优化剪切自动控制2.docx

1、优化剪切自动控制2 当从ACCUCROP命令菜单中选择信息项目时，飞剪信息显示窗口被打开。该窗口的作用是显示由ACCUCROP产生的信息。参看整个信息章节。位于右下角的退出按钮关闭该窗口。该窗口可以用左上角的控制按钮最小化。第4章设定4.1 概述这部分为现场调试和维护提供有用信息。4.1.1 范围 此处提供的信息可以让维护人员设定所有的组态参数。在使用Accucrop GUI前，应当阅读Accucrop GUI部分。在打算在这部分中进行任何程序，还应当读理论部分。你可以发现一个表格，在现场调试后写参数记录时，应当填写。4.1.2 应用这部分供维护人员使用。4.2传感器设定 为使ACCUCROP

2、功能正常，增量编码器、绝对值编码器和遥控适配器的配线必须提供正确的信号方向。为此目的，离线诊断窗口是一个很有用的工具。在现场调试期间当所有下面的项目已经设定时，提供这些对进一步将来参考是很重要的。4.2.1 遥控适配器 ACCUCROP必须组态成使飞剪在剪切方向为正输出电压。为了确认这个接线设置ACCUCROP必须强制输出一个正电压，同时飞剪的转动方向必须被确认。如果飞剪运动方向错误，到遥控适配器的差分输入必须被对调。该输入是3脚和4脚。要确认这个试验，离线诊断窗口可以用来强制输出正电压。 打开离线诊断窗口 在标有Step Response Test的位置，设定脉冲高度为1V，宽度为1秒。 在

3、标有System Adapter Enabled的位置，使能数字输入端。 单击Step Response Test，使Step Response Test起作用。这将把1V高，1秒宽的电压加到遥控适配器的输出端。同时，你应当观察增量编码器和绝对值编码器的反应。增量编码器信号被一个标有Velocity的度盘显示，绝对值编码器信号被一个标有Position的度盘显示。一个QNX窗口出现，显示所收集的数据，可以被存下来。此时不必存这个数据。所收集的这些数据是增量编码器和绝对值编码器的。4.2.2增量编码器 当飞剪延剪切方向运动时，增量编码器必须产生正速度。该极性可以使编码器信号中任一对的接线反接来改

4、变。改变A and A!或B and B!的接线即可，但不是AB都改。4.2.3 绝对值编码器在上述试验条件下绝对值编码器必须产生向上的计数。这可以用码盘的方向位来控制。这个输入接到+24V或0V。改变接到这条线上的电压就改变绝对值编码器的计数方向。4.2.4 模拟输入 与头尾速度有关的模拟输入是基于最小值有效的。这些值应设定到最小剪切速度。可以再次用离线诊断窗口找到这个值或在离线情况下监控码盘仪表信号。该模拟信号通常定标为0-10V，0V对应最大速度。这个窗口可用来确认轧制速度的定标。在正常轧制定标码盘仪表信号是明智的。对正常轧制过程速度最好使信号水平保持在70-90%范围。4.3 零位置

5、零位置定义为剪刃尖端垂直于轧线的位置。无论系统有一对剪子还是两对剪子，归零的基本程序是相同的。帮助剪子归零的窗口是标有Jog Shear at RPM和Zero Blades。这可以使飞剪不需机械干涉就可以精确的定位。一旦处在正确的位置，零位置就能用Zero Blades窗口纪录。 如果仅有一对剪刃，应使用Zero Blades窗口对头和尾的零纪录这个物理位置。如果有两对剪刃，一个切头，一个切尾，每对剪刃零位置分开。保持剪刃方位的正确是很重要的，用head zero对应头剪，用tail zero对应尾剪。4.4 调节器 由于Accucrop控制器和输入传感器是数字的，不太可能要求任何时刻的变化

6、都知道。如果飞剪齿轮箱变化了或飞剪被新的设计取代或飞剪驱动器换了，控制器参数可能需要调整。有两个分开的控制器，位置调节器和剪切调节器。位置调节器的所有参数包含在位置调节器窗口中。剪切调节器参数可以在剪切调节器窗口中找到。对剪切调节器有某些附加的参数可以在控制器单元窗口里找到。4.4.1 位置调节器位置调节器在剪切完成后提供必要的控制，将飞剪送到停车位置。该停车控制是靠闭环控制维持的。对位置控制器可调整的参数可以通过位置调节器窗口进入。 最大的输出电压：在开始闭环控制前停车的最初阶段，控制器输出一个负电压让飞剪慢下来。这个参数设定这个值。在剪切周期中用到的电压极限同时被设定。 基本的调节增益：这

7、个参数是与位置调节器的增益直接成正比的。如果这个参数太大，控制器变得不稳定，且在停止位置附近振荡。 增益2分系数：这个参数与位置调节器的第2个增益元素成反比。 综合分系数：这个参数与位置调节器的第2个增益元素成反比。4.4.2 剪切调节器剪切调节器将飞剪从停车位置运动到剪切位置。有两个参数对这个调节器的性能有直接影响。剪切调节增益：该参数设定误差信号的放大，与调节器增益直接成正比。剪切调节器时间常数：该参数设定应用到误差信号的时间延时。该参数是与调节器时间常数直接正比的。4.4.3 控制器单元由于控制器监视板坯的加速度，控制器如何看这个加速度必须施加某些限制。加速度是从连续的速度读数间的差计算

8、出来的。这种计算导致小的加速度值，该值归结为噪声，机械振动。这些值一定不知道如何滤除，板坯实际是加速还是减速，这些变化必须被识别。飞剪越接近剪切点加速度越小，更重要的是什么时候飞剪从剪切点进一步离开。 飞剪到切口的直线距离：当距剪切点剩余的距离达到此值时，控制器计算到剪切点剩余时间时，不再用板坯加速度。 线性速度预报时间：当距剪切点剩余时间小于这个值时，控制器计算剪切周期剩余时间时，不再用加速度。 最小的有意义的板坯加速度：在此值以下的加速度值被忽略，速度假定是个常数。 最小的有意义的预报速度：在这个值以下的速度值被认为是零。4.5 控制器调整4.5.1 位置调节器在执行这个程序前，头和尾的位

9、置必须调零，停车位置必须被设定。调整位置调节器的步骤从将系统置于用户位置，而不是KELK位置开始。 打开位置调节器窗口，控制器选择开关置于禁止位置。 系统选择开关到KELK位置。 控制器选择开关设定到使能位置。飞剪现在能慢慢转到停车位置。 如果在停车位置附近振荡而不能停止下来，则基本的调节增益太高。 如果飞剪冲过停车位置，而后又返回停车位置，则基本的调节增益太低。 如果飞剪在停车位置附近振荡许多次，而后停止，则增益2分系数和/或综合分系数太高。如果在这些试验期间飞剪变得不稳定，将控制器开关置于禁止位置，并将参数作必要的改变。存这些变化，使能控制器并观察结果。在做了这些改变后，用慢动飞剪窗口强制

10、控制器移动到头部停车位置或尾部停车位置。是否飞剪停在所选择的位置，飞剪转动了360度到达那个位置。4.5.2 剪切调节器 模拟剪切窗口在调整这个控制器中是很用用的。这个工具容许你设定剪切速度，剪切类型（头切或尾切）和你要用的控制算法。它还可以让你开始剪切，显示和存储相关的结果。 在调整剪切调节器前，必须先调整位置调节器。 系统选择开关置于KELK位置。 打开模拟剪切窗口，设定如下参数 模拟：头部（当窗口打开时，这是缺省值）。 剪切算法：正常（当窗口打开时，这是缺省值）。 速度：1米/秒 按下开始按钮等待结果。4.5.3 调整合适：速度曲线4.5.4 调整合适：马达曲线4.5.5 积分太高：速度

11、曲线4.5.6积分太高：马达曲线4.5.7 积分太低：速度曲线4.5.8积分太低：马达曲线4.5.9 增益太低：速度曲线4.5.10增益太低：马达曲线4.5.11 增益太高：速度曲线4.5.12增益太高：马达曲线4.5.13控制器单元调节 Shear Linear Distance Cut-off:这个参数设定一个极限，当达到此参数值时，计算剪切参数时间忽略加速度。这个值的影响是很小的。推荐该值设定在100mm-200mm之间。 Linear Velocity Prediction Time:这个参数提供了一个方法用于平衡位置误差和速度误差。如果这个数值增加，速度误差在位置误差增加的情形下变得

12、很小。如果这个数值很小，位置误差变得很小，速度位置误差增加。 Min. Significant Bar Acceleration:在计算预报器中控制器使用加速度。在轧机环境由于机械振动加速度是个噪声较大的参数。该噪声可以被控制器滤除而导致误差。这个参数设定一个极限，在此极限以上考虑加速度。在此值以下速度、加速度的任何变化都不被考虑为加速度，控制器将加速度视为零。如果这个参数设的太小，导致控制信号在轧机条件下噪声太大。噪声控制信号不影响剪切结果也是可能的。这取决于飞剪驱动器的响应和控制信号噪声的大小。剪切周期中控制信号决不应该为负值。控制信号上的噪声不应大于5%。如果在后面的剪切阶段噪声增加，这

13、个参数是太小了。这个噪声在模拟剪切条件下是看不到的，因为该模拟信号是个常数，没有加速度。 Min. Significant Predicted Velocity:这是一个阈值参数。当飞剪开始运动其速度到达这个速度后控制器就不打算进行任何控制。当你看剪切数据时，该预报器和剪切图形应当从原点开始。如果这个数值太大，这两个图布从原点开始。你应该用100的值在模拟剪切窗口观察该开始点。减少该参数，模拟另外一次剪切。观察距预报器开始位置的新位置。 4.6 传感器几何位置 对切头部飞剪到HMD的距离 对切尾部飞剪到HMD的距离：这些参数的正常值是相同的。这个位置是相对于剪切标示位置。最小值是用你的安装可能

14、的最大停车角度计算的。从这个最坏的情况停车位置到零位置的距离计算，用2倍的这个距离。这就定义了这些参数的最小值。 当飞剪控制器收到了飞剪前的HMD信号，就开始了剪切的跟踪过程。这些名义上的值根据经验数据调节，也就是测量剪切下来的长度，并同要求的剪切固定长度比较。 对切头：如果剪切长度大于所要求值，这个参数应当减小。如果剪切长度小于所要求值，这个参数应当增加。 对切尾：如果剪切长度大于所要求值，这个参数应当增加。如果剪切长度小于所要求值，这个参数应当减小。在这些参数与剪切长度误差间存在一个关系。在固定长度模式最少剪切10个样本。测量其平均值用来精确调整这些参数。 Head Speed Calib

15、ration Length头部速度标定长度：这个参数设定标定数据，采样数目的长度，用于模拟头部速度信号。其长度典型的在2-4米范围内。该值取决于从激光测速仪到飞剪的距离。 Head Ignore Length头部忽略长度：在试图尽可能精确的标定时，提供头部速度标定忽略长度。这个参数有效的延迟直到该距离过去后才开始采集数据。这个特点是打算将板坯头部数据搬家。板坯头部可能有正的SKI，并且它经常不是在辊道上平躺着。这个参数限制了这个误差。当激光测速仪检测到板坯头部时，标定程序开始。采集数据直到距离达到头部速度标定长度加上头部速度标定忽略长度时。然后，被采集的数据在头部速度标定忽略长度到达时被搬家，

16、并计算标定系数。这个标定系数被存在NOVRAM中。 Tail Calibration Length and Tail Calibration Ignore Length尾部标定长度和尾部标定忽略长度：这些参数很类似于头部速度标定中所用的参数。其差别是该数据存在FIFO（先进先出型）的缓冲器中。标定过程从板坯到达尾部速度信号源之后开始。当FIFO缓冲器满了后，被记录的第一个值被最新的数据推出去。这要继续到激光测速仪检测到板坯末端为止。在这一刻，等于忽略长度的数据开始从最新的数据中搬家。4.7 飞剪几何位置半径是从剪刃的尖端测量的。重叠是在底部死零位置测量的。它是顶部剪刃尖端和底部剪刃尖端间的距离

17、。齿轮速比定义为飞剪转鼓转一圈，360度，增量编码器转动数。4.8 极限4.8.1 剪切显示极限 Head Cut Complete On Time：这个参数设定在切头完成后相关联的继电器停留的时间。该剪切被认为是在剪刃到达底部死零时完成的。 Tail Cut Complete On Time这个参数设定在切尾完成后相关联的继电器停留的时间。该剪切被认为是在剪刃到达底部死零时完成的。4.8.2 速度极限 Head and Tail Velocity Limits头尾速度极限：下列极限应该认为是从实际的和安全点考虑的。这里最小值是防止马达停转条件。如果板坯运动太慢，可能造成剪刃撞在板坯上导致过流

18、情况。这里最大值是防止飞剪马达过速情况。其单位为米/秒。 Analog Input Velocity Limits：模拟输入速度极限下列参数所有都是确认门槛。如果轧制速度低于此值，则认为速度源无效不用它，即便已经选择它为速度源之一。在此情形下，你必须输入一个电压而不是速度。用下列公式转换速度为电压：对于最小值的实际考虑是轧制过程。单凭经验的办法是设定最小值为最小剪切速度所用的相同的值。4.9 速度源速度源的设定使用组态编辑器。4.9.1 头部速度源: 下列信息应用到数据单元是在自动和手动剪切方式用飞剪切头剪刃时指定速度源的。在头部速度源数据单元中的一个特定位指定表示相应的速度源是存在的。 位0

19、指定表示激光测速仪存在。 位1指定表示模拟输入存在。 位2指定表示缺省速度存在。要进行模拟输入的自动标定，激光测速仪和模拟输入必须存在。如果激光测速仪不存在，对模拟输入的标定系数可以手动写入到控制器的NVRAM配置中去。位15用于强制禁止标定，当它置1时，控制器决不进行自动标定。 以下NVRAM参数可以通过配置编辑器进入： 1个位号定义哪个速度源用于头部剪切和标定。 1个位号定义哪个速度源用于手动剪切方式中用头部剪刃。（注意：标定源不取决于这个位号。 存储模拟输入的标定系数。 该参数指定在4毫秒间隔内检验激光测速仪MIV状态的变化和激光测速仪MIV去抖动时间。4.9.2 头部速度标定: 无论何

20、时优化剪切系统ACCUCROP要求一个头部速度基准时，都强制要求模拟输入有效。如果要用激光测速仪作为基准进行模拟输入标定，无论何时来自激光测速仪的速度数据有效，模拟输入必须同样有效。必须适当选择模拟输入传感器的位置，同时设定上述参数来达到这一点。 模拟输入标定如下： 如果头部标定已经明确禁止（设定速度源位号相应位），下面的讨论没有必要了。 ACCUCROP等待直到头部剪切使能并且来自激光测速仪初始标定前，有效的速度可被利用。 一旦激光测速仪速度有效，ACCUCROP用激光测速仪提供的速度跟踪板坯通过的距离，直到板坯到达了标定应该开始的点。 ACCUCROP采集激光测速仪和模拟输入的速度（注意：

21、激光测速仪必须存在并有效或不能测量，这意味着标定不能进行，例如：激光测速仪已经坏了。） 当ACCUCROP决定板坯已经走过了完成标定所需的距离，标定系数根据采样数据计算出来。 计算出来的标定系数存在NVRAM中，并将原来计算的值覆盖。用于计算标定系数的算法如下：计算在整个标定距离激光测速仪所有速度采样的累加除以在同样距离下模拟输入采样累加和。 标定系数是以16位整形值计算和存储的。标定系数的单位是（mm*0.1）/s/volt，对用户是有用的（在NVRAM中）。注意在ACCUCROP内部使用的不是相同的单位，必须由ACCUCROP进行转换。 例如：如果当带钢速度为3m/s,模拟源产生10V，标

22、定系数应为30000 (0.1 mm/s) / 10 volts = 3000。 如果由于某种原因当尾部自动剪切开始时，没有采集到足够的激光测速仪的速度和模拟输入数据，标定值没有记录到NVRAM中去，就用原来的标定系数。 如果断定板坯摇摆信号（如果存在）引起该标定延缓（如果在进行）。当这个信号为负时，标定过程重新开始。（如果该过程被延缓了）4.9.3 头部速度源的确定: 由ACCUCROP确定头部板坯速度所用的方法如下： 如果在NVRAM中没有标示速度源的存在，不进行处理。 无论何时ACCUCROP要求用于切头跟踪的板坯速度时，首先要试图获得激光测速仪的速度。 一旦激光测速仪不能够提供板坯速度

23、时，ACCUCROP再试图读模拟输入并乘标定系数来计算板坯速度。 如果模拟速度无效，用缺省速度。在板坯跟踪的每个迭代中，每4毫秒进行一次尝试，使用最精确的速度源（依照上面介绍的次序检查速度源）。如果没有发现有效的速度源，本次剪切放弃（即速度错误导致）注意：二分切使用头切相同的速度源。4.9.4 尾部速度源:下列信息应用到数据单元是在自动和手动剪切方式用飞剪切尾剪刃时指定速度源的。在尾部速度源数据单元中的一个特定位指定表示相应的速度源是存在的。 位0指定表示模拟输入#1存在。 位1指定表示模拟输入#2存在。 位2指定表示缺省速度存在。要进行模拟输入#1或#2的自动标定，激光测速仪必须被定义作头部

24、速度源。如果激光测速仪不存在，对模拟输入的标定系数可以手动写入到控制器的NVRAM配置中去。 另外，数据单元位14定义到ACCUCROP的数字输入是否被用于指定为起作用的速度源。当被指定时，表示与相关联的模拟输入是有效的。一个单独的数字输入必须提供给每个定义的模拟输入源。这个信号是典型的“带钢在轧机中”信号。 同时，位15用于强制禁止标定。当这一位置位时，ACCUCROP不进行自动标定。下列NVRAM参数定义： 1个位号定义哪个速度源用于尾部剪切和标定。 1个位号定义哪个速度源用于手动剪切方式中用尾部剪刃。（注意：标定源不取决于这个位号。） 1个指定从飞剪到模拟输入被认为有效的（最大）距离参数

25、。 存储模拟输入#1和#2的标定系数。 1个参数，用于尾部剪切速度源（同样用于手动方式用切尾剪刃）。4.9.5 尾部速度标定:模拟输入标定如下： 如果尾部标定已经明确禁止（设定速度源位号相应位），下面的讨论没有必要了。 当ACCUCROP完成1次切头（或二分切），跟踪板坯走过的距离，直到它决定板坯已经到了尾部模拟输入有效的位置。 对于头部或手动剪切板坯必须走过的距离是从飞剪到模拟输入的距离。对二分切该距离是从激光测速仪到模拟输入的距离。如果有两个模拟输入存在，ACCUCROP总是使用#1模拟输入。Not withstanding the above, if the configuration

26、indicates that digital inputs signal when ananalog input is valid, Accucrop assumes that an input is valid when its associated digital signal is asserted. In this case, the tracking based upon distance is not be performed.In any case, the first analog input that Accucrop declares to be valid is the

27、one that iscalibrated. No provision is made for calibrating two analog inputs or for selecting anotheranalog input for calibration once one input has been selected.如果配置表示数字输入信号是在1个模拟输入有效时，ACCUCROP假定那个模拟输入与数字信号结合证实是有效的。在这种情况下，不进行基于距离的跟踪。在任何情况下，ACCUCROP宣布有效的第一个模拟输入是要被标定的那一个。一旦一个输入已被选定标定后，没有预备对两个模拟输入或选

28、择其它的模拟输入标定。 然后ACCUCROP采样激光测速仪和所选的模拟输入。数据采集一直进行到尾部剪切开始。注意这里大概有一段时间采不到数据（因为板坯尾部已经过了激光测速仪，但是为不见且还没有开始）。当尾部剪切开始时，标定系数被计算。计算出来的数据存在NVRAM中，同时将以前的计算值覆盖掉。用来计算标定系数的算法如下： 用最新的采样数据开始（即：在板坯的端部采集）同时总是以老的数据采样方向工作。忽略最新的采样数据，这些数据跨距为忽略的距离。然后用足够的下列的采样数据覆盖标定距离。计算激光测速仪所有采样通过这段距离的累加和再除以模拟输入所有采样通过同样距离的累加和。标定系数以对头部系数所作的相同

29、的格式存储。因为对尾部标定存在两个模拟输入，所以有两个位置用于存储标定系数。计算的系数存储的位置是与用于进行标定的模拟输入相对应的。如果由于某种原因，当切尾开始时没有采集到足够的激光测速仪和模拟输入的数据，就是用以前存的标定数据。如果存在板坯摆动信号使标定延缓，当这个信号取消时，标定重新开始。4.9.6 尾部速度源的确定: ACCUCROP决定板坯尾部速度源所用的方法如下： 如果在NVRAM中的配置中没有标记速度源的存在，就不进行相应的处理。 无论何时ACCUCROP对切尾要求板坯速度跟踪时，总是先试图用上述方法决定何时及是否模拟输入有效。 如果1个模拟输入有效（注意它的值必须大于程序里的最小

30、值）ACCUCROP用模拟输入的读数乘以适当的标定系数来计算板坯速度。 如果没有有效的模拟输入，则使用缺省的速度。在板坯跟踪的每个反复中，每4毫秒尝试一次使用最精确的速度源（即：按上面介绍的顺序检查速度源，如果找不到有效的速度源，则该剪切终止。（速度错误）4.10 配置参数配置编辑器可以访问存在NOVRAM中的所有参数。这些参数中的许多是可以通过各种ACCUCROP窗口访问的，这些参数见GUI有关章节。有些参数是仅能通过配置编辑器访问的。这里仅介绍这些参数。参考GUI章节中配置编辑器使用的介绍。4.10.1 版本号 版本号必须在最前面。这个NOVRAM参数要与存在EPROM中的版本号比较。如果

31、版本号不匹配NOVRAM无效的条件出现。该版本号打印在MPU控制器板的EPROM标签上。4.10.2 Head Delay4.10.3 Tail Delay“head_delay_count”, “头部剪切之后4毫秒计数的延迟”,“tail_delay_count”, “尾部剪切之后4毫秒计数的延迟”,这两个参数提供相同的功能。前面的用于头部剪切，后面的用于尾部剪切。当剪刃到达底部死零位置，本次剪切完成，控制器开始停车程序。这些参数使停车控制周期延迟开始。在此延迟期间，控制器调节飞剪剪切速度直到该延迟时间结束。该值直到十进制的10，40毫秒为典型值。当这些值设的较大时，飞剪开始冲过停车位置。在它冲过停车位置后，飞剪反向运动，移动到停车位置。这个过冲对在剪切后剪下来的部分落到剪骨上的情况可能是有用的。过冲可以让剪下来的部分从剪鼓上滑下来。注意：在剪切速度下飞剪转动直到这个参数终止。如果这个数值太大，飞剪转动直到该值终止，仅在之后使它停车。4.10.4 激光测速仪到飞剪距离“lv_to_shear_distance”, “从激光测速仪到飞剪的距离”, 这个参数用于定义从激光测速仪到飞剪的距离。它用在为了决定