卷取机助卷辊ajc踏步控制分析

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1、卷取机助卷辊AJC踏步控制分析【摘要】分析了AJC(自动踏步控制)在热轧卷取机的应用和作用、动作过程、踏步时间计算及跟踪，以及控制功能特点分析，能够使助卷辊AJC踏步控制得到有效实施，提高带钢表面质量。【关键词】卷取机助卷辊AJC控制1.概述我公司卷取机是全液压地下卷取机，液压主体设备有卷筒，助卷辊，夹送辊，外支撑等，其中卷取机助卷辊的作用是促使带钢在卷筒上形成带卷。由3个助卷辊组成，顺着卷取方向由密到疏进行配置，即1号、2号助卷辊相距较近，而2号、3号助卷辊相距较远。这种布置较沿卷筒圆周均匀配置更合理，由于带钢在一整卷卷取过程中，开始卷取较为困难，因此带钢弯

2、益成卷主要由1号和2号助卷辊完成，3号助卷辊只起导向和克服弹性变形的作用。助卷辊与卷筒的辊缝位置通常根据带钢厚度等因素预先设定。带钢头部通过助卷辊时，助卷辊给带钢施加适当压力，帮助带钢环绕卷筒弯益，随着带钢的环绕，卷筒半径逐步增大，导致了助卷辊在圈数变化时与带钢头部的碰撞。自动踏步控制的目的是为了把带钢上表面的压痕减到最小。带钢上表压痕是由于带头撞击助卷辊而造成的。自动踏辊控制原理（AJC）：AJC控制带钢头部从夹送辊到卷筒卷取成形并避免压痕。基本控制思想为：当带钢头部接近某助卷辊时，在辊缝设定基础上增加一个附加值，助卷辊自动踏起，以保证带钢和助卷辊之间开度大

3、于带钢厚度，待带钢头部通过后，辊缝减为设定值，再次返回压靠状态，重复以上步骤，直至张力建立，助卷辊打开，从而避免碰撞，减少压痕。2.硬件构成助卷辊位置控制通过摩根伺服阀驱动液压缸实现，根据输入的电信号对液压缸活塞的运动方向和位移进行控制。每个助卷辊的液压缸都有两个压力传感器，分为有杆腔无杆腔，检测液压缸活塞两侧的压强，位置传感器随活塞杆装入液压缸内，实现位置反馈检测。三个助卷辊液压缸伸缩的位移可分别在一定范围内任意调节，压力也可在一定范围内调节。2.1实现AJC所需的I／O信号主要有：(1)每个助卷辊的位置与压力反馈信号；(2)各助卷辊液压伺服阀信号；(3)用

4、于液压系统压力调节的电磁阀信号；(4)夹送辊咬钢信号(用于带钢头部跟踪)：(5)卷取区域热激光检测信号(一号卷取机是HMD601；二号卷取机是HMD602）2.2助卷辊液压系统伺服阀检测及控制方框图如图1所示。图1助卷辊液压伺服阀检测和执行机构框图3.AJC踏步时间计算3.1AJC踏步时间计算73AJC控制为前馈开环控制，通过伺服阀动作完成助卷辊踏步。踏步速度—时间如图2所示。当JSPD和JACC为可编程的常数时，速度特性取决于JREF踏步参考值的大小，如图2所示。t-踏步时间；JSPD-踏步期间最大速度；设：JREF-踏步参考值；JACC-踏步期间的加速速率

5、图2踏步速度-时间图JREF踏步参考将速度命令送至伺服阀。速度命令可以是小踏步参考值(如图2a)。也可以是大踏步参考值(如图2b)。图2a，当JREF达到最大速度时，可以计算得到：踏步时间的计算对应两种状况：状况1：(JUMP≤JUMP极限)踏步完成时间为：状况2：(JUMP≥JUMP极限)踏步完成时间为：归纳状况1和2，可以得出：总踏步时问为：因此，JACC通常以秒的速率加速，JCON以秒恒速运动，最终以JDEC秒的速率减速。当然，前提条件是：加／减速时间必须≤，且恒速时间应≥0。计算和确定踏步控制的各时间段，目的在于保证踏步控制的完成。3.2AJC跟踪计算

6、带钢周长计算利用下夹送辊的速度反馈，可以计算至最后一个助卷辊的外部周长，或至下一个助卷辊的内部弧长，也可以计算带钢到达第几号助卷辊。带钢周长计算公式为：带钢周长=(DMAV／2+nh)-式中：Dmax—卷筒涨径后的内径；n—带钢圈数；h—带钢厚度；—补偿值，用于跟踪错误补偿。同样，也可以利用助卷辊辊缝反馈计算带钢周长：带钢周长=(DMAV／2+n辊缝)-式中：Dmax—卷筒涨径后的内径。73在此基础上，计算实际踏步时间，用于决定何时开始踏步，何时完成动作并使带钢非碰撞通过，计算的依据是前述的踏步时间公式。这一线性等式的特点是：当阀未进入深饱和时，任何时刻踏步时

7、间都是常数，踏步的大小和饱和的深度成线性关系。设：TVNS—伺服阀未进入深饱和的时间；JREF—踏步参考值；JSV—达到深饱和的最小踏步；JSP—踏步速度。则，当JSV≥JREF时，JUMP将取决于TVNS。4.跟踪及控制带钢跟踪是AJC控制的重要环节。带钢头部接近卷取机时，卷取机前的HMD“检得”，跟踪程序初始化。当带钢尾部尚未离开精轧机，带钢头部已接近卷取机时，此时夹送辊仍为超前速度，通过该速度可以确定带钢速度，从而求得HMD至夹送辊的有效距离。设夹送辊线速度为VPR，带钢线速度为V带钢，实际距离为L则有效距离为：L有效=L(VPR／V带钢)这个距离即为从

8、带钢头部接近卷取机有“检得”信号的HM