本申請涉及工業(yè)中爐卷軋機hgc位置控制，特別涉及一種爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置和控制方法。
背景技術：
1、在現代鋼鐵工業(yè)生產中，爐卷軋機作為關鍵的軋制設備，承擔著將鋼材軋制成所需形狀和規(guī)格的重任。其性能的優(yōu)劣直接影響到鋼材的質量和生產效率。在爐卷軋機的眾多控制系統(tǒng)中，hgc(液壓輥縫控制)位置控制系統(tǒng)尤為重要。hgc系統(tǒng)通過精確控制軋輥之間的間隙，確保鋼材在軋制過程中能夠獲得均勻的厚度和理想的表面質量。這一系統(tǒng)的準確性和可靠性，直接關系到爐卷軋機的整體性能和產品的市場競爭力。
2、目前，大多數爐卷軋機的hgc位置控制系統(tǒng)采用對角線安裝的四根sony磁尺進行位置檢測。它們通過測量磁場的變化來確定軋輥的位置，從而實現對輥縫的精確控制。雖然sony磁尺在理論上具有高精度和穩(wěn)定性，但在實際的工業(yè)生產環(huán)境中，仍存在檢測不準確的情況。
3、首先，爐卷軋機的工作環(huán)境通常十分惡劣，充滿了氧化鐵皮、軋機冷卻水等腐蝕性物質。這些物質極易對磁尺造成侵蝕，導致卡頓、測量不準確等問題。其次，磁尺的磁桿部分由于長期承受軋制過程中的機械應力，容易發(fā)生斷裂，這不僅會造成設備損壞，還可能引發(fā)更嚴重的生產事故。此外，由于現有系統(tǒng)缺乏冗余替代和智能診斷功能，一旦某個磁尺出現故障，往往需要停機進行檢修，這不僅增加了生產成本，還嚴重影響了產線的連續(xù)穩(wěn)定運行。
技術實現思路
1、本申請為解決現有的sony磁尺受侵蝕的導致測量不準確，且系統(tǒng)缺乏冗余替代和智能診斷功能，任意一個sony磁尺出現故障就無法繼續(xù)檢測的問題，一方面提供一種爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置，包括：
2、冗余控制單元、原控制單元和控制設備；
3、所述冗余控制單元包括：包含位移傳感器、傳感器專用防護罩、磁環(huán)固定架、磁環(huán)及傳感器專用電纜；
4、所述位移傳感器垂直嵌入防護罩的內腔中并通過螺絲固定所述位移傳感器，所述防護罩通過螺紋連接固定于hgc底板上；
5、所述磁環(huán)固定架通過螺栓固定于hgc缸本體上，所述磁環(huán)旋轉固定于所述磁環(huán)固定架的中心位置，所述磁環(huán)與所述位移傳感器的感應端面平行對齊，形成非接觸式測量結構；
6、所述位移傳感器通過所述傳感器專用電纜與所述控制設備電連接；
7、所述位移傳感器被配置為：檢測所述冗余控制單元在所述hgc缸本體上的位移信息，得到所述hgc缸本體的第一位移信號，并將所述第一位移信號發(fā)送至所述控制設備；
8、所述冗余控制單元與原控制單元在hgc缸本體上呈對角線分布，所述原控制單元也與所述控制設備電連接；
9、所述原控制單元被配置為：檢測所述原控制單元在所述hgc缸本體上的位移信息，得到第二位移信號，將所述第二位移信號發(fā)送至所述控制設備；
10、所述控制設備內集成可編程邏輯控制器，所述控制設備被配置為：
11、通過可編程邏輯控制器實時采集所述第一位移信號和第二位移信號，并對比分析所述第一位移信號和第二位移信號，得到信號偏差；
12、當所述第一位移信號和所述第二位移信號中任一項存在信號偏差時，則自動切換到另一項進行輸出控制所述hgc缸本體位置。
13、在一種可行的實現方式中，所述原控制單元包括：sony磁尺固定塊和sony磁尺；
14、所述磁環(huán)固定架通過兩顆互相垂直的螺釘固定在所述sony磁尺固定塊上，所述sony磁尺固定塊固定在所述hgc缸本體上；
15、所述sony磁尺通過支架固定于hgc缸本體上，并與所述位移傳感器的檢測方向平行，所述sony磁尺用于檢測檢測所述原控制單元在所述hgc缸本體上的位移信息。
16、在一種可行的實現方式中，所述原控制單元還包括：信號轉換模塊及連接電纜；
17、所述信號轉換模塊集成于所述sony磁尺固定塊內，并通過所述連接電纜與所述控制設備電連接；
18、所述信號轉換模塊用于將所述sony磁尺檢測所述hgc缸本體的位移時得到的模擬信號轉換為數字信號，以得到所述第二位移信號，并將所述第二位移信號發(fā)送至所述控制設備。
19、在一種可行的實現方式中，所述傳感器專用防護罩為不銹鋼材質，且所述傳感器專用防護罩內腔中填充高溫密封膠。
20、在一種可行的實現方式中，所述磁環(huán)固定架的調節(jié)范圍為360°自由旋轉，所述位移傳感器的長度為150mm，安裝方向與所述hgc缸本體的運動軸線平行。
21、在一種可行的實現方式中，所述可編程邏輯控制器被配置為：以毫秒級周期同步采集所述第一位移信號和第二位移信號。
22、在一種可行的實現方式中，所述可編程邏輯控制器包括：數值比對模塊和切換控制模塊；
23、所述數值比對模塊被配置為：對比所述第一位移信號和第二位移信號；
24、所述切換控制模塊被配置為：在所述第一位移信號和第二位移信號的對比偏差符合觸發(fā)條件時，則自動切換。
25、在一種可行的實現方式中，所述切換控制模塊的觸發(fā)條件為信號偏差值超過預設閾值的持續(xù)時間≥50ms；
26、所述數值比對模塊還被配置為：對所述第一位移信號和第二位移信號進行加權平均計算。
27、在一種可行的實現方式中，所述傳感器專用電纜采用雙層屏蔽結構，所述傳感器專用電纜與所述位移傳感器和所述控制設備的電纜接口處設有屏蔽護套。
28、本申請另一方面提供一種爐卷軋機hgc冗余位置控制方法，應用于上述任一項爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置上，包括步驟：
29、實時采集冗余控制裝置的第一位移信號和原控制裝置的第二位移信號；
30、對所述第一位移信號和所述第二位移信號的數值通過進行加權平均計算法進行比對分析，得到信號偏差；
31、當所述第一位移信號和所述第二位移信號任一項存在所述信號偏差超過預設閾值且持續(xù)時間大于等于0ms，自動切換到另一項進行輸出控制所述hgc缸本體位置。
32、本申請?zhí)峁┮环N爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置和控制方法，控制程序通過對爐卷軋機hgc冗余控制裝置、爐卷軋機hgc原控制裝置數值檢測進行實時跟蹤分析，在出現異常數值時實現自動切換，和現有的爐卷軋機hgc位置控制裝置，控制模式單一，故障率高，出現問題無法及時處理容易擴大故障的情況相比，進行了實用性替代和改進。裝置采用長度為150mm位移傳感器，位移傳感器采用不銹鋼專用防護安裝裝置，位移傳感器安裝于防護罩內，防護罩內部灌膠并用螺絲固定，專用防護罩采用螺紋與hgc底板牢固連接，位移傳感器磁環(huán)采用360°可自由活動支架固定，整體設備固定牢固無晃動，位移傳感器采用專用電纜與控制設備連接，提高了hgc位置控制的可靠性和安全性。
1.一種爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置，其特征在于，包括：冗余控制單元、原控制單元和控制設備；
2.根據權利要求1所述的爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置，其特征在于，所述原控制單元包括：sony磁尺固定塊(5)和sony磁尺；
3.根據權利要求2所述的爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置，其特征在于，所述原控制單元還包括：信號轉換模塊及連接電纜；
4.根據權利要求1所述的爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置，其特征在于，所述傳感器專用防護罩(2)為不銹鋼材質，且所述傳感器專用防護罩(2)內腔中填充高溫密封膠。
5.根據權利要求1所述的爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置，其特征在于，所述磁環(huán)固定架(3)的調節(jié)范圍為360°自由旋轉，所述位移傳感器(1)的長度為150mm，安裝方向與所述hgc缸本體的運動軸線平行。
6.根據權利要求1所述的爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置，其特征在于，所述可編程邏輯控制器被配置為：以毫秒級周期同步采集所述第一位移信號和第二位移信號。
7.根據權利要求6所述的爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置，其特征在于，所述可編程邏輯控制器包括：數值比對模塊和切換控制模塊；
8.根據權利要求7所述的爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置，其特征在于，所述切換控制模塊的觸發(fā)條件為信號偏差值超過預設閾值的持續(xù)時間≥50ms；
9.根據權利要求1所述的爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置，其特征在于，所述傳感器專用電纜(4)采用雙層屏蔽結構，所述傳感器專用電纜(4)與所述位移傳感器(1)和所述控制設備的電纜接口處設有屏蔽護套。
10.一種爐卷軋機hgc冗余位置控制方法，其特征在于，應用于上述權利要求1-9中任一項爐卷軋機hgc冗余位置檢測裝置上，包括步驟：