輥道電機(jī)用的變頻器，并最終控制輸送輥道電機(jī)速度。\n[0039] S2，由所述P?I速度控制模塊控制，鋼板在輸送輥道上運(yùn)行的最高加速度限制為\n2.5m/s2，且運(yùn)行的最高速度限制為2m/s。\n[0040] S3，鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度值與鋼板實(shí)際長(zhǎng)度值相減，得到實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S。\n[0041] 鋼板在輸送輥道上運(yùn)行過(guò)程中有激光測(cè)距儀實(shí)時(shí)的對(duì)鋼板運(yùn)行的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，得到鋼板實(shí)際長(zhǎng)度值，并傳送到P?I速度控制模塊，P?I速度控制模塊將所述的鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度值實(shí)時(shí)的減去鋼板實(shí)際長(zhǎng)度值，得到一個(gè)鋼板實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S。\n[0042] S4，在步驟S3得到一個(gè)實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S的同時(shí)，得到一個(gè)實(shí)時(shí)速度值V。\n[0043] 對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S，就有一個(gè)輸送輥道運(yùn)行的實(shí)時(shí)速度值V(位置的微分即為速度)。\n[0044] S5，計(jì)算實(shí)時(shí)速度值V以所述最高限制為2.5m/s2的加速度負(fù)值減速到0時(shí)的距離S＇。\n[0045] PLC會(huì)預(yù)計(jì)算以V作為初速度，以最高為2.5m/s2的加速度負(fù)值減速，減速到速度為零時(shí)所需的距離Sˊ，Sˊ也就是鋼板運(yùn)行所需的長(zhǎng)度值。\n[0046] S6，PLC判別步驟S5中預(yù)計(jì)算的距離Sˊ是否等于實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S？[0047] S7，一旦步驟S6中判別出步驟S5預(yù)計(jì)算的距離Sˊ等于實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S，P?I速度控制模塊啟動(dòng)減速程序，這時(shí)輸送輥道電機(jī)開(kāi)始以2.5m/s2加速度減速(也就是加速度的值變?yōu)樨?fù)值)；\n[0048] 如果步驟S6中判別出步驟S5中預(yù)計(jì)算的距離Sˊ不等于實(shí)時(shí)長(zhǎng)度偏差值S，則回到上述步驟S2。\n[0049] S8，PLC判別步驟S7中的輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度是否為零？\n[0050] S9，如果步驟S8中判別出輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度不為零，則回到上述步驟S7，直到輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度為零；\n[0051] 如果步驟S8中判別出輸送輥道電機(jī)運(yùn)行速度已為零，由PLC啟動(dòng)其反轉(zhuǎn)模塊(反轉(zhuǎn)模塊也是PLC中的軟件模塊)以0.1m/s—0.2m/s的速度反轉(zhuǎn)運(yùn)行200ms-500ms的時(shí)間，起到制動(dòng)，抑制鋼板慣性滑行的作用。\n[0052] S10，輸送輥道電機(jī)停止，流程結(jié)束。\n[0053] 根據(jù)圖2舉一個(gè)實(shí)施例，圖2中上部坐標(biāo)為鋼板運(yùn)行的長(zhǎng)度，下部坐標(biāo)圖為速度曲線。鋼板從零開(kāi)始運(yùn)行以加速度為0.33m/s2運(yùn)行，運(yùn)行6秒后速度達(dá)到最高速度2m/s，不再加速，以2m/s的速度運(yùn)行，P?I速度控制模塊不斷運(yùn)算，又運(yùn)行了3秒，這時(shí)鋼板運(yùn)行的長(zhǎng)度(鋼板實(shí)際長(zhǎng)度值)為12.5米，鋼板目標(biāo)長(zhǎng)度設(shè)定為18.735米，此時(shí)S＝18.735-12.5＝6.235米，以2m/s的初速度再假設(shè)以0.33m/s2的減速度進(jìn)行減速運(yùn)行到速度為0時(shí)，根據(jù)加速度公式計(jì)算得出需要6.06秒時(shí)間，這時(shí)P?I速度控制模塊預(yù)計(jì)算出偏差值Sˊ，Sˊ＝Vo*t-1/2at＝\n6.06米，接近上述S＝6.235米，P?I速度控制器啟動(dòng)減速程序；減速運(yùn)行到速度為0.5m/s時(shí)，這時(shí)鋼板的長(zhǎng)度為18.11米，還有0.625米的長(zhǎng)度，這時(shí)P?I速度控制模塊改變了加速度，改為0.5m/s2，鋼板運(yùn)行到18.735時(shí)電機(jī)的速度為零。這時(shí)PLC程序檢測(cè)到輸送輥道電機(jī)速度為零了，立即啟動(dòng)反轉(zhuǎn)控制模塊，輸送輥道以0.1m/s的反轉(zhuǎn)速度運(yùn)行300ms的時(shí)間，輸送輥道停止運(yùn)行。鋼板精確停在18.735米的位置，消除了因慣性作用而使得鋼板繼續(xù)往前運(yùn)行的可能，起到了精確定位的目的。\n[0054] 本發(fā)明中鋼板到達(dá)目標(biāo)長(zhǎng)度時(shí)輸送輥道電機(jī)速度為零時(shí)，輸送輥道電機(jī)給定一個(gè)\n0.1-0.2m/s反轉(zhuǎn)速度和200ms-5000ms的反轉(zhuǎn)時(shí)間；通過(guò)P?I速度控制模塊來(lái)控制輸送輥道在合適的時(shí)間減速；所控制的輸送輥道為成組輥道控制。\n[0055] 本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的目的，而并非用作對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。