[发明专利]基于冷床步进梁平移液压缸同步控制系统的同步控制方法

摘要

本发明适用于液压传动控制技术领域，提供了一种基于冷床步进梁平移液压缸同步控制系统的同步控制方法，通过主、从动平移液压缸同步偏差速度修正单元对超出设定范围的主从平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者的偏差超出同步位置偏差容许值，则通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元或从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元控制平移速度快的主动平移液压缸或从动平移液压缸减速平移，直至两者的位置偏差重新位于同步位置偏差容许值之内，当任何一个平移液压缸在步进梁平移过程中出现较大的内泄或步进梁在平移过程中出现一定程度的卡组时，主从平移液压缸在平移过程中都能实现同步平移。

主权项

基于冷床步进梁平移液压缸同步控制系统的同步控制方法，所述冷床步进梁平移液压缸同步控制系统包括主动平移液压缸同步控制子系统及从动平移液压缸同步控制子系统，所述主动平移液压缸同步控制子系统由四个控制单元所组成，即功能块XLBTC01～XLBTC11、XLBTC16～XLBTC18、XLBTC26、XLBTC27以及XLBTC29～XLBTC31构成主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元，功能块XLBTC37～XLBTC41构成主动平移液压缸同步偏差速度修正单元，功能块XLBTC12～XLBTC15、XLBTC20～XLBTC25、XLBTC33、XLBTC42～XLBTC47以及XLBTC50～XLBTC53构成主动平移液压缸手动联动同步控制单元，功能块XLBTC26～XLBTC36、XLBTC42～XLBTC46以及XLBTC48～XLBTC54构成主动平移液压缸自动联动同步控制单元；所述从动平移液压缸同步控制子系统由四个控制单元所组成，即功能块XLBTC100～XLBTC102构成从动平移液压缸与主动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元，功能块XLBTC119～XLBTC123构成从动平移液压缸同步偏差速度修正单元，功能块XLBTC103～XLBTC107、XLBTC115、XLBTC124、XLBTC125、以及XLBTC128～XLBTC132构成从动平移液压缸手动联动同步控制单元，功能块XLBTC108～XLBTC118、XLBTC124～XLBTC127以及XLBTC129～XLBTC133构成从动平移液压缸自动联动同步控制单元，其特征在于，所述方法包括主动平移液压缸同步控制方法及从动平移液压缸同步控制方法，其中，所述主动平移液压缸同步控制方法包括如下步骤：A1、在型钢冷床步进梁后退移动时，通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元获得主动平移液压缸位置值与各从动平移液压缸位置值之差的最小值△Sms.b.min，若△Sms.b.min数值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值，则控制主动平移液压缸减速后退，直到主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值大于设定的后退同步位置偏差容许负值，之后主动平移液压缸再升速后退；在型钢冷床步进梁前行移动时，通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元获得主动平移液压缸实际位置值与各从动平移液压缸实际位置值之差的最大值△Sms.f.max，若△Sms.f.max数值大于或等于设定的前行同步位置偏差容许正值，则控制主动平移液压缸减速前行，直到主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值小于设定的前行同步位置偏差容许正值，之后，主动平移液压缸再升速前行；A2、在主从平移液压缸的前进或后退同步移动过程中，一旦主动平移液压缸同步位置偏差值△Sms超出设定范围，主动平移液压缸同步偏差速度修正单元对主动平移液压缸的移动速度进行修正，直到主从平移液压缸间的位置偏差值△Sms重新处于设定范围内，该主动平移液压缸的速度修正值为主动平移液压缸同步位置偏差值△Sms反向后乘以主动平移液压缸同步偏差速度修正系数；A3、在型钢冷床步进梁手动联动方式下，在步进梁手动后退指令给出期间，若主动平移液压缸位置值与各从动平移液压缸位置值之差的最小值△Sms.b.min大于设定的后退同步位置偏差容许负值，则主动平移液压缸手动联动同步控制单元输出主从平移液压缸手动后退速度设定值，并通过积分器将输出的主从平移液压缸手动后退速度设定值施加给型钢冷床步进梁主动平移液压缸比例控制阀作为后退控制电压，同时，使主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，若主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，则通过主动平移液压缸同步偏差速度修正单元对主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者位置偏差值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值，则通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元控制主动平移液压缸减速后退，直到两者位置偏差值重新大于设定的后退同步位置偏差容许负值；在步进梁手动前行指令给出期间，若主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值△Sms.f.max小于设定的前行同步位置偏差容许正值，则主动平移液压缸手动联动同步控制单元输出主从平移液压缸手动前行速度设定值，通过积分器将输出的主从平移液压缸手动前行速度设定值施加给型钢冷床步进梁主动平移液压缸比例控制阀作为前行控制电压，同时，使主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，若主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，则通过主动平移液压缸同步偏差速度修正单元对主动平移液压缸与前行最慢的从动平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者位置偏差值大于或等于设定的前行同步位置偏差容许正值，则通过主动平移液压缸与移动最慢从动平移液压缸间同步位置偏差超限控制单元控制主动平移液压缸减速前行，直到两者位置偏差值重新小于设定的前行同步位置偏差容许正值；A4、在型钢冷床步进梁自动联动方式下，若冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG与主动平移液压缸实际位置值Sm.act的差值小于位置偏差容许负值，主动平移液压缸自动联动同步控制单元使PI调节器及主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，PI调节器根据冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG与主动平移液压缸实际位置值Sm.act之差输出一定的主动平移液压缸比例控制阀控制电压至主动平移液压缸比例控制阀，使主动平移液压缸自动后退移动，在主动平移液压缸朝自动平移位置给定值SZCWG所给定的位置后退移动的过程中，若主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值△Sms.b.min大于设定的后退同步位置偏差容许负值，则PI调节器输出的主动平移液压缸比例控制阀控制电压经积分器施加到主动平移液压缸比例控制阀，使得主动平移液压缸实际位置值Sm.act与冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG之差逐渐缩小，直到两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间；若冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG与主动平移液压缸实际位置值Sm.act的差值大于位置偏差容许正值，主动平移液压缸自动联动同步控制单元使PI调节器及主动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，PI调节器根据冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG与主动平移液压缸实际位置值Sm.act之差输出一定的主动平移液压缸比例控制阀控制电压至主动平移液压缸比例控制阀，使主动平移液压缸自动前行移动，在主动平移液压缸朝自动平移位置给定值SZCWG所给定的位置前行移动的过程中，若主动平移液压缸与后退最慢的从动平移液压缸间的位置偏差值△Sms.f.max小于设定的前行同步位置偏差容许正值，则PI调节器输出的主动平移液压缸比例控制阀控制电压经积分器施加到主动平移液压缸比例控制阀，使得主动平移液压缸实际位置值Sm.act与冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG之差逐渐缩小，直至两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间；所述从动平移液压缸同步控制方法包括如下步骤：B1、在型钢冷床步进梁后退移动时，通过从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元获得从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置差△Ssnm，若△Ssnm数值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值，则控制从动平移液压缸减速后退，直到从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值大于设定的后退同步位置偏差容许负值，之后，从动平移液压缸再升速后退；在型钢冷床步进梁前行移动时，通过从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元获得从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置差△Ssnm，若△Ssnm数值大于或等于设定的前行同步位置偏差容许正值，则控制从动平移液压缸减速前行，直到从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值小于设定的前行同步位置偏差容许正值，之后，从动平移液压缸再升速前行；B2、在主从平移液压缸的前进或后退同步移动过程中，一旦从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置差值△Ssnm超出设定范围，从动平移液压缸同步偏差速度修正单元对从动平移液压缸的移动速度进行修正，直到从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值△Ssnm重新处于设定范围内，该从动平移液压缸的速度修正值为从动平移液压缸与主动平移液压缸的位置偏差值△Ssnm反向后乘以从动平移液压缸与主动平移液压缸同步偏差速度修正系数；B3、在型钢冷床步进梁手动联动方式下，在步进梁手动后退指令给出期间，若从动平移液压缸和主动平移液压缸间位置差△Ssnm大于设定的后退同步位置偏差容许负值，则从动平移液压缸手动联动同步控制单元输出主从平移液压缸手动后退速度设定值，并通过积分器将输出的主从平移液压缸手动后退速度设定值施加给型钢冷床步进梁主动平移液压缸比例控制阀作为后退控制电压，同时，使从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，则通过从动平移液压缸同步偏差速度修正单元对从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者位置偏差值小于或等于设定的后退同步位置偏差容许负值，则通过从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元控制从动平移液压缸减速后退，直到两者位置偏差值重新大于设定的后退同步位置偏差容许负值；在步进梁手动前行指令给出期间，若从动平移液压缸和主动平移液压缸间位置差△Ssnm小于设定的前行同步位置偏差容许正值，则从动平移液压缸手动联动同步控制单元输出主从平移液压缸手动前进速度设定值，并通过积分器将输出主从平移液压缸手动前进速度设定值施加给冷床步进梁从动平移液压缸比例控制阀作为前行控制电压，同时，使从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值超出设定范围，则通过从动平移液压缸同步偏差速度修正单元对从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差进行修正，若两者位置偏差值大于或等于设定的前进同步位置偏差容许正值，则通过从动平移液压缸与主动平移液压缸同步位置偏差超限控制单元控制从动平移液压缸减速前进，直到两者位置偏差值重新小于设定的前进退同步位置偏差容许正值；B4、在型钢冷床步进梁自动联动方式下，若冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG与从动平移液压缸实际位置值Ssn.act只差小于位置偏差容许负值，从动平移液压缸自动联动同步控制单元使PI调节器及从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，PI调节器根据冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG与从动平移液压缸实际位置值Ssn.act之差输出一定的从动平移液压缸比例控制阀控制电压，使从动平移液压缸自动后退移动，在从动平移液压缸朝自动平移位置给定值SZCWG所给定的位置后退移动的过程中，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值△Ssnm大于设定的后退同步位置偏差容许负值，PI调节器输出的从动平移液压缸比例控制阀控制电压经积分器施加到从动平移液压缸比例控制阀，使得从动平移液压缸实际位置值Ssn.act与冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG之差逐渐缩小，直到两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间；若冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG与从动平移液压缸实际位置值Ssn.act之差大于位置偏差容许正值，从动平移液压缸自动联动同步控制单元使PI调节器及从动平移液压缸液控单向阀处于释放状态，PI调节器根据冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG与从动平移液压缸实际位置值Ssn.act之差输出一定的从动平移液压缸比例控制阀控制电压，使从动平移液压缸自动前行移动，在从动平移液压缸朝自动平移位置给定值SZCWG所给定的位置前行移动的过程中，若从动平移液压缸与主动平移液压缸间的位置偏差值△Ssnm小于设定的前行同步位置偏差容许正值，PI调节器输出的从动平移液压缸比例控制阀控制电压经积分器施加到从动平移液压缸比例控制阀，使得从动平移液压缸实际位置值Ssn.act与冷床步进梁自动平移位置给定值SZCWG之差逐渐缩小，直到两者之差处于位置偏差容许负值与位置偏差容许正值之间。