專利名稱：板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬板坯(SHE)輸送設(shè)備，特別涉及所述板坯輸送設(shè)備的油缸控 制裝置。
技術(shù)背景眾所周知，板坯輸送設(shè)備采用全液壓方式驅(qū)動(dòng)，其油缸的工作狀態(tài)對(duì)各項(xiàng)工序的 精確以及板坯出爐、入爐的速度進(jìn)行具有極大的影響。因此，對(duì)所述板坯輸送設(shè)備的油缸的 控制實(shí)為必須。參考圖1和圖la，現(xiàn)有的板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置，所述油缸控制裝置對(duì)應(yīng) 于每個(gè)油缸設(shè)有一個(gè)獨(dú)立的油缸控制模塊，所述每個(gè)油缸控制模塊包括目標(biāo)位移接收單元 110、實(shí)際位移接收單元120、減法處理單元130、控制單元140以及工作電壓輸出單元150。 所述目標(biāo)位移接收單元110和所述實(shí)際位移接收單元120均與所述減法處理單元130連 接，所述實(shí)際位移接收單元120、所述減法處理單元130以及所述工作電壓輸出單元150均 與所述控制單元140連接。詳見圖la，對(duì)應(yīng)于第一個(gè)油缸的目標(biāo)位移接收單元110接收所 述油缸的目標(biāo)位移值M,并輸出到所述減法處理單元130。所述實(shí)際位移接收單元120接 收所述油缸的實(shí)際位移值Sl (如果是另一油缸，則接收實(shí)際位移值S2)，并輸出到所述減法 處理單元130，所述減法處理單元130將所述目標(biāo)位移值減去實(shí)際位移值得到差值，所述控 制單元140根據(jù)所述差值采用G函數(shù)計(jì)算得到工作電壓Ul (如果是另一油缸，則獲取工作 電壓U2)，所述工作電壓輸出單元輸出所述工作電壓Ul以控制所述油缸移動(dòng)達(dá)到目標(biāo)位移 M(如果是另一油缸，則輸出所述工作電壓U2以控制所述另一油缸移動(dòng)達(dá)到目標(biāo)位移M)，并 將所述工作電壓Ul的值反饋到所述控制單元140 (如果是另一油缸，則將所述工作電壓U2 的值反饋到所述控制單元140)，所述控制單元140根據(jù)所述反饋的工作電壓Ul的值采用H 函數(shù)計(jì)算得到實(shí)際位移值Si，并將所述計(jì)算得到的實(shí)際位移值Sl輸出到實(shí)際位移接收單 元120 (如果是另一油缸，則所述控制單元140根據(jù)所述反饋的工作電壓U2的值采用H函 數(shù)計(jì)算得到實(shí)際位移值S2，并將所述計(jì)算得到的實(shí)際位移值S2輸出到實(shí)際位移接收單元 120)。上述油缸控制裝置的控制方法為單油缸單獨(dú)PID控制。所述實(shí)際位移值Sl的計(jì)算 過程為采用所述反饋的工作電壓Ul的值轉(zhuǎn)化為油缸的速度，所述油缸的速度與時(shí)間作用 得到油缸的實(shí)際位移Si，同理計(jì)算實(shí)際位移值S2。上述油缸控制裝置能通過工作電壓值來控制每個(gè)油缸的實(shí)際位移，使每個(gè)油缸的 實(shí)際位移與目標(biāo)位移相等。然而，上述裝置不能同時(shí)控制所有油缸的實(shí)際位移，因而油缸的 同步性差。因此，有必要提供一種改進(jìn)的板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置來克服上述缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置，能對(duì)所有油缸的運(yùn) 行過程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)所有油缸同步運(yùn)行。[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了 一種板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置，包括2 個(gè)目標(biāo)位移接收單元、2個(gè)實(shí)際位移接收單元、2個(gè)減法處理單元、2個(gè)控制單元以及2個(gè)工 作電壓輸出單元。所述油缸控制裝置還包括第一減法處理單元、副控制單元、第一電壓偏移 量輸出單元以及第一加法處理單元。所述第一減法處理單元與所述2個(gè)實(shí)際位移接收單元 連接，所述副控制單元與所述第一減法處理單元以及所述第一電壓偏移量輸出單元連接， 所述第一電壓偏移量輸出單元與所述第一加法處理單元連接，其中一個(gè)工作電壓輸出單元 通過所述第一加法處理單元與對(duì)應(yīng)所述工作電壓輸出單元的控制單元連接。作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述油缸控制裝置還包括第二偏移量輸出單 元以及第二加法處理單元。所述副控制單元與所述第二偏移量輸出單元連接，所述第二偏 移量輸出單元與所述第二加法處理單元連接，另一個(gè)工作電壓輸出單元通過所述第二加法 處理單元與對(duì)應(yīng)所述另一個(gè)工作電壓輸出單元的控制單元連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置引入了一個(gè)副控制單 元，所述副控制單元根據(jù)所述第一減法單元計(jì)算得到的兩個(gè)油缸的實(shí)際位移的差值計(jì)算電 壓偏移量，進(jìn)而通過所述電壓偏移量來控制所述兩個(gè)工作電壓輸出單元輸出給每個(gè)油缸的 工作電壓，并通過所述工作電壓來反控所述兩個(gè)油缸的實(shí)際位移差，直到所述兩個(gè)油缸的 實(shí)際位移相等，因此，本油缸控制裝置能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)油缸同步運(yùn)行。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本 實(shí)用新型的實(shí)施例。圖1為現(xiàn)有技術(shù)油缸控制裝置的組成方框圖。
圖Ia為圖1所述油缸控制裝置的原理圖。圖2為本實(shí)用新型油缸控制裝置的組成方框圖。圖2a為圖2所述油缸控制裝置的原理圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元 件。如上所述，本實(shí)用新型提供了一種板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置，所述油缸控制裝置利 用兩個(gè)油缸的實(shí)際位移的差異來控制輸出給每個(gè)油缸的實(shí)際電壓，并通過所述實(shí)際電壓來 反控所述兩個(gè)油缸的實(shí)際位移差，直到所述兩個(gè)油缸的實(shí)際位移相等，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)油缸運(yùn)行 的同步。如圖2和圖2a所示，本實(shí)用新型板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置，包括2個(gè)目標(biāo)位 移接收單元、2個(gè)實(shí)際位移接收單元、2個(gè)減法處理單元、2個(gè)控制單元以及2個(gè)工作電壓輸 出單元、第一減法處理單元、副控制單元、第一電壓偏移量輸出單元、第二電壓偏移量輸出 單元、第一加法處理單元以及第二加法處理單元。所述目標(biāo)位移接收單元110和所述實(shí)際位移接收單元120均與所述減法處理單元 130連接，所述實(shí)際位移接收單元120、所述減法處理單元130與所述控制單元140連接。 所述第一減法處理單元810與所述2個(gè)實(shí)際位移接收單元110連接，所述副控制單元820 與所述第一減法處理單元810以及所述第一電壓偏移量輸出單元830、第二偏移量輸出單 元840連接，所述第一電壓偏移量輸出單元830與所述第一加法處理單元850連接，所述第二電壓偏移量輸出單元840與所述第二加法處理單元860連接，其中一個(gè)工作電壓輸出單 元150通過所述第一加法處理單元850與對(duì)應(yīng)所述工作電壓輸出單元150的控制單元連接 140，另一個(gè)工作電壓輸出單元150通過所述第二加法處理單元150與對(duì)應(yīng)所述另一個(gè)工作 電壓輸出單元的控制單元140連接。詳見圖2a，對(duì)應(yīng)于第一個(gè)油缸的目標(biāo)位移接收單元110接收所述油缸的目標(biāo)位移 值M，并輸出到所述減法處理單元130。所述實(shí)際位移接收單元120接收所述一個(gè)油缸的實(shí) 際位移值Si，并輸出到所述減法處理單元130以及所述第一減法處理單元810，所述減法處 理單元130將所述一個(gè)油缸的實(shí)際位移值Sl減去所述目標(biāo)位移值M得到差值，并輸入到所 述控制單元140，所述控制單元140根據(jù)所述差值采用G函數(shù)計(jì)算得到一個(gè)電壓。對(duì)應(yīng)于另一個(gè)油缸的所述目標(biāo)位移接收單元110接收所述一個(gè)油缸的目標(biāo)位移 值M并輸出到所述減法處理單元130，所述實(shí)際位移接收單元120接收所述一個(gè)油缸的實(shí)際 位移值S2，并輸出到所述減法處理單元130以及所述第一減法處理單元810，所述減法處理 單元130將所述一個(gè)油缸的實(shí)際位移值S2減去所述目標(biāo)位移值M得到差值，并輸入到所述 控制單元140，所述控制單元140根據(jù)所述差值采用G函數(shù)計(jì)算得到另一個(gè)電壓。所述第一減法處理單元810將所述一個(gè)油缸的實(shí)際位移值Sl減去所述另一油缸 的實(shí)際位移值S2得到差值，所述副控制單元820根據(jù)所述差值采用G函數(shù)計(jì)算得到第一工 作電壓偏移量Δυ 和第二工作電壓偏移量AU2。 所述第一偏移量輸出單元830輸出所述第一工作電壓偏移量Δυ ，所述第一加法 處理單元850將所述控制單元140計(jì)算的電壓加上所述第一工作電壓偏移量AUl得到一 個(gè)和值，所述和值即為所述一個(gè)油缸的工作電壓，所述電壓輸出單元150輸出所述工作電 壓以所述一個(gè)油缸移動(dòng)達(dá)到目標(biāo)位移M同時(shí)與所述第二油缸同步，并將所述工作電壓Ul的 值反饋到所述控制單元140，所述控制單元140根據(jù)所述反饋的工作電壓Ul的值采用H函 數(shù)計(jì)算得到實(shí)際位移值Si，并將所述計(jì)算得到的實(shí)際位移值Sl輸出到實(shí)際位移接收單元 120。所述第二偏移量輸出單元830輸出所述第二工作電壓偏移量AU2，所述第二加法 處理單元860將所述控制單元140計(jì)算的另一電壓加上所述第二工作電壓偏移量AU2得 到一個(gè)和值，所述和值即為所述另一個(gè)油缸的工作電壓，所述電壓輸出單元150輸出所述 工作電壓以所述另一個(gè)油缸移動(dòng)達(dá)到目標(biāo)位移M同時(shí)與所述第一油缸同步，并將所述工作 電壓U2的值反饋到所述控制單元140，所述控制單元140根據(jù)所述反饋的工作電壓U2的值 采用H函數(shù)計(jì)算得到實(shí)際位移值Si，并將所述計(jì)算得到的實(shí)際位移值Sl輸出到實(shí)際位移接 收單元120。上述油缸控制裝置的控制方法為雙重復(fù)合PID控制。由上可知，所述油缸控制裝 置利用兩個(gè)油缸的實(shí)際位移的差異來控制輸出給每個(gè)油缸的實(shí)際電壓，并通過所述實(shí)際電 壓來反控所述兩個(gè)油缸的實(shí)際位移差，直到所述兩個(gè)油缸的實(shí)際位移相等，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)油缸 運(yùn)行的同步。在本實(shí)用新型中，所述副控制單元820可以只輸出一個(gè)電壓偏移量，所述偏移量 通過一個(gè)電壓偏移量輸出單元輸出到一個(gè)加法處理單元進(jìn)而得到一個(gè)油缸的工作電壓，通 過調(diào)整所述一個(gè)油缸的工作電壓進(jìn)而調(diào)整其實(shí)際位移，同樣能實(shí)現(xiàn)與所述另一油缸同步。另外，所述目標(biāo)位移接收單元接收的目標(biāo)位置值為變量，例如將油缸的目標(biāo)位移分為N段，每段長度為M/N，在每一段長度(M/N)內(nèi)采用上述的雙重復(fù)合PID控制。這樣在 每一段內(nèi)系統(tǒng)的抗干擾性會(huì)得到很大改善。此種控制方式為階段式雙重復(fù)合PID控制。 以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于以上揭 示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實(shí)用新型的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求一種板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置，包括2個(gè)目標(biāo)位移接收單元、2個(gè)實(shí)際位移接收單元、2個(gè)減法處理單元、2個(gè)控制單元以及2個(gè)工作電壓輸出單元，其特征在于，還包括第一減法處理單元、副控制單元、第一電壓偏移量輸出單元以及第一加法處理單元，所述第一減法處理單元與所述2個(gè)實(shí)際位移接收單元連接，所述副控制單元與所述第一減法處理單元以及所述第一電壓偏移量輸出單元連接，所述第一電壓偏移量輸出單元與所述第一加法處理單元連接，其中一個(gè)工作電壓輸出單元通過所述第一加法處理單元與對(duì)應(yīng)所述工作電壓輸出單元的控制單元連接。
2.如權(quán)利要求1所述的板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置，其特征在于，還包括第二偏移 量輸出單元以及第二加法處理單元，所述副控制單元與所述第二偏移量輸出單元連接，所 述第二偏移量輸出單元與所述第二加法處理單元連接，另一個(gè)工作電壓輸出單元通過所述 第二加法處理單元與對(duì)應(yīng)所述另一個(gè)工作電壓輸出單元的控制單元連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置，包括2個(gè)目標(biāo)位移接收單元、2個(gè)實(shí)際位移接收單元、2個(gè)減法處理單元、2個(gè)控制單元以及2個(gè)工作電壓輸出單元、第一減法處理單元、副控制單元、第一電壓偏移量輸出單元以及第一加法處理單元，所述第一減法處理單元與所述2個(gè)實(shí)際位移接收單元連接，所述副控制單元與所述第一減法處理單元以及所述第一電壓偏移量輸出單元連接，所述第一電壓偏移量輸出單元與所述第一加法處理單元連接，其中一個(gè)工作電壓輸出單元通過所述第一加法處理單元與對(duì)應(yīng)所述工作電壓輸出單元的控制單元連接。所述板坯輸送設(shè)備的油缸控制裝置，能對(duì)所有油缸的運(yùn)行過程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)所有油缸同步運(yùn)行。
文檔編號(hào)F15B21/08GK201610879SQ20092022951
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者丁雄, 劉亞中, 周文玲, 張霄, 方澤民, 李小虎, 汪曙峰, 王保元, 王志兵 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司