本發(fā)明專利技術(shù)提供一種冷軋機厚度控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)反饋控制方法，由測厚儀通過以太網(wǎng)通信接口將測量的帶材出口厚度值發(fā)送到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，控制器使用以太網(wǎng)通信接口，從網(wǎng)絡(luò)上接收厚度值，進行控制算法的計算，將控制量發(fā)送給伺服閥，驅(qū)動液壓壓下油缸，完成一次控制回路的計算；測厚儀依次發(fā)送帶材出口厚度值，控制器依次接收厚度數(shù)據(jù)進行計算，完成冷軋機的厚度控制過程。本發(fā)明專利技術(shù)利用以太網(wǎng)使厚度反饋通道由模擬傳輸變?yōu)閿?shù)字傳輸，將厚度值由模擬量變?yōu)閿?shù)字量，大大提高了控制精度和抗干擾能力，減少了連接電纜，延長了連接距離，故障診斷和恢復(fù)能力顯著增強。
Network feedback control method for thickness control system of cold rolling mill
The invention provides a feedback control method of control system of cold rolling mill thickness, strip exit thickness will be measured through the Ethernet communication interface by thickness gauge value is sent to the Ethernet controller, using Ethernet communication interface, from the network receives the thickness value, calculate the control algorithm, the control quantity is sent to the servo valve. Drive hydraulic cylinder, a control circuit is calculated; thickness of successively transmitted strip exit thickness controller sequentially receiving thickness data for calculation, complete the cold rolling mill thickness control process. The invention uses Ethernet to thickness feedback channel by the simulation transmission to digital transmission, the thickness value from the analog quantity into digital quantity, greatly improving the control accuracy and anti-jamming capability, reduce the connecting cables, extending the connection distance, fault diagnosis and recovery ability increased.
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種，屬于冷軋 機控制
技術(shù)介紹
在冶金行業(yè)，金屬壓力加工裝備冷軋機生產(chǎn)線非常復(fù)雜，計算機控制 水平較高，自動化控制系統(tǒng)占據(jù)著重要的作用。冷軋機的自動化控制系統(tǒng) 分為基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)和過程自動化系統(tǒng)，對于基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)來說，厚度 控制系統(tǒng)是其中關(guān)鍵的組成部分，是保障軋制帶材出口厚度精度的關(guān)鍵手 段。冷軋機厚度控制系統(tǒng)是通過測厚儀對軋制帶材出口厚度進行測量，并 根據(jù)實測值與給定值進行比較，得到偏差信號，借助于控制回路中控制器 的控制程序，計算出最終控制量，發(fā)送到液壓壓下裝置中，通過伺服閥改 變冷軋機液壓壓下油缸位置，從而將帶材出口厚度控制在允許偏差范圍。一個典型的冷軋機厚度控制系統(tǒng)框圖如圖2所示，在目前的冷軋機厚度控 制系統(tǒng)中，測厚儀與控制回路中控制器的反饋連接，都是采用模擬量的連 接方式，使用模擬電壓或電流進行測量。這種模擬量連接反饋控制回路的 方式，存在如下的局限性① 控制精度低，在測厚儀的模擬信號測量方式中，需要進行多次A/D (模擬量/數(shù)字量)和D/A (數(shù)字量/模擬量)轉(zhuǎn)換，每次轉(zhuǎn)換都會增加轉(zhuǎn)換誤差，使控制精度降低；② 連接電纜多，每個模擬量反饋連接都需要至少兩根線，當(dāng)存在多個 模擬量反饋時，連接電纜成倍增加，提高了生產(chǎn)成本。③ 連接距離短，使用模擬量反饋連接時，由于傳輸電纜存在電阻，引起能量損耗及電壓降低，因此連接距離一般較短。④ 抗干擾能力弱，使用模擬量反饋連接時，模擬電壓或電流受周圍環(huán) 境的影響較大，周圍環(huán)境的電磁場變化容易引起模擬電壓或電流變化，降 低測量數(shù)據(jù)精度。⑤ 故障診斷及恢復(fù)困難，在模擬量反饋連接中，由于電纜及接觸點的 增加，可能引起故障的情況也增加，使故障的診斷比較困難，并且恢復(fù)起 來也比較麻煩。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種冷軋機厚度控制 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)反饋控制方法。本專利技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)，以測厚儀、以太網(wǎng)、控制 器和液壓壓下裝置為厚度控制設(shè)備，其特征在于包括以下步驟——1) 測厚儀通過以太網(wǎng)通信接口，將測量的冷軋機帶材出口厚度值發(fā) 送到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；2) 控制器通過以太網(wǎng)通信接口，從以太網(wǎng)上接收測厚儀發(fā)送的數(shù)據(jù)， 然后進行控制算法的計算；3) 控制器計算后，使用模擬量連接方式輸出給液壓壓下裝置的伺服 閥進行控制，驅(qū)動液壓壓下油缸，完成一次控制回路的計算過程；4) 測厚儀通過以太網(wǎng)接口依次發(fā)送帶材出口厚度值，控制器依次接 收測厚儀發(fā)送的數(shù)據(jù)進行計算，如此循環(huán)，完成冷軋機的厚度控制過程。進一步地，上述的，包括以 下詳細步驟——1) 測厚儀和控制器分別進行初始化工作，定義網(wǎng)絡(luò)通信所需要的IP 地址、套接字等數(shù)據(jù)；2) 測厚儀測量冷軋機出口厚度值，使用UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送函數(shù)，將測量厚度值轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包，發(fā)送到以太網(wǎng)上；3) 控制器使用UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)接收函數(shù)，從以太網(wǎng)上接收數(shù)據(jù)包， 并取出數(shù)據(jù)包中來源IP地址；4) 控制器比較接收數(shù)據(jù)包中的來源IP地址與測厚儀的IP地址，如果兩者地址相同，則使用數(shù)據(jù)包中的厚度值計算偏差信號，進行控制回路的計算，得到控制量，輸出給伺服閥驅(qū)動液壓壓下油缸；如果兩者地址不同， 則轉(zhuǎn)給其他程序進行處理；5) 測厚儀與控制器分別完成發(fā)送和接收數(shù)據(jù)運算后，判斷當(dāng)前工作 狀態(tài)是否正常，如果工作正常則繼續(xù)循環(huán)運行，如果異常則轉(zhuǎn)到異常處理 程序進行處理。更進一步地，上述的，所述 控制器采用可編程控制器PLC或工業(yè)控制計算機IPC。更進一步地，上述的，傳輸 數(shù)據(jù)協(xié)議的物理層采用以太網(wǎng)的物理層定義，符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層采用CSMA/CD協(xié)議，符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 范。傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層釆用IP協(xié)議，符合TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。傳 輸數(shù)據(jù)協(xié)議的傳輸層采用UDP協(xié)議，符合TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。再進一歩地，上述的，其特 征在于以太網(wǎng)通信接口的傳輸速度為10Mb/s或100Mb/s或1Gb/s。以太 網(wǎng)通信接口的連接電纜采用屏蔽雙絞線或光纜。本專利技術(shù)技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步主要體現(xiàn)在① 本專利技術(shù)利用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)反饋測厚儀測量冷軋機帶材出口厚度值，將 反饋通道由模擬傳輸方式變?yōu)閿?shù)字傳輸方式，使帶材出口測量值由模擬量變?yōu)閿?shù)字量，減少數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換誤差，提高了厚度控制系統(tǒng)的精度；② 除了傳輸帶材厚度數(shù)據(jù)外，測厚儀的其他數(shù)據(jù)也可以通過以太網(wǎng)傳 輸，這樣減少了連接電纜，降低生產(chǎn)成本，而且也減少了可能出現(xiàn)故障的位置，提高了故障診斷和恢復(fù)能力；③ 由于以太網(wǎng)使用數(shù)字量傳輸，傳送信號為高低電平的方式，相對模 擬量方式來說，周圍環(huán)境的電磁場變化不容易引起數(shù)據(jù)變化，提高了抗干擾能力，也增加了傳輸距離；④ 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)大大提高了控制精度，減少了連接電纜， 延長了連接距離，提高了抗干擾能力，增強了故障診斷和恢復(fù)能力，具有 極好的推廣應(yīng)用價值。附圖說明下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)技術(shù)方案作進一步說明圖1:冷軋機組成結(jié)構(gòu)示意圖2:現(xiàn)有技術(shù)冷軋機厚度控制系統(tǒng)框圖3: OSI/RM參考模型；圖4: TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；圖5:本專利技術(shù)冷軋機厚度控制系統(tǒng)框圖6:本專利技術(shù)冷軋機厚度控制系統(tǒng)組成示意圖圖7:測厚儀軟件流程圖8:控制器軟件流程圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見下表<table>complex table see original document page 7</column></row><table>具體實施例方式金屬加工裝備冷軋機組成如圖1所示，包括開巻機1、冷軋機2、測厚儀3、板形輥4、剪子5和巻取機6。本專利技術(shù)的冷軋機厚度控制系統(tǒng)的網(wǎng) 絡(luò)反饋控制方法，以測厚儀、以太網(wǎng)、控制器和液壓壓下裝置為厚度控制 設(shè)備。本專利技術(shù)的冷軋機厚度控制系統(tǒng)如圖5所示，冷軋機厚度控制系統(tǒng)組 成如圖6所示，包括測厚儀3、以太網(wǎng)10、控制器7、伺服閥8和液壓壓 下油缸9，控制器7采用可編程控制器PLC或工業(yè)控制計算機IPC，以太 網(wǎng)通信接口的連接電纜采用屏蔽雙絞線或光纜，以太網(wǎng)通信接口的傳輸速 度為10Mb/s或100Mb/s或1Gb/s。在冷軋機生產(chǎn)中，測厚儀3安裝在冷軋 機2的出口側(cè)，使用UDP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，將測量的帶材出口厚度數(shù)據(jù)發(fā) 送到以太網(wǎng)10上，發(fā)送數(shù)據(jù)包的目標(biāo)IP地址為控制器7的IP地址；控制 器7從以太網(wǎng)10上使用UDP協(xié)議進行接收，接收數(shù)據(jù)包的源地址為測厚 儀3的IP地址。具體步驟首先，測厚儀3和控制器7分別進行初始化工作，定義網(wǎng) 絡(luò)通信所需要的IP地址、套接字等數(shù)據(jù)；然后，測厚儀3測量冷軋機2出口厚度值，使用UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)發(fā) 送函數(shù)，將測量厚度值轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包，發(fā)送到以太網(wǎng)10上；繼而，控制器7使用UDP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)接收函數(shù)，從以太網(wǎng)上10接收 數(shù)據(jù)包，并取出數(shù)據(jù)包中來源IP地址；控制器7比較接收數(shù)據(jù)包中的來源IP地址與測厚儀的IP地址，如果 兩者地址相同，則使用數(shù)據(jù)包中的厚度值計算偏差信號，進行控制回路的 計算，得到控制量，輸出給伺服閥8驅(qū)動液壓壓下油缸9;如果兩者地址 不同，則轉(zhuǎn)給其他程序進行處理；最后，測厚儀3與控制器7分別完成發(fā)送和接收數(shù)據(jù)運算后，判斷當(dāng) 前工作狀態(tài)是否正常；如果工作正常則繼續(xù)循環(huán)運行，如果異常則轉(zhuǎn)到異 常處理程序進本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
冷軋機厚度控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)反饋控制方法，其特征在于：包括以下步驟－１）測厚儀測量冷軋機帶材出口厚度值，通過以太網(wǎng)通信接口，將所所測量的冷軋機帶材出口厚度值發(fā)送到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；２）控制器通過以太網(wǎng)通信接口，從以太網(wǎng)上接收測厚儀發(fā)送 的數(shù)據(jù)，然后進行控制算法的計算；３）控制器計算后，使用模擬量連接方式輸出給液壓壓下裝置的伺服閥進行控制，驅(qū)動液壓壓下油缸，完成一次控制回路的計算過程；４）測厚儀通過以太網(wǎng)接口依次發(fā)送帶材出口厚度值，控制器依次接收測厚儀發(fā)送的 數(shù)據(jù)進行計算，如此循環(huán)，完成冷軋機的厚度控制過程。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李坤杰，竇保杰，李獻國，李宏海，
申請(專利權(quán))人：蘇州有色金屬研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：32[中國|江蘇]
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。