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在軋鋼生產(chǎn)中由于來料、機械等各種因素的影響,帶材開卷送入軋機、平整機時總會造成跑偏,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量及滿足正常生產(chǎn)加工的需要,就要使用開卷機帶材對中 CPC (center position cont rol) 糾偏系統(tǒng)。CPC 糾偏系統(tǒng)用于控制帶材位置,以避免因來料卷層不齊而造成的開卷機軋制、平整時板形變化和不易升速的弊端,通過自動調(diào)節(jié)來解除偏差,使帶材中心位置始終保持在軋制中心線位置,并讓卷取帶卷整齊。西重所在軋機、平整機機組中實現(xiàn)開卷機CPC 控制大多選用國外成套對中糾偏裝置產(chǎn)品,這些產(chǎn)品相對主軋機為一套獨立的控制設(shè)備且性能可靠、控制精度高,能很好地實現(xiàn)控制要求。但在給某企業(yè)設(shè)計成套的4 輥粗中軋機組中采用了基于主機PLC 控制器的CPC 控制系統(tǒng),這套系統(tǒng)不但節(jié)約了成本而且響應(yīng)快、精度高、系統(tǒng)穩(wěn)定性好,可完全替代進(jìn)口設(shè)備。
2 設(shè)備組成及控制原理
由西重所自主設(shè)計制造的4 輥粗中軋機組開卷CPC 系統(tǒng)主要由液壓缸,伺服比例閥、高頻光電檢測系統(tǒng)、PLC 控制器、磁致伸縮位置傳感器、液壓設(shè)備等組成。是一種全閉環(huán)電液伺服控制系統(tǒng)。CPC 控制功能由PLC 完成。其主要控制原理是將帶材位置的檢測信號和開卷機的油缸位置反饋信號送至PLC ,進(jìn)行PID 運算后,輸出信號控制開卷機機座油缸比例伺服閥,使雙柱頭開卷機移動以控制帶材中心位置。圖1 為4 輥粗中軋機組開卷機及CPC 系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖。
開卷CPC 控制系統(tǒng)中,開卷位移傳感器選用的是KYCM 系列磁致伸縮線型位移傳感器。其主要是由測桿、電子艙和套在測桿上的非接觸的磁環(huán)組成。測桿內(nèi)裝有磁致伸縮線(波導(dǎo)絲) ,測桿由不導(dǎo)磁的不銹鋼管組成,可靠地保護(hù)了波導(dǎo)絲。工作時,由電子艙的電子電路產(chǎn)生一起始脈沖,此起始脈沖在波導(dǎo)絲中傳輸時,同時產(chǎn)生一沿波導(dǎo)絲方向前進(jìn)的旋轉(zhuǎn)磁場,當(dāng)這個磁場與磁環(huán)中的磁場相遇時,產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng),使波導(dǎo)絲發(fā)生扭動,這一扭動被安裝在電子艙內(nèi)的測能機構(gòu)所感應(yīng)并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流脈沖,通過電子電路計算出兩個脈沖之間的時間差,即可精準(zhǔn)測出被測體的位移。
CPC 比例伺服閥選用的是atos 的DL KZOTE 型高性能伺服比例閥。該閥內(nèi)配有集成的電子放大器,比例閥與電子放大器配合工作。電子放大器輸出電流信號控制比例閥輸出使之與供給電子放大器的輸入信號相對應(yīng),以此來控制閥芯位置,同時由閥內(nèi)裝輸出檢測裝置的作用,實現(xiàn)對閥的閉環(huán)調(diào)節(jié)控制。
選用了HFGY 60 型高頻光電檢測系統(tǒng)作為帶材運動中的位置跑偏檢測,檢測到的信號供對中位置控制(CPC) 糾偏用。該系統(tǒng)包括熒光燈高頻專門的電源,熒光燈光源箱和檢測器箱3 個裝置。在開卷時熒光燈管光源發(fā)出高頻閃爍燈光,當(dāng)帶材置于光路中時,檢測器箱內(nèi)透鏡組將帶材遮掩后的光會聚到光敏元件,光敏元件的信號電壓經(jīng)色度補償選頻放大,帶通濾波器濾波及信號電壓整形,后輸出穩(wěn)定的,抗干擾性能強的電壓(電流) 控制信號作為帶材實際位置信號輸入到PLC。
