在軋鋼生產(chǎn)中由于來料、機(jī)械等各種因素的影響,帶材開卷送入軋機(jī)、平整機(jī)時(shí)總會(huì)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(jī)帶材對(duì)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(jī)軋制、平整時(shí)板形變化和不易升速的弊端,通過自動(dòng)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(jī)、平整機(jī)機(jī)組中實(shí)現(xiàn)開卷機(jī)CPC 控制大多選用國外成套對(duì)中糾偏裝置產(chǎn)品,這些產(chǎn)品相對(duì)主軋機(jī)為一套獨(dú)立的控制設(shè)備且性能可靠、控制精度高,能很好地實(shí)現(xiàn)控制要求。但在給某企業(yè)設(shè)計(jì)成套的4 輥粗中軋機(jī)組中采用了基于主機(jī)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(jì)制造的4 輥粗中軋機(jī)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(hào)和開卷機(jī)的油缸位置反饋信號(hào)送至PLC ,進(jìn)行PID 運(yùn)算后,輸出信號(hào)控制開卷機(jī)機(jī)座油缸比例伺服閥,使雙柱頭開卷機(jī)移動(dòng)以控制帶材中心位置。圖1 為4 輥粗中軋機(jī)組開卷機(jī)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(shí),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(shí),同時(shí)產(chǎn)生一沿波導(dǎo)絲方向前進(jìn)的旋轉(zhuǎn)磁場,當(dāng)這個(gè)磁場與磁環(huán)中的磁場相遇時(shí),產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng),使波導(dǎo)絲發(fā)生扭動(dòng),這一扭動(dòng)被安裝在電子艙內(nèi)的測能機(jī)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(jì)算出兩個(gè)脈沖之間的時(shí)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(hào)控制比例閥輸出使之與供給電子放大器的輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng),以此來控制閥芯位置,同時(shí)由閥內(nèi)裝輸出檢測裝置的作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yùn)動(dòng)中的位置跑偏檢測,檢測到的信號(hào)供對(duì)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(gè)裝置。在開卷時(shí)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(shí),檢測器箱內(nèi)透鏡組將帶材遮掩后的光會(huì)聚到光敏元件,光敏元件的信號(hào)電壓經(jīng)色度補(bǔ)償選頻放大,帶通濾波器濾波及信號(hào)電壓整形,后輸出穩(wěn)定的,抗干擾性能強(qiáng)的電壓(電流) 控制信號(hào)作為帶材實(shí)際位置信號(hào)輸入到PLC。