本发明涉及双层活套控制，尤其涉及一种双层活套同步运行控制方法。
背景技术：
1、活套是带钢连续酸洗、轧制、加工生产线上的重要设备，主要用于动态地储存带钢，缓冲和调节生产节奏。双层活套作为活套的一种布置结构，顾名思义，即是采用两活套，排列设置，形成两层活套单元，带钢于两层活套单元依次绕设，进行存储。相比单活套，双层活套虽可增大带钢存储量，提高空间利用率，但双层活套的两活套由不同的两组卷扬机控制，两组不同的卷扬机控制下，工作过程中，如何保持两活套的位置同步以及张力稳定却是一个难题，经常会出现两活套套量不同步、不平衡，张力波动等现象，甚至在两活套套量相差过大时，还会引起活套不受控，失去张力而停机，以及钢带失去张力后擦划伤的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种双层活套同步运行控制方法。
2、实现本发明目的的技术方案是：一种双层活套同步运行控制方法，包括以下步骤：
3、s1. 设定每个活套的张力值f0和转速v0；
4、s2. 根据活套设定的张力值f0，按下列公式，计算活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0：
5、；
6、；
7、其中，r为卷杨机卷筒半径，i为卷杨机齿轮箱减速比，t为卷杨机电机额定扭矩，tm为卷杨机摩擦力矩，tg为卷杨机惯量力矩，p为卷扬机电机额定功率，n为卷扬机电机额定转速；
8、s3. 实时测量活套的实际转速vt，按下列公式，计算活套设定的转速v0与实际转速vt间的偏差e1(t)，及对设定的速度v0与实际转速vt间的偏差e1(t)进行pid运算，得到活套转速补偿值vk：
9、；
10、；
11、其中，kp1为对偏差e1(t)进行pid运算时设定的比例系数，ki1为对偏差e1(t)进行pid运算时设定的积分系数；
12、s4. 实时测量当前控制的活套的套量h1t和另一活套的套量h2t，按下列公式，计算两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)，及对两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)进行pid运算，计算活套套量补偿值hk：
13、；
14、；
15、；
16、其中，hc为对偏差e2(t)进行pid运算时的输出值，kp2为对偏差e2(t)进行pid运算时设定的比例系数，ki2为对偏差e2(t)进行pid运算时设定的积分系数，β为设定的套量补偿系数；
17、s5. 依据实时计算的活套转速补偿值vk和活套套量补偿值hk，按下列公式，计算活套所对应的卷扬机电机的转矩补偿值tk：
18、；
19、s6. 按下列公式，实时计算活套补偿后的转矩t：
20、；
21、根据上述步骤分别对两活套的转矩实时补偿调整，使两活套卷扬机电机按实时补偿后的转矩t进行运行，实现双层活套运行的同步控制。
22、进一步地，步骤s4中，依据活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0、两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)、以及偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的大小，对套量补偿系数β进行设定。偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的正负，代表了卷扬机电机的转矩方向；活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0，代表了卷扬机电机当前的运行量级；两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)，代表了两活套不同步的程度。依据活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0、两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)、以及偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的大小，同时综合考虑了卷扬机电机的转矩方向、卷扬机电机当前的运行量级、以及两活套不同步的程度，对套量补偿系数β进行设定，设定考虑因素越多，设定精细化程度越高，最终也便于控制可更为准确。
23、进一步地，依据活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0、两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)、以及偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的大小，对设定的套量补偿系数β进行设定时，活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0、两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)、以及偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的三者中，由先到后依次判断的顺序为：先判断偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的大小，再判断活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0的大小，最后判断两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)的大小。对偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的正负，代表了卷扬机电机的转矩方向；活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0，代表了卷扬机电机当前的运行量级。卷扬机电机的转矩方向和卷扬机电机当前的运行量级均为定性的判断量，作为优先级判断时，有利于节省后序的判断步骤，使后序的判断步骤更简捷。
24、进一步地，当偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc≥0时，按以下列方法对设定的套量补偿系数β进行设定：
25、当活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0≥0.4时，β=1.1；
26、当活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0<0.4时，判断两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)，对设定的套量补偿系数β进行设定：如若两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)≤ 0.015，β=1.05；如若两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)≥ 0.1，β=1.75；如若两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差0.015<e2(t)< 0.1，，其中，y1=1.75，y0=1.05，x1=0.1，x0=0.015。
27、进一步地，当偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc<0时，按以下列方法对设定的套量补偿系数β进行设定：
28、当活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0≥0.4时，β=0；
29、当活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0<0.4时，判断两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)，对设定的套量补偿系数β进行设定：如若两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)≤ 0.015，β=0.3；如若两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)≥ 0.1，β=0.85；如若两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差0.015<e2(t)< 0.1，，其中，y1=0.85，y0=0.3，x1=0.1，x0=0.015。
30、进一步地，对实时计算的活套补偿后的转矩t的值进行限幅设置，设置实时计算活套补偿后的转矩t的最大限幅为m。当实时计算活套补偿后的转矩t>m时，活套卷扬机电机按转矩为m的值进行运行。通过对活套补偿后的转矩t进行限幅设置，实现对活套所对应的卷扬机电机的控制，保护卷扬机电机不会过载运行而烧毁。
31、进一步地，依据带钢的厚度，对实时计算活套补偿后的转矩t的最大限幅m进行设定。带钢的厚度决定了活套卷扬机电机的负载，依据带钢的厚度、活套卷扬机电机的负载，对实时计算活套补偿后的转矩t的最大限幅m进行设定时，可使卷扬机电机的过载保护更为准确。
32、进一步地，当带钢的厚度不小于7mm时，m为1.1。
33、进一步地，当带钢的厚度小于7mm时，m为0.96。
34、本发明双层活套同步运行控制方法，活套的张力由活套所对应的卷扬机电机的转矩决定，在设定活套的张力值后，将活套的张力值转化为卷扬机电机的转矩后，通过实时调整卷扬机电机的转矩，不仅可实现对活套张力的控制，且控制的准确性高。
35、本发明双层活套同步运行控制方法，在实时调整卷扬机电机的转矩时，同时对活套设定的转速v0与实际转速vt间的偏差e1(t)和两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)进行pid控制，之后以活套设定的转速v0与实际转速vt间的偏差e1(t)和两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)的pid控制输出量作卷扬机电机的转矩补偿的因素，对卷扬机电机的转矩进行实时补偿调节。活套设定的转速v0与实际转速vt间的偏差e1(t)，为活套自身的运行偏差；两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)，为两活套间的运行偏差。以活套设定的转速v0与实际转速vt间的偏差e1(t)和两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)的pid控制输出量作卷扬机电机的转矩补偿的因素，对卷扬机电机的转矩进行实时补偿调节时，从自身的运行和两活套的运行发出，不仅考虑到了自身的运行偏差，还考虑到了两活套间的运行偏差，结合了自身的运行偏差和两活套间的运行偏差的补偿方法下，补偿因素不仅更多，且更为全面，相比补偿因素单一的补偿控制，本发明双层活套同步运行补偿控制精度和准确度均更高。
36、本发明双层活套同步运行控制方法，在以两活套间的运行偏差为补偿因素进行活套的同步调节控制时，考虑两活套调节套量的过程中，必然存在套量多的活套放、套量少的活套拉，卷扬机电机在拉带钢时所要做的功通常要比卷扬机电机放带钢时所要做的功大，也就是说，活套的卷扬机电机放带钢所要做的功与卷扬机电机拉带钢所要做的功不同，为适应这一不同，使对两活套的补偿可更为准确，在计算活套套量补偿值hk时，设定了套量补偿系数β。套量补偿系数β的设定，为两活套间的运行偏差对补偿结果的影响可调提供条件，使不同状态下，通过对套量补偿系数β的不同设定，使最终对两活套的运行调节可更贴合实际情况，调节控制可更准确。
37、本发明双层活套同步运行控制方法，以活套设定的转速v0与实际转速vt间的偏差e1(t)和两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)的pid控制输出量作卷扬机电机的转矩补偿的因素时，具体地，对活套设定的转速v0与实际转速vt间的偏差e1(t)和两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)进行pid控制，pid控制包括了比例系数和积分系数，比例系数和积分系数分别在不同的情况下起作用，使偏差后调节速度可更快，调节效率可更高。
38、本发明双层活套同步运行控制方法，提供了一种同时考虑了对活套设定的转速v0与实际转速vt间的偏差e1(t)和两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)的补偿方法，通过对活套转矩精细化的实时调节，可有效控制两层活套同步运行，解决两活套套量不同步、不平衡，张力波动，甚至两活套套量相差过大，而引起活套不受控，失去张力、停机，以及钢带失去张力后擦划伤等问题。
1.一种双层活套同步运行控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的双层活套同步运行控制方法，其特征在于：步骤s4中，依据活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0、两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)、以及偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的大小，对套量补偿系数β进行设定。
3.根据权利要求2所述的双层活套同步运行控制方法，其特征在于：依据活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0、两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)、以及偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的大小，对设定的套量补偿系数β进行设定时，活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0、两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)、以及偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的三者中，由先到后依次判断的顺序为：先判断偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc的大小，再判断活套所对应的卷扬机电机的设定转矩t0的大小，最后判断两活套的套量h1t和套量h2t间的偏差e2(t)的大小。
4.根据权利要求1所述的双层活套同步运行控制方法，其特征在于：当偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc≥0时，按以下列方法对步骤s4中的套量补偿系数β进行设定：
5.根据权利要求1所述的双层活套同步运行控制方法，其特征在于：当偏差e2(t)进行pid运算时的输出值hc<0时，按以下列方法对步骤s4中的套量补偿系数β进行设定：
6.根据权利要求1所述的双层活套同步运行控制方法，其特征在于：对实时计算的活套补偿后的转矩t的值进行限幅设置，设置实时计算活套补偿后的转矩t的最大限幅为m。
7.根据权利要求6所述的双层活套同步运行控制方法，其特征在于：依据带钢的厚度，对实时计算活套补偿后的转矩t的最大限幅m进行设定。
8.根据权利要求6所述的双层活套同步运行控制方法，其特征在于：当带钢的厚度不小于7mm时，m为1.1。
9.根据权利要求6所述的双层活套同步运行控制方法，其特征在于：当带钢的厚度小于7mm时，m为0.96。
