四辊液压轧机厚度预控参数在线调整.pdf

w w w .b z f x w .c o m 冶金 自动化 2 0 0 4 年增刊 四辊液压轧机厚度预控参数在线调整 张家冰 华侨大学 信息学院， 福建 泉州 3 6 2 0 1 1 〔 摘 要〕 介绍0 2 1 0 / 5 0 0 m m X 8 0 0 m m四 辊液压轧机厚度预控系 统中 采用人机界面实现参数在线调整的方法， 此方法能 大大提高预控参数的控制精度， 减少轧机产品的厚度误差， 是厚度自 动控制的一项创新。 〔 关键词」 四辊液压轧机; 厚度预控; 人机界面; 在线调整 0 概述 四辊液压轧机是轧钢工业的主要设备， 其产品 带材、 箔材 是轻工、 电子、 航空等各行业的重要原材 料， 因此， 带材产品精度的高低直接影响到国家的工业水平， 但带材产品精度受到各种因素的制约， 其中 人口 带材厚度的波动会严重影响出口 厚度的 精度， 因 此， 现代四 辊液压轧机都在人口 侧安装有测厚仪， 通 过厚度预控系统提高轧机消除人口厚度波动对出口厚度干扰的能力。 系统构成 液压轧机通过电液伺服阀对油缸进行驱动， 从而带动轧辊上下移动， 因油缸是积分环节， 必须通过位 置传感器构成辊缝位置的闭环系统， 以实现辊缝的精确定位。图I 示出0 2 1 0 / 5 0 0 m m X 8 0 0 m m四 辊液 压轧机的控制系统框图。S 。 为辊缝设定值， 厚度预控目的是通过修正辊缝给定值进行补偿控制， O S 。 为 修正值。 图1 0 2 1 0 / 5 0 0 m mX 8 0 0 m m四辊液压轧机预控系统框图 图中S 为位置传感器， 采用美国MT S 公司生产的T E MP O S O N I C S 磁致伸缩位移传感器， 传感器直 接安装在油缸上， 传感器输出信号L 。 的范围是。 -1 0 V， 灵敏度为1 0 V / 5 0 m m 0 . 2 V / m m, D / A分辨 率为1 6 位， 反应时间约等于1 m s ， 经由L S 传感器构成的位置闭环系统频宽几可达8 H z 以上。H , . H Z 为测厚仪， 选用核工业大连应用技术研究所生产的H D Y 5 0 2 3 型射线测厚仪， h l , h 为其输出信号， 测量 精度为0 . 巧m m时， 一般由预控信号修正位置闭环的辊缝给定值或压 力闭环的轧制力给定值， 用压下调整板厚， 而当0 . 0 7 5 m m h 2 G0 . 1 5 m m时， 则由预控信号修正张力闭 环系统的给定值， 图1 中的T信号 ， 实现用后张力调节板厚， 当h 2 0 - 0 7 5 m m时， 则修正速度闭环系 统的给定值， 图1 中V信号 ， 用改变速度来调节板厚。由于板厚的不同导致投人的闭环系统不同， 延时 一。, .y 、 ， ‘。。 。 一叭 T 十孔4 7 2 0 4 8 ，。， ， _ 。 ， 一_ 一。。, } ， 一_ 不同。 经计算， 位置闭环， r i 一 生 止 上 专 岁 二竺 7 . 2 m s ， 压力闭环时 2 6 . 6 m s ， 张力闭环时 一 ” ， “一 ‘ ’ 分 ” ‘亨r ‘ J 一 ‘ ’ “ ‘1 6 1 6”““ ’ / J r一 ’ ” ““ ‘ “ ’ ”“ ’ , - } , r d 一 ’ ” J r 3 6 . 9 ms ， 速度闭环时 r 4 7 . 9 ms , 1 3 6 万方数据 冶金 自动化 2 0 0 4 年增刊 预控系统的程序框图如图2 所示。 主程序 图2 厚度预控程序框图 由 框图可见， 投人预控后若不选择强制， 则根据工艺要求及厚度大小系统会自 动选择 1 一 4 中的任 一参数乘以2 0 后送人数据寄存器D 8 。 中， 若选择强制， 则由D 9 。 送人D 8 。 中， D 8 。 为求速度指令S P D的计数 时间， 将计数结果除以2 0 即为 时间中的计数值 O n ， 然后求取n n 。 一△ n ， 存人D 3 5 、 D 3 4 中， 作为高速 计数器C 2 3 8 的设定值， 当计数器计满时， 则执行 1 D 5 5 输出; 2 D 4 o -D 5 5 左移一位; 3 D 3 5 -D 4 0 D 3 6 中 的数是测厚仪采集的厚度偏差值。 3 人机界面在线调整 上述的 1 一。是根据产品说明书及闭环系统参数估算得出的， 误差较大， 因而严重影响了预控系统 的准确性， 使轧机消差能力大大降低。为了减少上述误差， 必须在现场进行在线整定， 并依据最终出口 厚 度误差为最小的原则来确定最终参数， 本系统采用人机界面的软元件监视画面进行设定和调整， 在人机 界面的“ 选择菜单” 中选取H P P画面模式， 然后在 H P P的清单中选择软元件监视功能。 在 H P P画面上 可以任意选择P L C软件中的所有软元件， 如输人继电器X ， 输出继电器Y ， 中间继电器M等， 并可强制其 为“ O N ” 或“ O F F “ ， 还可以对数据寄存器D进行数据设定。可结合画面对程序编程， 如在强制状态时， 能 够将现场设定的玖。 中的数据送人 S P D ， 而在非强制状态时， 则由轧机出口厚度自动选择T l - t 4 中的值。 1 3 7 万方数据 冶金 自动化 2 0 0 4 年增刊 需要注意的是实施 S P D指令中设定时间的更新必须是在该指令瞬间断开后才能进行， 所以程序中必须 有能使各种轧制工艺状态的改变以及强制将设定值送人求速度指令S P D的命令都能瞬间切断S P D的指 令。 另外， 在轧机各种状态时均有指示灯显示， 因此在现场调整时可根据指示灯显示状态， 参考估算值， 进而调整强制设定值， 然后观察出口 厚度误差的波动曲 线。当厚度误差最小时， 则该设定值为最佳， 一次 性调整后其数据可供以后各道次轧制时使用。 4 结束语 本系统于2 0 0 2 年成功应用于绍兴铝加工厂的铝箔轧机上。 便， 又灵活， 使预控准确性大大提高， 轧机的产品误差明显减小。 〔 参考文献〕 [ 1 〕 张家冰. 四 辊液压轧机P -A G C系统[ J 二 . 重型机械， 2 0 0 3 , 4 4 -7 . [ 2 〕 张宗欣. 液压轧机厚度自 动控制及微机应用[ M ] . 厦门 厦门大学出版社 利用人机界面现场在线整定， 操作既方 1 9 9 1 , 3 9 一5 0 . 〔 编辑 魏方〕 上 海 横 河 电 机 有 限 公 司 丫 O K O G A WA S H A N G H A I IN S T R U M E N T A T IO N C O. ， L T D . 中国流量仪表最大的制造商之一上海横河电机有限公司 简称 Y S I ， 由中国上海自动化仪表 股份有限公司和日 本横河电 机株式会社共同 投资建立的合资企业， 1 9 9 4 年1 1 月成立， 1 9 9 5 年1 月正式 投产。 公司主要生产、 销售各种高质量的流量仪表， 如Y E W F L 〕 型旋涡流量计、 A D M A G型电磁流量计、 R O - T A N * T E R型浮子流量计和相关的现场仪表。产品广泛用于石油化工、 钢铁、 制药、 造纸和食品等行业。 公司采用了日 本横河电 机株式会社先进的制造技术和N Y P S 管理模式， 以确保Y S I 产品和日 本横 河原装品同一品质。 公司在 1 9 9 6 年 9 月被授予先进技术企业， 1 9 9 6 年 1 2 月通过了I S 0 9 0 0 2 质量管理体系认证， 2 0 0 0 年 2 月通过了I S 0 1 4 0 0 1 环境管理体系认证， 这是流量仪表制造商的第一家， 充分说明了我们的产品质量的 可靠性。 遍及全国的销售网 络， 能确保用户在设计、 安装和调试阶段得到最及时的服务。 相信随着我国过程工业的迅速发展， 上海横河电机有限公司会源源不断地向广大用户提供最新技 术， 为用户的技术发展和生产率提高作出我们的贡献。 上海横河电机有限公司不但生产日 本横河电机株式会社的高新技术产品， 而且采用了日 本横河电机 株式会社的N Y P S 生产管理模式， 从而更好地保证了产品的质量。 上海横河电机有限公司对影响质量的每个因素和环节都加以严格管理。产品从外协加工、 材料采 购、 验收到成品出厂的每一道工序都有严格的质量检验， 做到了一丝不苟， 力求尽善尽美， 确保我们的质 量与日 本横河的质量一样。 先进的加工和测试设备、 科学的管理模式、 严格的工艺流程、 高素质的员工保证了产品的高质量。 公司生产的部分零件销往日 本， 受到日 本横河电机株式会社的好评。 上海横河电机有限公司的营业部和全国9 个销售办事处 北京、 济南、 成都、 昆明、 武汉、 沈阳、 大庆、 西安、 广州 形成了从市场开发、 销售、 售后服务等完善的销售体系， 并为用户提供技术培训。 公司销售和 售后服务人员经验丰富， 基本知识扎实， 满足了用户的最及时的需求。 由于上海横河电机有限公司的优质产品和良好的服务， 以及用户的大力支持和信任， 使我公司所生 产的旋涡流量计和电磁流量计的市场占有率正在迅速上升， 并在使用过程中获广大用户好评。 地址 电话 上海天目 西路2 9 0 号康吉大厦2 0 楼 A座 0 2 1 6 3 5 4 8 8 0 0传真 0 2 1 6 3 5 4 8 8 2 2 邮编 E - ma i 二 2 0 0 0 7 0 g s i 一s a l e m a i l . g s i . c o m . c n 1 3 8 万方数据