优化剪切自动控制1.docx
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优化剪切自动控制1
翻译资料仅供参考,如与英文原版有出入,以英文版本为准。
第1章系统原理9
1.1概述9
1.1.1范围9
1.1.2适用9
1.2系统综述9
1.3系统框图11
1.4系统部件12
1.4.1增量编码器12
1.4.2绝对值编码器12
1.4.3遥控适配器12
1.4.4模拟输出12
1.4.5循环时间12
1.4.6板坯速度13
1.4.7模拟输入13
1.4.8飞剪操作盘13
1.4.8串行口13
1.5自动切头顺序13
1.5.1传感器位置13
1.5.2板坯在区域内(BIZ)14
1.5.3接受剪切参数14
1.5.4LV激光测速仪数据有效14
1.5.5热金属检测14
1.5.6剪切开始15
1.5.7剪切完成15
1.5.8板坯摇摆(可选项)15
1.6自动切尾程序15
1.6.1板坯在范围内(BIZ)15
1.6.2接受剪切参数16
1.6.3激光测速仪数据有效16
1.6.4热金属检测16
1.6.5剪切开始16
1.6.6剪切完成17
1.7剪刃跟踪17
1.7.1双刃剪17
1.7.2单剪刃飞剪17
1.8优化剪切操作盘17
1.8.1系统选择开关17
1.8.2方式选择开关18
1.8.3手动切18
1.8.4正的SKI18
1.8.5连续切18
1.9二分切18
1.9.1二分切停车程序19
1.10标准方式19
1.11速度源和标定19
第二章控制理论20
2.1概述20
2.1.1可应用性20
2.1.2范畴20
2.1.概观20
2.2.1剪切调节器21
2.2.2剪切调节器21
2.2.3位置调节器21
2.2.4四个阶段21
2.3飞剪控制策略22
2.3.2非线性的递归的预报算法24
2.4可变的加速度26
2.5剪切阶段27
2.6停车调节27
2.7板坯厚度补偿—K系数27
2.8过速/欠速30
2.9正Ski切30
第3章图形用户接口30
3.1概述30
3.1.1可应用性30
3.1.2范围30
3.2命令窗口,启动ACCUCROPGUI31
3.3ACCUCROP飞剪控制盘窗口31
3.4显示器32
3.5ACCUCROP命令菜单33
3.5.1一般特点34
3.6在线子菜单34
3.6.1过速/欠速窗口35
3.6.2尾部停车选择窗口35
3.6.3缺省的数据窗口36
3.7策划子菜单37
3.7.1共同的图形要素37
3.7.2QNX对话窗口38
3.7.3剪切数据视窗38
3.7.4历史数据视窗39
3.7.5阶跃响应图形窗口40
3.8设定子菜单40
3.8.1慢动作剪…转/分钟窗口41
3.8.2零剪刃窗口41
3.8.3停车位置窗口43
3.8.4组态编辑器窗口43
3.8.5OfflineDiagnosticswindow44
3.8.7消除马达停转窗口46
3.8.8SwitchPortwindow46
3.9GeometrySubMenu47
3.9.1SensorGeometrywindow47
3.9.2ShearGeometrywindow48
3.9.3Limitswindow49
3.10TestSubMenu49
3.10.1ShearJoggingwindow50
3.10.2SimulateCutwindow51
3.11ControllerSubMenu51
3.11.1PositionRegulatorwindow52
3.11.2CutRegulatorParameterswindow53
3.11.3ControllerUnitswindow53
3.11.4CropShearMessageDisplaywindow54
第4章设定54
4.1概述54
4.1.1范围54
4.1.2应用54
4.2传感器设定54
4.2.1遥控适配器55
4.2.2增量编码器55
4.2.3绝对值编码器55
4.2.4模拟输入55
4.3零位置55
4.4调节器56
4.4.1位置调节器56
4.4.2剪切调节器56
4.4.3控制器单元57
4.5控制器调整57
4.5.1位置调节器57
4.5.2剪切调节器57
4.5.3调整合适:
速度曲线58
4.5.4调整合适:
马达曲线59
4.5.5积分太高:
速度曲线60
4.5.6积分太高:
马达曲线61
4.5.7积分太低:
速度曲线62
4.5.8积分太低:
马达曲线63
4.5.9增益太低:
速度曲线64
4.5.10增益太低:
马达曲线65
4.5.11增益太高:
速度曲线66
4.5.12增益太高:
马达曲线67
4.5.13控制器单元调节67
4.6传感器几何位置68
4.7飞剪几何位置69
4.8极限69
4.8.1剪切显示极限69
4.8.2速度极限70
4.9速度源70
4.9.1头部速度源:
70
4.9.2头部速度标定:
71
4.9.3头部速度源的确定:
71
4.9.4尾部速度源:
72
4.9.5尾部速度标定:
72
4.9.6尾部速度源的确定:
73
4.10配置参数73
4.10.1版本号73
4.10.2HeadDelay74
4.10.3TailDelay74
4.10.4激光测速仪到飞剪距离74
4.10.5飞剪到模拟尾部速度源的距离74
4.10.6连续切的速度(SickleCut)74
4.10.7板坯在范围内确认时间74
4.10.8剪切HMD确认时间75
4.10.9板坯在范围内时间极限75
4.10.10看门狗复位计数器75
4.10.11马达停转计数器75
4.10.12AcculinkSourceFailureCounter75
4.10.13AcculinkTargetFailureCounter75
4.10.14没有收到参数的剪切75
4.10.15自动方式头部速度源76
4.10.16手动方式头部速度源76
4.10.17自动方式尾部速度源76
4.10.18手动方式头部速度源76
4.10.19头部标定系数76
4.10.20#1尾部源标定系数76
4.10.21#2尾部源标定系数76
4.10.22缺省的主机口77
4.10.23双剪刃飞剪77
4.10.24激光测速仪过热确认时间77
4.10.25LVDebounceTimer77
4.10.26剪切失败时间77
4.10.27二分切第二个头部剪切长度77
4.10.28分切停车时间限制78
4.10.29LV数据有效连锁头部剪切78
4.10.30LVDataValidInterlockTailCuts78
4.10.31在ACCULINK上发信息78
4.10.32最大的剪切长度确认78
4.10.33飞剪没停-揭示马达停转信息78
4.10.34标定时间超出79
4.10.35检查和79
第五章硬件79
5.1概述79
5.1.1应用性79
5.1.2范围79
5.2VMEJ1背板79
5.3MPU板80
5.4MPULEDDisplay80
5.5I/O基板80
5.5.1I/O模块81
5.5.2模拟电压输出板81
5.5.3AnalogVoltageInputBoard82
5.5.4TTLI/O板82
5.5.5逻辑输入板82
5.5.6SerialInterface83
5.5.7继电器输出83
5.5.8编码器接口83
5.5.9DigitalTachometerInterface83
5.6遥控适配器84
5.7绝对值编码器84
5.8增量编码器84
5.9优化剪切操作员盘85
5.10优化剪切操作员PC85
5.11电源85
5.11.1AccucropVME85
5.11.2数字输入85
5.11.3数字输出85
5.11.4编码器86
5.11.5编码器接口86
5.11.6遥控适配器86
第六章接口86
6.1概述86
6.1.1可应用性86
6.1.2范围86
6.2绝对值编码器信号86
6.2.1绝对值编码器管脚分配87
6.3增量编码器信号88
6.3.1增量编码器管脚分配89
6.4遥控适配器的互相联络89
6.4.1遥控适配器89
6.5快速输入90
6.6激光测速仪接口90
6.7串行接口90
6.8数字输入连锁91
6.8.1优化剪切操作员盘91
6.8.2Accuspeed激光测速仪91
6.8.3Accuband测宽仪91
6.8.4分切停车连锁91
6.8.5轧机91
第七章信息92
7.1概述92
7.1.1范围92
7.1.2可应用性92
7.2飞剪操作员盘92
7.2.1头切被放弃,Accucrop被禁止92
7.2.2头切和分切被放弃,Accucrop被禁止92
7.2.3分切被放弃,Accucrop被禁止92
7.2.4尾切被放弃,Accucrop被禁止93
7.2.5头切被放弃,手动方式93
7.2.6头切和分切被放弃,手动方式93
7.2.7分切被放弃,手动方式93
7.2.8分切被放弃,手动切方式93
7.2.9尾切被放弃,手动方式93
7.3操作员PC设定94
7.3.1头切被放弃,Accuband手动方式94
7.3.2尾切被放弃,Accuband手动方式94
7.4速度94
7.4.1头切被放弃,以M/S的速度错误94
7.4.2头切和分切被放弃,以M/S的速度错误94
7.4.3分切被放弃,以M/S的速度错误94
7.4.4尾切被放弃,以M/S的速度错误95
7.4.5手动切被放弃,以M/S的速度错误95
7.4.6剪切被忽略,剪切已经在进行95
7.4.7剪切被忽略,分切停车再进行95
7.4.8板坯速度被嵌位在上限95
7.4.9板坯速度被嵌位在下限95
7.5通讯错误96
7.5.1带有板坯ID的头部剪切参数被忽略96
7.5.2带有板坯ID的尾部剪切参数被忽略96
7.5.3头切参数没收到,用缺省参数96
7.5.4尾切参数没收到,用缺省参数96
7.5.5从Accucrop到Accuband通讯故障96
7.5.6从Accuband到Accucrop通讯故障96
7.5.7无效的头部剪切参数97
7.5.8无效的尾部剪切参数97
7.5.9前面的头切参数被重写97
7.5.10前面的尾切参数被重写97
7.5.11在头切开始后收到的剪切参数97
7.5.12从剪切开始到参数收到的时间97
7.5.13收到错误的剪切长度97
7.6速度标定98
7.6.1头部模拟输入速度标定开始98
7.6.2头部模拟输入速度标定系数98
7.6.3头部模拟输入速度标定故障98
7.6.4尾部模拟输入速度标定开始98
7.6.5尾部模拟输入速度2标定开始98
7.6.6尾部模拟输入速度1标定系数98
7.6.7尾部模拟输入速度2标定系数99
7.6.8尾部模拟输入速度1标定故障99
7.6.9尾部模拟输入速度2标定故障99
7.6.10头部转速计输入标定开始99
7.6.11头部转速计输入标定系数99
7.6.12头部转速计输入标定故障99
7.6.13尾部转速计输入1标定开始99
7.6.14尾部转速计输入2标定开始100
7.6.15尾部转速计输入1标定系数100
7.6.16尾部转速计输入2标定系数100
7.6.17尾部转速计输入1标定故障100
7.6.18尾部转速计输入2标定故障100
7.6.19标定时间超出100
7.7轧机控制信号101
7.7.1头切被放弃,HMD宣称何时摆动取消101
7.7.2头切和分切被放弃,HMD宣称何时摆动取消101
7.8传感器信号101
7.8.1头切被放弃,头部定时器关101
7.8.2尾切被放弃,尾部定时器关101
7.8.3头部定时器开101
7.8.4尾部定时器开102
7.8.5剪切HMD由低变高触发102
7.8.6剪切HMD由高变低触发102
7.8.7头切被放弃,HMD表明时间超出102
7.8.8头切和分切被放弃,HMD表明时间超出102
7.8.9头切被放弃,HMD2或Accucrop不正常102
7.8.10尾切被放弃,HMD2或Accucrop不正常103
7.8.11HMD2不正常,失效103
7.8.12头切被放弃,Accucrop不正常103
7.8.13尾切被放弃,Accucrop不正常103
7.8.14头切被放弃,LV数据无效103
7.8.15尾切被放弃,LV数据有效103
7.8.16尾切被放弃,HMD计数值104
7.8.17收到头切标示-以mm为单位的剪切长度104
7.8.18收到尾切标示-以mm为单位的剪切长度104
7.8.19LV数据有效104
7.8.20LV数据无效104
7.8.21LV可存取104
7.8.22LV不可存取104
7.8.23中断驱动调试信息105
7.9杂项105
7.9.1带有计数器的看门狗系统复位105
7.9.2头部剪刃用于尾切105
7.9.3尾部剪刃用于头切105
7.9.4在头部停车位置用头部剪刃分切105
7.9.5分切停车时间超出106
7.9.6带有数字输入显示的数字输入状态106
7.9.7板坯ID:
""106
7.9.8防抖动剪切HMD106
7.9.9剪切完成106
7.9.10马达停转106
第1章系统原理
1.1概述
本章介绍粗轧出口(RX)型号C965-C闭环优化剪切系统的工作原理。
该系统有以下部分组成:
●ACCUBAND优化剪切成像系统-型号C965-C
●ACCUSPEED激光测速仪型号ASD2100
●ACCUCROP闭环控制器型号ACP1000
这些部分合起来定义了ACCUBAND闭环优化剪切系统。
这个系统是相对粗轧出口,型号RX,因为剪切成像是在粗轧出口进行的。
1.1.1范围
本章集中在ACCUBAND闭环控制器ACP1000。
详细介绍了ACP1000如何与系统的其他部分相互作用的。
本章将ACCUBAND优化剪切成像系统和ACCUBAND激光测速仪看作为功能块。
激光测速仪提供板坯的速度。
ACCUBAND决定从板坯端部到飞剪剪切位置的长度。
另外,读者还应参看ACCUBAND优化剪切成像系统-型号C965-C和ACCUSPEED激光测速仪型号ASD2100的有关手册。
1.1.2适用
本章主要适用于工程师,维护和操作人员。
1.2系统综述
ACCUBAND优化剪切成像系统-型号C965-C是由三个主要设备构成的
●ACCUBANDC965-C它是宽度仪表和头尾成像系统
●ACCUCROPACP1000它是闭环控制器
●ACCUSPEEDASD2100它是激光测速仪,用两台,1台靠近ACCUBAND成像系统,另1台靠近闭环控制系统,详细接线信息可以在手册的附录部分找到。
为便于讨论,下面基本点应引起注意:
●CSEHMD为ACCUCROP提供剪切的起始信号
●ACCUSPEED它为板坯速度提供主要的速度来源
●ACCUCROP使用1个增量码盘测量飞剪马达的速度,同时使用1个绝对值码盘测量飞剪剪刃的位置。
●ACCUCROP的模拟输出是相对于飞剪驱动的电流基准
上面几点使得ACCUCROP能对4个决定性的参数保持跟踪:
●飞剪速度
●飞剪位置
●传输的板坯速度
●传输的板坯位置
1.3系统框图
下面是粗轧出口C965-C型优化剪切系统的框图。
图中强调ACCUCROPACP1000控制器,因此ACCUBANDC965-C成像系统和ACCUSPEEDASD2100已经表示为单个功能块了。
1.4系统部件
这部分可以找到ACCUCROP闭环飞剪控制器ACP1000主要部件的简短介绍。
这些部件的多数都是直接同ACCUCROP控制器接口的。
1.4.1增量编码器
增量编码器每转产生6000个脉冲。
该输出是正交型的。
编码器接口板62500处理这些信号并产生每转12000个脉冲的分辨率。
1.4.2绝对值编码器
绝对值编码器是一个13bit的串行装置。
轴转一圈覆盖了从0到8191的计数范围。
编码器接口板62500处理这些串行数据,转换成并行数据。
1.4.3遥控适配器
遥控适配器为ACCUCROP控制器的模拟输出和用户的飞剪驱动器之间提供了接口。
这个装置提供了下列功能:
从差分信号向单端信号的转换
改变限位器的等级
电流的绝缘
系统选择器支持
ACCUCROP的模拟输出是差分信号。
遥控适配器将该差分信号转变为单端信号。
这个单端信号加到1个改变限位器的等级。
在KELK系统和用户飞剪驱动器间同样是电气隔离的。
最后,1个输出继电器,不是ACCUCROP输出就是用户现存的控制系统要加到飞剪驱动器上。
1.4.4模拟输出
该模拟输出是个12bit的差分信号。
在两个输出间最大电压是±20V。
从某个输出到地的电压是±10V。
1.4.5循环时间
控制器有4ms的循环时间。
所有控制器的数据每4ms更新一次。
基本数据是:
预测的飞剪轨道
●板坯位置
●板坯速度
●飞剪位置
●飞剪速度
1.4.6板坯速度
板坯速度最原始来源是激光测速仪。
其数据路径是16bitTTL总线。
速度数据格式是2个字,1个状态字和1个条件字,详见速度源部分。
1.4.7模拟输入
模拟输入用作原始的尾部速度和后备的头部速度。
这些模拟值被转换成12位的数字信号,同时对每块板坯都用激光测速仪标定。
这些输入的定标可以通过ACCUCROPGUI图形用户接口进行。
详见速度源部分。
1.4.8飞剪操作盘
飞剪操作盘提供了几个物理开关,用于对要求正作用的输入。
●系统选择开关:
用户/KELK
●模式选择开关:
自动/手动
●立即切按钮
●SKI切按钮
●连续切按钮
1.4.8串行口
ACCUCROP有个串口。
其中2个执行相同的功能,对ACCUCROPGUI图形用户接口通讯或对飞剪控制盘通讯,但不是同时进行。
第3个口指定为ACCULINK,用于与ACCUBAND图像系统通讯。
1.5自动切头顺序
这部分描述自动模式下剪切的顺序。
在这个顺序中有些在飞剪控制盘上有显示。
其它的在ACCUBAND状态窗口上显示。
1.5.1传感器位置
下图说明了传感器的位置,它们是按下面顺序描述的。
1.5.2板坯在区域内(BIZ)
这个事件时由板坯在区域内(BIZ)的HMD产生的。
这个信号使ACCUCROP控制器向ACCUBAND成像系统要剪切长度的参数。
当该信号表明头部,这时就要求分切的长度参数。
这触发成像系统显示尾部图像。
1.5.3接受剪切参数
这个事件表明ACCUCROP已经从ACCUBAND头尾成像系统接收到了所要求的参数。
所发送的信息是剪切长度、板坯厚度、板坯宽度、剪切类型、头部还是尾部以及如果有分切等待处理时,分切的长度。
分切是可选的特点。
1.5.4LV激光测速仪数据有效
这个事件发生在板坯进入激光测速仪的视场范围。
LV数据有效的数据为告诉ACCUCROP测速仪正在测量板坯的速度。
ACCUCROP用这个数据位确认激光测速仪是否可靠测量板坯的速度。
如果该数据位为0则激光测速仪不能用作板坯速度。
详细解释见速度源选择和设定部分。
1.5.5热金属检测
这个事件产生在板坯的头部被飞剪入口的HMD检测到。
这表明板坯跟踪过程的开始。
这个事件定义了HMD到飞剪的基准距离。
从板坯头部(HMD)到飞剪的距离是已知的。
控制器将剪切长度加上这个距离,并开始跟踪头部剪切线。
这个点有时被看作剪切标示位置。
该基准距离是从HMD到飞剪中心线(零剪刃位置)。
通常该距离设置为2倍的飞剪运动距离。
飞剪运动距离是以可能使用的最大的停车角度位置计算的。
1.5.6剪切开始
这个信号表明ACCUCROP已经开始剪切周期,飞剪已开始运动。
上述的剪切标示位置是基于最大的停车角度位置的。
在收到剪切标示后ACCUCROP就计算从飞剪实际停止位置到飞剪零位的实际运动距离。
当剪切线距飞剪的两倍距离时,飞剪开始运动。
1.5.7剪切完成
剪切完成信号表明剪刃已经到达零位,飞剪已经进入飞剪停止周期。
这同时触发ACCUCROP通过ACCULINK向ACCUBAND成像系统传送剪切长度信息。
详见ACCUCROPGUI图形用户接口的剪切统计部分。
1.5.8板坯摇摆(可选项)
该优化剪切系统是设计成能适应板坯摇摆情形的。
这个特点是为防止板坯正在摇摆时开始剪切。
输入给ACCUCROP系统的板坯摇摆情况是通过用户设备进入的。
可能有两种板坯摇摆情况:
情形1,在剪切前摇摆。
情形2,在摇摆前剪切。
剪切在前,而后板坯摇摆输入才出现,板坯摇摆起来。
当板坯在KELK系统中时,板坯摇摆输入必须不出现。
在这两种出现板坯摇摆情形下,系统都不能开始剪切。
1.6自动切尾程序
切尾程序与切头程序类似。
其差别仅是:
程序中尾部信号是从有到无,下降,变低,与头部信号是从无到有,上升,变高正相反。
尾部速度一定是来源于已经被激光测速仪标定过的第二个速度源。
1.6.1板坯在范围内(BIZ)
这个事件是由板坯在范围内的HMD产生的(BIZHMD)。
这个信号使ACCUCROP向ACCUBAND成像系统要剪切长度参数。
当这个信号消失时,使ACCUCROP向ACCUBAND成像系统要尾部剪切长度参数。
这还触发成像系统显示下一块板坯的头部图像,如果此时该头部已经通过了扫描器。
1.6.2接受剪切参数
这是对BIZ事件的响应。
这个事件表明ACCUCROP已经从ACCUBAND成像系统接收到了所要求的参数。
这些信息是剪切长度、板坯厚度、板坯宽度、剪切类型、头部还是尾部以及如果有分切等待处理时,分切的长度。
分切是可选的特点。
1.6.3激光测速仪数据有效
对于切尾,这个事件表明板坯的尾部出了测速仪的视场范围了。
激光测速仪数据有效位再一次用于表明这个条件
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