[发明专利]液压AGC控制系统中伺服阀零位自动调整技术

说明书

技术领域：

本发明涉及冶金行业钢板轧制过程中自动厚度控制系统(AGC)的技术，具体涉及液压AGC控制系统中伺服阀零位自动调整技术。

背景技术：

在冶金行业，冷轧薄板厚度的加工精度要求很高，一般要求厚度公差控制在0.01mm以内。要实现这样的目的，需使用厚度自动控制系统(AGC)来实现。AGC系统通过调节轧制辊的辊缝大小来实现对于板材厚度的控制。常用的有电动调节和液压调节两种方法。液压调节由于其惯性小、反应快、截止频率高、跟随性好、调节精度高而成为发展方向。液压伺服阀是液压调节的关键控制部件，其性能好坏是液压调节系统的控制精度和稳定性的关键因素，而液压伺服阀性能好坏与伺服阀的零位调节控制的效果直接相关。因此，如何对伺服阀的零位进行调节控制是液压AGC控制系统中十分关键的问题。

现有方法对伺服阀零位的控制采取固定零位的方法，即以阀的截止位为阀的零点，其方法如下：

假设液压伺服阀的控制电流为-40mA～+40mA，并且认为：

当阀电流为-40mA时，液压缸以最大负开度(-100％)上抬；

当阀电流为+40mA时，液压缸以最大正开度(+100％)压下；

当阀电流为0mA时，阀截止，开度为0％，液压缸静止不动(零位)。

由于±40mA为非标准信号，因此控制系统需将标准输出信号经过信号调理板转化为液压伺服阀工作所需要的信号。以西门子S7-400PLC模拟量输出模块(D/A)为例，计算机数字量输出和模拟量的对应关系为：0～27648对应到4～20mA，请参见表一。

表一：

  S7-400D/A数字量  输出  模块电流输出  信号调理板输出  伺服阀输出开度  0  4mA  -40mA  最快上抬-100％  13824  12mA  0mA  静止不动0％  27648  20mA  +40mA  最快压下+100％

通常认为：S7-400D/A输出值13824(12mA)是伺服阀的零位。伺服阀开度为：±0～100％，正开度对应下压；负开度对应上抬，开度0％～100％对应数字控制值0～13824。

若要求液压缸以5％的开度上抬，则D/A输出值F-out应为：F-out＝13824-5％×13824＝13824-691＝13133，此时对应模拟量输出模块输出电流＝11.4mA，信号调理板输出电流＝40×(-5％)＝-2mA。其运行过程是：计算机输出数字量13133，模拟量输出模块输出11.4mA的电流，再通过信号调理板变成-2mA的电流加到伺服阀的控制线圈上，伺服阀即以5％的开度控制液压缸上抬。

若要求液压缸以2％的开度压下，则D/A输出F-out应为：F-out＝13824+2％×13824＝13824+276＝14100，对应模拟量输出模块输出电流＝12.15mA，信号调理板输出电流＝40×(2％)＝0.8mA。