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卷径、带厚、带长、卷重计算

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卷径、带厚、带长、卷重计算Calculation of diameter、strip thickness、strip length、coil weight 卷径、带厚、带长、卷重的计算 2006-1-29 目录 一、 卷径计算 1、 Diameter Mode 1: Basis, length calculation (encoders) 2、 Diameter Mode 2:Basis, actual speed measurement (encoder) and actual revolutions of the coiler(enc...

卷径、带厚、带长、卷重计算
Calculation of diameter、strip thickness、strip length、coil weight 卷径、带厚、带长、卷重的计算 2006-1-29 目录 一、 卷径计算 1、 Diameter Mode 1: Basis, length calculation (encoders) 2、 Diameter Mode 2:Basis, actual speed measurement (encoder) and actual revolutions of the coiler(encoder) 3、 Diameter Mode 3: Basis, line speed setpoint and actual revolutions of the coiler (encoder) 4、 Diameter Mode 3: Basis, line speed setpoint and actual revolutions of the coiler (encoder ) 5、 Diameter Mode 5: Basis, external diameter calculation 二、 带厚计算 1、 We 2、 We 3、 We 4、 We 5、 We 6、 We 7、 We 8、 We 9、 We 三、 带长计算 1、 We 2、 We 3、 We 4、 We 5、 We 6、 We 7、 We 8、 We 9、 We 四、 卷重计算 1、 We 2、 We 3、 We 4、 We 5、 We 6、 We 7、 We 8、 We 9、 We 五、 惯量及补偿计算 1、 We 2、 We 3、 We 4、 We 5、 We 6、 We 7、 We 8、 We 9、 We 一、 卷径计算 1、 Diameter Mode 1: 基于长度计算的卷径计算模式(encoders) 这里介绍的是最为完全、最为精确的卷径计算方法,他通过安装在卷取机或测量辊上的编码器仪表执行计算。 1.1原理 以长度测量为基础而进行的卷径计算,其长度测量是靠卷取机和测量辊各自的测量循环(卷取机的转数)计算出来的,通过二者的差值即可算出实际卷径。假如卷取机已经旋转了x转(=测量循环),同时我们可以测出测量辊此时旋转了多少转,加上已知的测量辊固定辊径,就可以计算出实际卷径。 ——卷径计算的使能: 原则上,卷径计算在线速为零时就能使能,当增加卷取机和测量辊的脉冲时,如果一个预先定义的值已经被超过,那么新的卷径计算就开始执行。 ——测量循环值: 一个测量循环会维持有多长?测量循环越短,得到测量结果就越快;测量循环越短,测量误差就越小!(1个脉冲的测量误差是可以忽略的)。 最小测量循环是1的倍数,即最小为1。因为卷取机通常不是一个圆柱体(椭圆体),因而总圈数除以带钢断面(e.g.0.3)得到的一个测量循环将会不正确。 因此建议用下列指导值作为一个测量循环: 一个测量循环至少维持10到15个程序循环时间,换句话说,最小卷径的一个测量循环接近500到750ms(最快测量)。否则在“Memo_Coil_rev”的值变化太大,例如,如果测量循环(=1)仅仅维持两倍的程序循环时间,那么根据程序循环时间的卷径计算存储值将有50%的变化(Memo_Coil_rev value=0.5 to 1.5),这不利于稳定的卷径计算。 假如希望最小卷径起伏大约为0.5m,那可参考以下经验: V_max to 3.3m/s:    No. of revolutions per measuring cycle = 1 V_max to 6.6m/s:    No. of revolutions per measuring cycle = 2 V_max to 10m/s:    No. of revolutions per measuring cycle = 3 ——卷径误差:卷径计算会因超时而延时,会在时间上产生一个误差。 那么这个误差及它的校正系数是什么? 如果测量循环为1(卷取机每转转数的测量),那么基于长度计算的卷径计算将延时1×带厚。这个误差在长度计算中部进行补偿,但在计算平均卷径时间进行补偿。 “+”=卷取机 “-”=开卷机 1.2平均卷径 为了减小测量误差的影响(e.g. 测量辊不规则的打滑、测量辊的外部负债冲击),也是使卷径计算更稳定。 ——附加增量 平均卷径计算的一个缺陷是延时时间太长,卷取机需要加一个额外的理论值(additional delta),开卷机需要减一个delta value,这个delta值根据带厚算出。 (1) “+”=卷取机 “-”=开卷机 因为通过“Diameter mode 1,基于长度计算”的程序控制块已经产生了一个卷径误差: (2) “+”=卷取机 “-”=开卷机 CorrFactor=1 由式(1)和式(2)可得总的校正值(additional delta): “+”=卷取机 “-”=开卷机 上述公式中的带厚可以使理论带厚或者是计算带厚。 建议参照以下原则: ? 如果带厚设置已知,那么建议使用理论厚度。实际厚度与理论厚度的误差对于卷径计算来说是一个相对误差。 ? 如果带厚未知,那么使用平均带厚计算值。 ——平均点的数值:大概在1~15之间,+5点的平均值通常能产生一个好的结果。当重新开始卷径计算时,内部平均点数为1。内部计数器所读的是由1开始增加,内部计数器的点数不能超过预设值,这会使重启之后相应较快。 在以下情况下必须要重启卷径计算: ? 卷径已被清零 ? 卷取方向发生变化 1.3卷径线性化 平均卷径计算的结果是正确的,但有一个缺陷就是,在每个测量循环之后得到的卷径成阶梯状变化,通过线卷径性化功能“D_Linear”程序块,测量循环期间的实际卷机通过插值法产生一个连续的卷径变化。 通过执行程序块,将会在产生一个延迟时间,将导致一个滞后卷径,为了补偿此情况,在卷取机要增加一个附加线性值(additional delta),在开卷机要减一个线性值,这个附加值通过带厚计算: (1) “+”=卷取机 “-”=开卷机 在之前的厚度公式中,厚度有理论厚度和计算厚度。 建议按照以下原则: ? 如果厚度已知,建议使用理论厚度;就总的卷径值而言,其实际厚度和理论厚度之间的误差将是一个相对误差。 ? 如果厚度未知,使用平均计算厚度。 2、 Diameter Mode 2:基于实际速度的卷径计算模式 实际速度测量(编码器)和卷取机的实际转速(编码器)。 2.1、原理 根据速度测量的卷径计算,其测量辊的实际速度通过卷取机的实际转数计算,从而计算出实际卷径值,为此需要卷取机和测量辊上都要安有编码器。 ——卷径计算使能 使能条件: ? 必须比最小速度高,这个值可以自行设置,如3 to 5 m/min。 ? 实际转数不能为零(原因:不能被转数除)。 ? 加速度必须要很小,这个值可以自行设置。在这个卷径计算模式中,没有严格的针对加速度的要求,因为实际转数是根据直接读取码值计算出来的。例如小于2 m/s2 ——卷径误差: 因为计算出的卷径经过一次滤波会减弱,因此这种卷径计算模式也是有缺陷的,它会产生卷径计算值的滞后,这在计算卷径过程中是无法补偿的,但是能在计算平均卷径时以可以设置的校正系数进行补偿,在第一种卷径计算模式中,这个校正系数理论上等于“+1”,在第二、三种计算模式中,这个校正系数要根据确定的经验滤波时间算得。 系数参考值: T_Filter = 0.5 sec        Corr_Factor = -1 T_Filter = 1 to 2 sec      Corr_Factor = 0 T_Filter = 5 sec        Corr_Factor = +1 2.2平均卷径: 为了减小测量误差(e.g卷取机不规则的打滑),使卷径计算更稳定,需要采取值处理。 ——附加增量值(additional value) 平均卷径计算有一个时间滞后的缺陷,需要根据带厚计算一个附加增量值进行补偿,此附加值对于卷取机是“加”,对于开卷机是“减”。 (1) “+”=卷取机 “-”=开卷机 因为在程序块“Diameter_mode_2”中通过滤波器会产生一个卷径误差,这个误差通过校正系数“Correction factor”进行补偿,其参考值: T_Filter = 0.5 sec      Corr_Factor = -1 T_Filter = 1 to 2 sec   Corr_Factor = 0 T_Filter = 5 sec        Corr_Factor = +1 如果结合公式(1)和“Corr_Factor”,就可以得到总的校正(additional delta): “+”=卷取机 “-”=开卷机 在前面的公式中,其带厚可以按照以下原则选择理论厚度还是计算厚度: ? 如果带厚已知,建议使用理论带厚,就总的卷径计算结果而言,实际带厚与理论带厚之间的偏差是一个较小的相对误差。 ? 如果带厚未知,就要用带厚平均计算值。 平均点数:最好能多取几个点进行平均计算(1~15点),大于5点以上计算的平均值效果更好。当重新开始卷径计算时,要使平均点数为1,每个测量循环使内部计数器读数增加1,内部点数不能超过预设值,这会使重启后的相应更快。卷径计算在下列情况下必须重新开始: ? 卷径清零(D_set) ? 改变卷取方向 2.3卷径线性化 平均卷径计算的结果是正确的,但可能会在每个测量循环之后得到一个新的卷径值,卷径成阶梯状。使用“D_Linear”程序块,在测量循环期间,其卷径值会有一个插补值使卷径连续变化。 通过执行这个程序块,又会产生一个延时时间,导致卷径滞后。因此需要一个附加增量进行补偿,这个附加增量根据带厚计算,卷取机“加”,开卷机“减”。 (1) “+”=卷取机 “-”=开卷机 带厚的设置请参照之前所提。 3、 Diameter Mode 3:基于速度设定和卷取机实际转数的卷径计算模式(编码器) 3.1原理 使用卷取机的实际转数计算速度设定,得到卷径值,卷取机上要安有编码器。 ——卷径计算使能条件: ? 速度必须大于最小速度,此值可以自行设置,如; 3 to 5 m/min ? 实际转数不能为零。(原因:不能被转速除) ? 加速度必须很小,此值可自行设置,如:小于2 m/s2 ——卷径误差: 因为计算出的卷径经过一次滤波会减弱,因此这种卷径计算模式也是有缺陷的,它会产生卷径计算值的滞后,这在计算卷径过程中是无法补偿的,但是能在计算平均卷径时以可以设置的校正系数进行补偿,在第一种卷径计算模式中,这个校正系数理论上等于“+1”,在第二、三种计算模式中,这个校正系数要根据确定的经验滤波时间算得。 系数参考值: T_Filter = 0.5 sec        Corr_Factor = -1 T_Filter = 1 to 2 sec      Corr_Factor = 0 T_Filter = 5 sec        Corr_Factor = +1 3.2平均卷径: 为了减小测量误差(e.g卷取机不规则的打滑),使卷径计算更稳定,需要采取此处理。 ——附加增量值(additional value) 平均卷径计算有一个时间滞后的缺陷,需要根据带厚计算一个附加增量值进行补偿,此附加值对于卷取机是“加”,对于开卷机是“减”。 (1) “+”=卷取机 “-”=开卷机 因为在程序块“Diameter_mode_2”中通过滤波器会产生一个卷径误差,这个误差通过校正系数“Correction factor”进行补偿,其参考值: T_Filter = 0.5 sec      Corr_Factor = -1 T_Filter = 1 to 2 sec   Corr_Factor = 0 T_Filter = 5 sec        Corr_Factor = +1 如果结合公式(1)和“Corr_Factor”,就可以得到总的校正(additional delta): “+”=卷取机 “-”=开卷机 在前面的公式中,其带厚可以按照以下原则选择理论厚度还是计算厚度: ? 如果带厚已知,建议使用理论带厚,就总的卷径计算结果而言,实际带厚与理论带厚之间的偏差是一个较小的相对误差。 ? 如果带厚未知,就要用带厚平均计算值。 平均点数:最好能多取几个点进行平均计算(1~15点),大于5点以上计算的平均值效果更好。当重新开始卷径计算时,要使平均点数为1,每个测量循环使内部计数器读数增加1,内部点数不能超过预设值,这会使重启后的相应更快。卷径计算在下列情况下必须重新开始: ? 卷径清零(D_set) ? 改变卷取方向 3.3卷径线性化 平均卷径计算的结果是正确的,但可能会在每个测量循环之后得到一个新的卷径值,卷径成阶梯状。使用“D_Linear”程序块,在测量循环期间,其卷径值会有一个插补值使卷径连续变化。 通过执行这个程序块,又会产生一个延时时间,导致卷径滞后。因此需要一个附加增量进行补偿,这个附加增量根据带厚计算,卷取机“加”,开卷机“减”。 (1) “+”=卷取机 “-”=开卷机 带厚的设置请参照之前所提。 4、 Diameter Mode 4: 基于传动装置实际转数的卷径计算模式(encoder ) 4.1原理 使用卷取机的实际转数计算速度设定,得到卷径值,其传动装置的转速用来做卷取机的实际转速,这种卷径计算不使用任何编码器,这种简单的卷径计算没有任何严格的准确度要求,适用于纸张卷取机。 ——卷径计算使能条件: ? 速度必须大于最小速度,此值可以自行设置,如; 10 to 15 m/min ? 实际转数不能为零。(原因:不能被转速除) ? 加速度必须很小,此值可自行设置。在这种模式下,因为实际转数在传动装置中计算,所以由于加速会有一个较高的相对电平。在加速阶段应尽可能地冻结卷径计算,例如:小于0.03 m/s2 ——卷径误差: 因为计算出的卷径经过一次滤波器会减弱,因此这种卷径计算模式也是有缺陷的,它会产生卷径计算值的滞后,这在计算卷径过程中是无法补偿的。 5、 Diameter Mode 5: 基于外径计算的卷径计算模式 5.1原理 这种卷径计算通过外部测量源来计算,例如:用声纳型接近开关获得一个模拟量相邻性测量值作为标准卷径值,适合用于纸张卷取机。外部测量源需要通过不同的传送通道来读取和标准化,如模拟量输入、Profibus。 ——卷径计算使能条件:这种卷径计算模式仅在LCO单独的使能。 ——卷径误差: 因为计算出的卷径经过一次滤波器会减弱,因此这种卷径计算模式也是有缺陷的,它会产生卷径计算值的滞后,这在计算卷径过程中是无法补偿的。 补充:使用“D_Continue_Theor”程序块的连续卷径计算理论基础。 实际卷径测量通过上述方式产生,通常情况下是正确值。作为特殊使用(有一个选项)。卷径计算也许不再需要按照选择模式进行计算,而是基于理论基础就可以了,它基于带厚实现,并以已知的带厚作为条件,带厚作为设点可能用于1~5模式(平均带厚用于1~3模式)。 例如: ? 在刚剪切的带尾卷取时,可能带钢已不再与测量辊接触,如果想让卷径计算继续运行,那么基于理论基础的卷径计算就可以算出最后缠绕几米的卷径值。 ? 如果在正常的卷径计算时,测量辊打滑,可以暂时切换到卷径理论计算,从而避免不正确的计算。 ? 在正常的卷径计算中(模式1、2或3),卷取机编码器若有故障,那么可以切换到卷径理论计算模式,这样的话,钢卷能比较连续的处理。 当使能“D_Cont_Ena”位时,已经存在的实际卷径和带钢厚度将被存储起来并作为卷径理论计算的开始值。带钢长度会被线速度设定的积分计算值覆盖掉。 “+”=卷取机 “-”=开卷机 LCO的“D_set”位比“D_Cont_Ena”位的优先级更高。如果卷径计算通过卷径理论基础计算程序块激活(“D_Cont_Ena”=1),那么重点要确定其他卷径计算模式(模式1~5)要跟随卷径理论基础计算,在内部不断地用实际卷径设置所有卷径计算模式。当光比理论计算时,使用理论计算的卷径作为正常模式下的卷径计算开始值是必要的。 二、 带厚计算 带厚计算能够用来更正卷径计算,例如:在卷径线性化时(模式1~3)。它也能用于带钢长度计算或是卷重计算。 在程序中有以下两种带厚计算: -实际带厚计算 -平均带厚计算 1、实际带厚 实际带厚仅在模式1、2、3中有激活端。带钢厚度根据实际卷径和之前测量循环的卷径值来计算。在最后一个测量循环期间开始平均卷径计算。 平均卷径计算的平均点数越细,带钢厚度变化越快。 使用最后2~15个测量循环能够算出平均卷径,个测量循环输入为1是不允许的,否则实际带厚的计算将等于零(D_act-D_average=0)。 实际带厚由下式计算: 2、平均带厚 这个计算仅用于模式1、2、3和选择模拟卷径计算模式时。带厚根据实际卷径和起始卷径来计算,一旦我们设置了卷径,那么这个卷径就会被存贮起来,这时,卷取机缠绕的圈数就会被计算。平均带厚由下式计算: 卷取机缠绕圈数越小,平均带厚越不稳定,反之则越稳定。除了平均带厚,吗元检测也是由“Number Windings>:”执行。 Nr Rev > X1, Nr Rev > X2: 总卷取圈数大于5, 如果卷曲机切换到开卷机或反之,以及在卷径计算复位(“D_set”位)之后,总卷曲圈数被设到零。 这个位在LCO可用来开卷。 Nr Rev > X1, Nr Rev > X2: 总卷取圈数大于可设定的值x1、x2(在MRG范围内)。 三、 带长计算 带长计算能用于带钢定位,例如带钢剩余长度定位。在程序块中,可提供以下长度计算: ? 基于卷径的STRL(带长)计算 ? 基于测量辊的STRL(带长) 其中,基于卷径的带长计算才可用于定位任务。 1、 基于卷径的STRL(带长)计算: 它的准确度依赖于带厚和卷径差(D_act-D_int)。 (D_act-D_int)差值越小,长度越不准确;任何厚度误差都会产生长度误差。 ? 在长度计算中的厚度有以下选项设置: ? 厚度设定(用于模式1~5) ? 平均厚度(仅用于模式1~3和模拟模式) ? 实际带厚(仅用于1~3) ? 结合厚度设定与平均带厚 ? 结合厚度设定与实际带厚 2、 基于测量辊的长度计算 一般用测量辊上的码盘脉冲计算带钢长度并常用来报告带尾,用卷径计算的带钢长度一般不使用于精密要求。 STRL_Reset:新卷时长度设为零。 STRL_Hold: 带钢不输送时或带钢已被剪断时长度计算保持。 计算公式为: 其测量准确度仅受测量辊打滑影响。 四、 卷重计算 例如用带钢比重产生一个卷重时,卷重计算用于定位带钢。重量计算基于实际卷径和带宽: 带钢比重要看原料品质,当计算重量时参考下列设置: ? 产出的带钢只有一种组织成分时,带钢比重设为7850 kg/m3. ? 产出的带钢有两种组织成分时,比如镀锌线的带钢产品上有锌层成分时的重量计算会因此多出几百公斤,因此就不能忽略锌层重量。例如:总的卷长为2000m、锌层厚度为50um、带厚为1mm、带宽为1m、锌的比重为+ 7130kg/m3,总的锌重=713 kg;总的卷重=713 kg + 15700 kg。因此需要考虑基于原料厚度和附加材料厚的计算新的比重。 厚度比值决定总的比重,根据所用带厚有两种计算总的比重方法。 1) 如果使用带厚设置: 2) 如果使用平均带厚: 另外,在卷曲时,由于空气被卷曲密闭会导致重量不准确,那就要使用第二个校正系数使其更接近于实际卷重。 五、 线速度变化的惯量及补偿 1、 理论参考 动能: 物体运动能产生功,那这个物体具有动能。如瀑布能使涡轮机转动;移动的车辆会被障碍物撞伤,经验可知,相同速度下的移动,重型车辆要比相对较轻的车辆损伤更为严重,增加速度则会使损伤更为严重。 在固定加速度下的动能:物体加速需要能量(动能)的帮助。 F=力(N) S=位移(m) m=质量(kg) S=加速度(m /s2) ν=速度[m/s] t=时间[s] 辊子整体的惯量: 惯量公式: 或 J=惯量[kg㎡] m=质量[kg] r=半径[m] 辊子整体的惯量: 圆柱体加速转动所需的力矩: P=功率[Watt] t=时间[s] ω=角速度[Rad/s] TQ=力矩[Nm] ω=角速度[Rad/s] r=半径[m] 或 固定加速度下的卷取机惯量补偿: 补偿的目的是出于对于线速度变化时的观念损失,力矩折算到电动机上就很容易对惯量进行补偿,卷取机的惯量分为固定惯量和可变惯量部分,固定惯量包含电动机、卷取机心轴、连接到减速箱的连接轴,可变惯量指钢卷自身。 固定部分的惯量力矩: 可变部分的惯量力矩: 总的卷取机惯量力矩(折算到电机上): TQ_inertia:          惯量力矩 [Nm] J_motor:            电动机的惯量 [kgm2 of Nms2] J_mech:            折算到电机轴上的机械惯量 [kgm2 or Nms2] J_Sleeve:            套筒惯量  [kgm2 or Nms2] ρ:                钢卷比重 [kg/m3] Width:              带宽 [m] D:                实际卷径[m] D_int:              内径 [m] AL:                线加速度 [m/s2] i:                  减速比 [ ] 惯量图: 惯量图是一个根据卷径的惯量力矩设置图,它包含固定和可变的力矩部分。 固定部分: 可以看到要是卷径增加,固定力矩也会同时增加,因此有当卷径增加时其角加速度要相应的减小,才能保持固定惯量不便。 可变部分: 可以看到如果卷径等于初始卷径时,可变力矩部分等于零(无卷),之后可变力矩部分急剧增加。 2、 卷取机的惯量 折算到卷取机电机轴上的总的惯量: TQ_inertia:          惯量力矩 [Nm] J_motor:            电动机的惯量 [kgm2 of Nms2] J_mech:            折算到电机轴上的机械惯量 [kgm2 or Nms2] J_Sleeve:            套筒惯量  [kgm2 or Nms2] ρ:                钢卷比重 [kg/m3] Width:              带宽 [m] D:                实际卷径[m] D_int:              内径 [m] AL:                线加速度 [m/s2] i:                  减速比 [ ] 这里所涉及到的程序软件可以提供给两台在同一根轴上的电机,但是第二台电机可能不直接连接到卷取机的轴上,比如它可能通过一根可变的轴连接。 如果安有两台电机,那么这两台电机通常有相同的特征,那可把惯量分配给两台电机。如不是这种情况,那么负载分配可通过“Ratio_Load”(负载比)的内部参数分配给两台电机。 分配惯量力矩可作以下参考: ? Adapt_Factor_J_Var: ? Corr_Factor_InertiaPos: 如果所计算的惯量为正(加速时),那么所计算的惯量力矩要乘以一个调试系数(初始值=1.0)。 ? Corr_Factor_InertiaNeg: 如果所计算的惯量为负(加速时),那么所计算的惯量力矩要乘以一个调试系数(初始值=1.0)。 所计算的惯量最后都要加在电机上,所计算的惯量通过“TQ_dv/dt”送到传动系统处理。    3、确定卷取机惯量的实践方法 因为惯量计算公式包含有惯量系数,惯量先被分成固定部分和可变部分,可变部分完全基于一个理论公式,实际上是比较接近理论值而已;而固定惯量部分因为其机构复杂而很难完全已知。 ? 确定固定惯量J_fix( 在无带钢的卷取机上测试) 选项1: 固定惯量可以通过加速或减速试验确定,在卷取机上无带钢的条件下,使电机以低速从零速加速到某一固定速度,反之从某一速度减速到零速,测量加速和减速所需要的平均时间以及相应的加减速力矩,得出所有的参数以后就可以确定固定惯量了。 例如: Where: Jfix   Nm/s2         折算到电机的固定惯量 tA      s          平均加速时间 TQB   Nm        试验中的平均加减速力矩(如:10%额定力矩) ?n     s-1         测量期间tA的转速差 一旦确定总的固定惯量,就可以推出不同的固定惯量部分,电机可以通过查手册得知,因此其机械部分就等于: 选项2: 固定惯量也可以在卷取机在受控条件下的加减速确定,即电机在一个先前已知的加速度下加速可以确定固定惯量。注:需要在标准传动装置中下载相关的能使装置单独由内部斜坡功能受控地加速的文件(不带外部MRG软件斜坡)。 在卷取机上无带钢的条件下,使电机以已知加速度并以低速从零速加速到某一固定速度,反之从某一速度减速到零速,其所需的电机力矩被测量出来就可以确定固定惯量了。注:在试验中,传动装置中的卷取机直径是很重要的,比如等于心轴直径。 或: 例如: Where: Jfix       Nm/s2           折算到电机的固定惯量 TQFIX     Nm             测试期间的平均力矩(如:电机额定力矩436Nm的11%) AL       m/s2             测试期间的加速度 D         m             测试期间的直径 i                         减速比 一旦确定总的固定惯量,就可以推出不同的固定惯量部分,电机可以通过查手册得知,因此其机械部分就等于: ? 确定可变惯量J_Var(带卷测试): 总的可变惯量测量等于: 六、 基于卷径变化的惯量及补偿 1、 理论基础 除由于线速度变化而引起惯量损失之外,稳定速度之下钢卷未卷紧,即卷取机转速开始慢慢地减小,特别是要到钢卷尾部,卷取机转速减少的更多,惯量损失也就因此而起。 TQVL:由于线速度变化的惯量力矩[Nm] TQDia:由于卷径变化的惯量力矩[Nm] 如果完整的卷完还未卷紧,电机上就会有转速差和时间差。 如果是开卷机,则转速总是增加,因此计算结果为正;如果是卷取机,转速总是减小,因此计算结果为负,因而以下更为实用: “—”=卷取机 “+” =开卷机 卷径变化的加速度判定: 2、 卷径变化时的惯量补偿 卷取机软件提供卷径增加时的惯量补偿功能,但在很多情况下是不用的,如果发现加速度与正常加速度相比较小时,可以不考虑补偿问题。 以上可以看出,卷径最小,加速度最大。 例如: AL = 0.333 m/s2 DMin = 0.508 m VL_Max = 6.666 m/s ThickMax = 2 mm 当使能由于卷径变化时的惯量补偿功能时,加速度A_Dia使正常生产线加速度增加(或减小),总的加速度作为软件块的输入参数。 七、 弯曲损耗及补偿 要是平板弯曲,需要有一个外力对板作用,开卷机上的钢卷是完全弯曲的,它需要一个能量使带钢平直,这个能量称为弯曲能,如果这个能量没有进行补偿,那将会产生弯曲损失。对于卷取机也是同样的,也需要一个弯曲能使平直的带钢弯曲成卷。弯曲损耗的值的计算是十分复杂的,请研究此单独部分章节。 弯曲损耗取决于许多系数: ——带厚 ——带宽 ——弯板半径 ——屈服强度、屈服点 ——Young 或E_Modus模数 厚度的平方与弯曲损耗成比例,实际上,带钢厚度在小于2~3mm时是可以忽略弯曲损耗的,而带钢厚度在3~5mm考虑弯曲损耗就变得有意义,带厚超过6mm时就必须考虑弯曲损耗。 八、 编码器监视及带钢打滑检测逻辑(位逻辑) 1、 编码器监视:卷取机编码器监视由卷径计算模式1、2、3激活,测量辊的编码器监视仅由卷径计算模式1、2激活。其原理是转动的机械设备如果在?秒钟之内的码值不再变化,那就使“Counter_Defect”位设置为1,详见图示。 2、 带钢打滑检测:带钢打滑检测由卷径计算模式1、2、3激活,测量辊的带钢打滑检测仅由卷径计算模式1、2激活。其原理是在转速设定值与实际转速的差值超过一个特定值(?秒)就认为带钢打滑,“Slip_Detection”位设置为1详见图示。
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