CN109022754B - 步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法，该方法的控制程序由以下两个单元组成，即：功能块JBSWBC01～JBSWBC03构成加热炉动梁提升缸位置保持值获得单元；功能块JBSWBC04～JBSWBC09构成加热炉动梁提升缸位置保持控制单元。采用上述技术方案，能够使动梁始终维持在期望停留的位置，包括动梁待钢位置，避免步进式钢坯加热炉动梁在钢坯静态加热的过程中出现位置下溜，进而避免由此导致钢坯在炉内出现步进跑偏，提高生产的稳定性。

Description

步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法
技术领域
本发明属于液压传动***控制的技术领域。更具体地，本发明涉及一种步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法。
背景技术
对于步进式钢坯加热炉，其动梁的升降和平移通常采用液压缸驱动，钢坯在加热炉内的移动是通过加热炉动梁的提升、平移前进、下降以及平移后退来实现的，而加热炉动梁升降行程控制，国内外均采用单次有差位置控制方式，即在加热炉动梁升降时，动梁运动控制***给动梁升降行程设定一个基准值和容许偏差范围(通常为±3～4mm)；当动梁升降行程处于***设定的容许偏差范围以内，控制***则使动梁提升缸的比例阀处于中位而自锁，该加热炉步进梁机构示意图如图1所示。
此种控制思想是完全依靠动梁提升缸及其液压控制器件自身良好的性能和工作状况，来保证动梁提升缸在比例阀中位自锁状态下其位置保持不变。
对于步进式型钢异形坯加热炉，为了防止钢坯端头在炉内静止加热的过程中发生严重弯曲下垂(即钢坯趴头)，而导致钢坯在动梁平移过程中因钢坯趴头处与定梁刮擦在炉内出现步进跑偏。
为此，在加热炉工作过程中，通常要求动梁在步进后仅下降至与定梁平齐的位置(即动梁待钢位置)并要求动梁在静止加热的过程中始终保持在该位置。
但是，由于动梁提升缸存在内泄以及比例阀中位漂移等问题，在钢坯静态加热的过程中，动梁在提升缸中位自锁状态下通常也会出现下溜现象，由此导致钢坯在静态加热的过程中出现弯曲下垂。
发明内容
本发明提供一种步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法，其目的是使加热炉动梁始终维持在期望停留的位置。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法的控制程序由以下两个单元组成，即：
1、功能块JBSWBC01～JBSWBC03构成加热炉动梁提升缸位置保持值获得单元；
2、功能块JBSWBC04～JBSWBC09构成加热炉动梁提升缸位置保持控制单元。
对于所述的加热炉动梁提升缸位置保持值获得单元：
当原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压的绝对值小于加热炉正常升降移动所输出的最小电压值时，表明加热炉动梁提升缸比例阀处于中位自锁状态，这时，该单元中功能块JBSWBC02输出端QL状态将由‘0’态变为‘1’态，这样，该单元中功能块JBSWBC03输出端Y将始终等于当前时刻加热炉动梁提升缸的实际位置值，即加热炉动梁提升缸的位置保持值；直到原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压重新出现大于或等于加热炉正常升降移动所输出的最小电压值，即加热炉动梁重新开始步进操作为止；
由此，在加热炉处于待钢位置时，该单元中功能块JBSWBC03输出端Y将始终等于加热炉动梁提升缸处于待钢位置所对应的位置值。
对于所述的加热炉动梁提升缸位置保持控制单元：
当原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压的绝对值小于加热炉正常升降移动所输出的最小电压值时，该单元中功能块BSWBC06输入端I1状态将由‘0’态变为‘1’态，同时，功能块BSWBC04输入端X将等于加热炉动梁提升缸的位置保持值；
这样，当加热炉动梁提升缸当前实际位置发生偏移并超出提升缸位置保持值的一定范围时，原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压仍为零，而该单元中功能块JBSWBC05输出端Q状态将由‘0’态变为‘1’态，功能块BSWBC06输入端I2状态将由‘0’态变为‘1’态，功能块BSWBC06输出端Q状态将由‘0’态变为‘1’态，由此，该单元中用于加热炉动梁提升缸位置保持控制的PI调节器功能块BSWBC07的使能控制端I将由‘0’态变为‘1’态，该PI调节器处于使能工作状态，同时，该单元中加减速率控制功能块BSWBC08也处于使能工作状态；
这样，该单元通过功能块BSWBC08输出加热炉动梁提升缸位置保持控制电压，并通过该单元中BSWBC09将该控制电压输出至加热炉动梁提升缸比例阀，以此使加热炉动梁提升缸始终处于位置保持值所对应的位置。
本发明采用上述技术方案，能够使动梁始终维持在期望停留的位置，包括动梁待钢位置，避免步进式钢坯加热炉动梁在钢坯静态加热的过程中出现位置下溜，进而避免由此导致钢坯在炉内出现步进跑偏，提高生产的稳定性。
附图说明
附图所示内容及图中的标记作简要说明如下：
图1为本发明所要解决问题涉及的加热炉步进梁机构示意图；
图2为本发明的步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制程序结构图。
图中标记为：
1、提升缸，2、提升框架，3、平移框架，4、斜轨，5、提升轮，6、平移轮，7、平移缸。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示的结构，是本发明的步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法所应用的加热炉步进梁机构，该机构包括提升缸1、提升框架2、平移框架3、斜轨4、提升轮5、平移轮6、平移缸7。
本发明的步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法的程序如图2所示。在该图中：
LVM为“双向数值超差检测”功能块，当X≥M+L时，QU＝‘1’；当M－L＜X＜M+L时，QM＝‘1’；当X≤M－L时，QL＝‘1’；
NCM为“数值比较”功能块，当X1＞X2时，QU＝‘1’；当X1＝X2时，QE＝‘1’；当X1＜X2时，QL＝‘1’；
NSW为“数字转换开关”功能块，当I＝‘1’时，Y＝X2；当I＝‘0’时，Y＝X1；
PIC为“PI调节器”功能块；
RGJ为“加减速率控制”功能块；
OR为“或”门；
AND为“与”门；
ADD为“加法器”功能块；
AVA为“绝对值形成”功能块；
VYBBC为原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压；
Hact.为加热炉动梁实际高度值(mm)；
VBWBC为加热炉动梁位置保持控制电压；
VXBBC为新程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压。
为了避免步进式钢坯加热炉动梁在钢坯静态加热的过程中出现位置下溜，由此导致钢坯在炉内出现步进跑偏，本发明提供一种步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法(或控制程序)。该控制方法能够使动梁始终维持在期望停留的位置(包括动梁待钢位置)。
具体地，为了克服现有技术的缺陷，实现使加热炉动梁始终维持在期望停留的位置的发明目的，本发明的步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法的程序的设计及控制思想如下：
本发明的步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法的程序由两个单元组成，即：
1、功能块JBSWBC01～JBSWBC03构成加热炉动梁提升缸位置保持值获得单元；
2、功能块JBSWBC04～JBSWBC09构成加热炉动梁提升缸位置保持控制单元。
其中，对于所述的加热炉动梁提升缸位置保持值获得单元：
由该单元控制功能结构图可知，当原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压(VYBBC)的绝对值小于加热炉正常升降移动所输出的最小电压值(如0.1V)时，表明加热炉动梁提升缸比例阀处于中位自锁状态，这时，该单元中功能块JBSWBC02输出端QL状态将由‘0’态变为‘1’态，这样，该单元中功能块JBSWBC03输出端Y将始终等于当前时刻加热炉动梁提升缸的实际位置值，即加热炉动梁提升缸的位置保持值；直到原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压(VYBBC)重新出现大于或等于加热炉正常升降移动所输出的最小电压值(如0.1V)，即加热炉动梁重新开始步进操作为止；
由此，在加热炉处于待钢位置时，该单元中功能块JBSWBC03输出端Y将始终等于加热炉动梁提升缸处于待钢位置所对应的位置值。
对于所述的加热炉动梁提升缸位置保持控制单元：
由该控制单元的控制程序结构图可知，当原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压(VYBBC)的绝对值小于加热炉正常升降移动所输出的最小电压值(如0.1V)时，该单元中功能块BSWBC06输入端I1状态将由‘0’态变为‘1’态，同时，功能块BSWBC04输入端X将等于加热炉动梁提升缸的位置保持值；
这样，当加热炉动梁提升缸当前实际位置发生偏移并超出提升缸位置保持值的一定范围(如±2mm)时，原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压仍为零，而该单元中功能块JBSWBC05输出端Q状态将由‘0’态变为‘1’态，功能块BSWBC06输入端I2状态将由‘0’态变为‘1’态，功能块BSWBC06输出端Q状态将由‘0’态变为‘1’态，由此，该单元中用于加热炉动梁提升缸位置保持控制的PI调节器功能块BSWBC07的使能控制端EN将由‘0’态变为‘1’态，该PI调节器处于使能工作状态，同时，该单元中加减速率控制功能块BSWBC08也处于使能工作状态；
这样，该单元通过功能块BSWBC08输出加热炉动梁提升缸位置保持控制电压(VBWBC)，并通过该单元中BSWBC09将该控制电压(VBWBC)输出至加热炉动梁提升缸比例阀，以此使加热炉动梁提升缸始终处于位置保持值所对应的位置。
本发明的上述步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法(或控制程序)在大H型钢加热炉顺控***中投入使用，实际使用效果很好；预计该项技术成果每年可为企业创造几十万元的经济效益。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法，该控制方法所应用的加热炉步进梁机构包括提升缸（1）、提升框架（2）、平移框架（3）、斜轨（4）、提升轮（5）、平移轮（6）、平移缸（7）；
所述的步进式钢坯加热炉动梁提升缸升降位置保持控制方法的控制程序由以下两个单元组成，即：
1）、功能块JBSWBC01～JBSWBC03构成加热炉动梁提升缸位置保持值获得单元；
2）、功能块JBSWBC04～JBSWBC09构成加热炉动梁提升缸位置保持控制单元；
其特征在于：
对于所述的加热炉动梁提升缸位置保持值获得单元：
当原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压的绝对值小于加热炉正常升降移动所输出的最小电压值时，表明加热炉动梁提升缸比例阀处于中位自锁状态，这时，该单元中功能块JBSWBC02输出端QL状态将由‘0’态变为‘1’态，这样，该单元中功能块JBSWBC03输出端Y将始终等于当前时刻加热炉动梁提升缸的实际位置值，即加热炉动梁提升缸的位置保持值；直到原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压重新出现大于或等于加热炉正常升降移动所输出的最小电压值，即加热炉动梁重新开始步进操作为止；
由此，在加热炉处于待钢位置时，该单元中功能块JBSWBC03输出端Y将始终等于加热炉动梁提升缸处于待钢位置所对应的位置值；
对于所述的加热炉动梁提升缸位置保持控制单元：
当原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压的绝对值小于加热炉正常升降移动所输出的最小电压值时，该单元中功能块JBSWBC06输入端I1状态将由‘0’态变为‘1’态，同时，功能块JBSWBC04输入端X将等于加热炉动梁提升缸的位置保持值；
这样，当加热炉动梁提升缸当前实际位置发生偏移并超出提升缸位置保持值的一定范围时，原程序输出的加热炉动梁提升缸比例阀控制电压仍为零，而该单元中功能块JBSWBC05输出端Q状态将由‘0’态变为‘1’态，功能块JBSWBC06输入端I2状态将由‘0’态变为‘1’态，功能块JBSWBC06输出端Q状态将由‘0’态变为‘1’态，由此，该单元中用于加热炉动梁提升缸位置保持控制的PI调节器功能块JBSWBC07的使能控制端EN将由‘0’态变为‘1’态，该PI调节器处于使能工作状态，同时，该单元中加减速率控制功能块JBSWBC08也处于使能工作状态；
这样，该单元通过功能块JBSWBC08输出加热炉动梁提升缸位置保持控制电压，并通过该单元中JBSWBC09将该控制电压输出至加热炉动梁提升缸比例阀，以此使加热炉动梁提升缸始终处于位置保持值所对应的位置。
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