所属技术领域：
[0001] 本
发明涉及一种热轧线精轧机组接轴自动定位一次完成方法，特别是2250mm热轧线精轧机组接轴的自动定位一次完成技术。背景技术：
[0002] 2250mm热轧生产线是一条自动化程度很高，国内领先、国际一流的热卷板生产线。其精轧机组在换辊启动过程中必须首先要进行接轴定位才能抽出
工作辊，在推入新的工作辊的过程中接轴扁槽偏差不能超过±3°；在精轧机停车和启动自动换辊的过程中都能启动接轴自动定位，操作人员亦可通过操作画面进行手动操作。背景技术存在问题是精轧机组F1-F7接轴定位经常出现重复定位和定位不准的情况，既延长了换辊时间又增加了能耗，影响了正常的换辊节奏及产量。
[0003] 背景技术接轴定位过程如下：在启动接轴定位后(自动停车、启动自动抽辊或手动启动)，接轴开始转动，在检测到定位限位后启动自动定位控制，再次检测到定位限位
信号并且接轴停止转动则接轴定位完成。如果检测到定位限位而接轴没有停住，或没有检测到定位限位接轴停止转动，则自动定位控制失败，系统会自动再此启动接轴定位。如果两次都未完成接轴定位，则必须手动进行接轴定位，自动抽辊也必须改为手动抽辊。 [0004] 接轴定位速度输出特性为，首先是第一步骤速度控制(step1)，在启动接轴自动定位后，速度输出为接轴定位设定最低转速7r/min；当检测到定位限位信号时启动第二步骤速度控制(step2)，首先接轴
加速到接轴定位最高转速20r/min，当
角度偏差大于一定数值时，按照一阶响应特性函数进行减速；当角度偏差小于一定数值时，承接一阶响应特性函数，转换为线性减速，直到角度偏差为零，接轴停止转动。
[0005] 减速特性函数为：
[0006] 当角度偏差D≤K2α时
[0008] 当角度偏差＞K2α时
[0009] 角速度输出函数为：
[0010] 其中，D为角度偏差值
[0011] K为控制增益参数(常数)
[0012] α为
角加速度(度/秒2)，是通过轧机加速度(m/s2)设定来进行换算的。其中轧机速度大于等于0.25m/s时，加速度为0.75m/s2，当小于0.25m/s时为0.083m/s2[0013] 接轴自动定位控制方式为，首先控制目标角度为360度，接轴旋转反馈角度由主
电机绝对值
编码器进行计算。主电机绝对值编码器反馈数值为每周的脉冲数，从-32576到+32576。所以，每旋转一周，脉冲数变化一个周期。首先要把反馈的脉冲数，通过一定的
算法折算为角度数值，再经过一个角度累加的积分运算，得出当前反馈角度值。通过当前角度反馈值与控制目标角度值360度的差值，来进行自动定位控制速度输出的计算依据，当角度偏差为零时，接轴停止转动。
[0014] 实际速度输出为工作辊转速(m/s)，输出方式为角速度(r/min)输出根据二级下发上、下工作辊平均辊径换算为工作辊速度输出参数，发送给主电机
传动系统。 [0015] 经过对控制程序和ODG(在线
数据采集)数据曲线的分析，接轴自动定位存在问题的根源与二级下发辊径数值有关。通过上述速度输出方式可知，实际输出的转速为工作辊转速(m/s)，较接轴角速度(r/min)特性一定的偏移。当下发辊径较实际辊径偏小时(比如，辊耗较大等)，工作辊速度输出偏小，角度偏差很小时，接轴停止转动，定位限位未检测到，则定位失败，及“欠定位”的问题；反之，如果下发辊径较实际辊径偏大，则工作辊输出偏大，当角度偏差为零时，接轴残余速度较大，电机绝对值编码器反馈脉冲有很小的数值浮动，则尽管定位限位已经得电，但系统判断接轴仍未停止转动，则再次启动自动定位控制，即“过定位”问题。“欠定位”和“过定位”均造成重复定位，而重复定位往往解决不了问题，从而使自动接轴定位失败，不得不启动手动定位，同时中断自动抽辊。发明内容：
[0016] 本发明目的是提供一种热轧线精轧机组接轴自动定位一次完成方法，防止出现“欠定位”和“过定位”，加快换辊速度，节省换辊时间，尽快正常生产，解决背景技术中存在的上述问题。
[0017] 本发明的技术方案是：
[0018] 热轧线精轧机组接轴自动定位一次完成方法包含如下步骤：当接轴转动一周检测到定位限位时，并且PLC(可编程
控制器)单扫描周期内主电机绝对值速度编码器反馈脉冲数变化数小于等于设定值时，则判定接轴定位成功，中断接轴定位运行，输出速度参考值为零，解决定位限位得电而轧机存在残余速度造成“过定位”问题；
[0019] 当PLC(可编程控制器)单扫描周期内主电机绝对值编码器反馈脉冲变化数小于等于设定值时，如果此时仍未检测到定位限位信号，则强制轧机运行，对限位信号进行“搜索”；如果检测到定位限位得电，则立即将轧机速度参考值输出切换为零，当满足“过定位”条件时同时终止接轴定位运行，解决由于工作辊转动基本停止，而并未检测到定位限位造成“欠定位”问题。
[0020] 所说的PLC(可编程控制器)单扫描周期范围是0.01--0.05秒。
[0021] 当接轴转动一周检测到定位限位时，并且PLC单扫描周期内(0.01--0.05秒)主电机绝对值速度编码器反馈脉冲数变化数在2-5时，则判定接轴定位成功，中断接轴定位运行，输出速度参考值为零，解决定位限位得电而轧机存在残余速度造成“过定位”问题； [0022] 当PLC单扫描周期内(0.01--0.05秒)主电机绝对值编码器反馈脉冲变化数在30--50时，如果此时仍未检测到定位限位信号，则强制轧机以0.002--0.0005m/s的速度运行5--10秒钟，对限位信号进行“搜索”；如果检测到定位限位得电，则立即将轧机速度参考值输出切换为零，当满足“过定位”条件时同时终止接轴定位运行，解决由于工作辊基本转动停止转动，而并未检测到定位限位造成“欠定位”问题。
[0023] “过定位”问题主要是定位限位得电而轧机存在残余速度，定位限位得电，则表明接轴已经运行到位，单扫描周期内绝对值速度编码器反馈脉冲数变化在2-5时，则表明轧机已经基本停稳。
[0024] “欠定位”问题主要是由于工作辊基本转动停止转动，而并未检测到定位限位，当PLC单扫描周期内主电机绝对值编码器反馈脉冲变化数为30--50时，则表明接轴输出转 速基本为零，此时如果没有检测到定位限位信号，则必须对定位限位进行“搜索”。 [0025] “欠定位”和“过定位”是相互关联的；当“欠定位”情况下“搜索”到定位限位时，轧机开始停止转动；当此情况下满足单扫描周期内主电机绝对值编码器脉冲变化数在2-5时，同样会中断接轴自动定位运行。
[0026] 本发明的有益效果是：防止出现“欠定位”和“过定位”，加快换辊速度，节省换辊时间，尽快正常生产，经济效益显著；以每个班平均换辊两次计算，通过ODG数据可知，一台轧机重复接轴定位多耗时30秒左右，每天三个班由于接轴定位问题影响的时间约为3分钟。一年按310天作业时间计算，则影响时间为310*3＝930(分钟)，则影响时间折算成天为：930/60/24＝0.646(天)。按当前日产15000吨计算，则影响产量为15000*0.646＝9690(吨)。按每吨创造效益150元计算，则可增加效益为9690*150＝145.35(万元)。 [0027] 具体实施方式：
[0028] 以下通过
实施例对本发明作进一步说明。
[0029] 热轧线精轧机组接轴自动定位一次完成方法包含如下步骤：当接轴转动一周检测到定位限位时，并且PLC单扫描周期内主电机绝对值速度编码器反馈脉冲数变化数小于等于设定值时，则判定接轴定位成功，中断接轴定位运行，输出速度参考值为零，解决定位限位得电而轧机存在残余速度造成“过定位”问题；
[0030] 当PLC单扫描周期内主电机绝对值编码器反馈脉冲变化数小于等于设定值时，如果此时仍未检测到定位限位信号，则强制轧机运行，对限位信号进行“搜索”；如果检测到定位限位得电，则立即将轧机速度参考值输出切换为零，当满足“过定位”条件时同时终止接轴定位运行，解决由于工作辊基本转动停止转动，而并未检测到定位限位造成“欠定位”问题。
[0031] 更具体的步骤：
[0032] “过定位”问题主要是定位限位得电而轧机存在残余速度；
[0033] 1、定位限位得电，则表明接轴已经运行到位；
[0034] 2、单扫描周期内绝对值速度编码器反馈脉冲数变化小于3时，则表明轧机已经基本停稳；
[0035] 单扫描周期内反馈脉冲数为3时，对应的接轴转动速度(m/s)输出计算如下： [0036]
[0037] 其中，v为工作辊转速(m/s)
[0038] n为单扫描周期内变化的脉冲数
[0039] d为上、下工作辊下发辊径平均值
[0040] 所以当n＝3时，π取3.141593时，v＝0.00306d
[0041] 一般 辊径 在0.8m左 右，当d ＝0.8m时，则 工 作辊 输出 转速 为：v ＝0.00306×0.8≈0.00245m/s，则基本可判定工作辊已经停稳；限位自身检测口径在10mm以上，此时中断接轴定位运行可保证定位完成。
[0042] “欠定位”问题主要是由于工作辊基本转动停止转动，而并未检测到定位限位； [0043] 1、当PLC单扫描周期内主电机绝对值编码器反馈脉冲变化数为40时，根据公式
