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《對于四輥液壓軋機厚度預控參數(shù)在線調(diào)整》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、《冶金自動化》2004年增刊四輥液壓軋機厚度預控參數(shù)在線調(diào)整張家冰(華僑大學信息學院,福建泉州362011)〔摘要〕介紹0210/500mmX800mm四輥液壓軋機厚度預控系統(tǒng)中采用人機界面實現(xiàn)參數(shù)在線調(diào)整的方法,此方法能大大提高預控參數(shù)的控制精度,減少軋機產(chǎn)品的厚度誤差,是厚度自動控制的一項創(chuàng)新?!碴P鍵詞」四輥液壓軋機;厚度預控;人機界面;在線調(diào)整0概述四輥液壓軋機是軋鋼工業(yè)的主要設備,其產(chǎn)品(帶材、箔材)是輕工、電子、航空等各行業(yè)的重要原材料,因此,帶材產(chǎn)品精度的高低直接影響到國家的工業(yè)水平,但帶材產(chǎn)品精度受到各種因素的制約,其中人口帶材
2、厚度的波動會嚴重影響出口厚度的精度,因此,現(xiàn)代四輥液壓軋機都在人口側安裝有測厚儀,通過厚度預控系統(tǒng)提高軋機消除人口厚度波動對出口厚度干擾的能力。系統(tǒng)構成液壓軋機通過電液伺服閥對油缸進行驅動,從而帶動軋輥上下移動,因油缸是積分環(huán)節(jié),必須通過位置傳感器構成輥縫位置的閉環(huán)系統(tǒng),以實現(xiàn)輥縫的精確定位。圖I示出0210/500mmX800mm四輥液壓軋機的控制系統(tǒng)框圖。S。為輥縫設定值,厚度預控目的是通過修正輥縫給定值進行補償控制,OS。為修正值。www.bzfxw.com圖10210/500mmX800mm四輥液壓軋機預控系統(tǒng)框圖圖中S為位置傳感器,
3、采用美國MTS公司生產(chǎn)的TEMPOSONICS磁致伸縮位移傳感器,傳感器直接安裝在油缸上,傳感器輸出信號L。的范圍是。-10V,靈敏度為10V/50mm=0.2V/mm,D/A分辨率為16位,反應時間約等于1ms,經(jīng)由LS傳感器構成的位置閉環(huán)系統(tǒng)頻寬幾可達8Hz以上。H,.HZ為測厚儀,選用核工業(yè)大連應用技術研究所生產(chǎn)的HDY5023型射線測厚儀,hl,h:為其輸出信號,測量精度為<士0.5Jum,測量范圍0.7-0.013mm,分辨率0.1tm,響應時間<30ms,有偏差值輸出,也有絕對值輸出。Sv為電液伺服閥,驅動油缸上下移動。MD,,M
4、DZ為安裝在導向輥上的光電脈沖發(fā)生器,f.DlIflID2為其輸出信號,每轉500個脈沖,供測量帶材移動距離和速度。P為壓力傳感器輸出信號(型號ACY-7F),靈敏度為5V/25MPa。利用油缸中的壓力,可構成壓力負反饋、剛性補償、壓力偏心補償[17以及極限保護等功能。AGC控制由三菱公司生產(chǎn)的FXZN-80MT型PLC及FXZN-4AD,FXZN-4DA以及相應的各種閉環(huán)系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)以及數(shù)字系統(tǒng)組合構成。人機界面采用三菱公司的[收稿日期]2003-11-17;[修改稿收到日期]2004-02-03[作者簡介〕張家冰(1968-),男,福建
5、莆田人,講師,博士,主要從事工業(yè)自動化和優(yōu)化控制理論的研究。135萬方數(shù)據(jù)《冶金自動化》2004年增刊F940GOT/SWD/C,再配合本系統(tǒng)設計的程序可實現(xiàn)用戶屏模式設置,運行參數(shù)觀察,狀態(tài)監(jiān)視以及預控參數(shù)在線調(diào)整等功能。2控制方法從理論分析[E21可知,消除人口厚度波動對出口厚度干擾的預控調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為,D,(:)二一mi/}zru/Jv1+i"r+’1141,41,、~1-rixvn}J.vw~1Tix’LYHJJ}J-"J”一“NHJ1`G}}CN-7JS1/J’一‘““K。一((9,-To)5為純延時環(huán),其中m為材料塑性系數(shù),K
6、為軋機剛性系統(tǒng),。,一弄,L為測厚儀和壓下點之間的/J一“扮一J一”行”‘“111114‘一’~’一月、樸’一/7'1NV.1JJ’一,.口‘’“‘V1’一/刁功切‘一僑””~’!1"}I^J曰J安裝距離,本軋機L=900mm,V,為人口帶材速度,本軋機為0.3-7m/s,To包含測厚儀響應時間(30ms)、各種閉環(huán)的響應時間、A/D,D/A的響應時間,以及程序執(zhí)行所需的時間,因為V,是可變的,故延時環(huán)的延時時間是可變的,因此用硬件方法實現(xiàn)D,(s)是有困難的。為了能用PLC進行運算,將其離散化,進行Z變換,則可求出數(shù)字控制器的Z變換式為
7、:D,(Z,一Z[K一‘e,一To>s〕_-ASO(Z)設采樣周期為T,且e,一To一N·T,N為整數(shù),則D,(Z)一籠·Z-N,而D,(Z)△H(2)所以ASo(Z)=AH(Z)··Z-N,寫成差分方程為aSo(2)二一梁·aH(i-N)。式中,AS,(i)為第i次計了、算機的輸出量,OH(i-N)為第i-N次采樣的人口厚度偏差值。本系統(tǒng)采用脈沖計數(shù)的方法代替延時,在暫不考慮To的影響下,延時0,時間后進行壓下修正,實際上是對某點測量后,當該點傳送L距離到達壓下位置時,根據(jù)該點厚度偏差值對主壓下進行修正,因此可用測量帶鋼傳送距離的辦法來實現(xiàn)
8、。而該點至壓下點的距離是固定的,不受速度影響,因此在人口側導向輥上安裝一個光碼盤MD,(500個/轉),逆向軋制時采用MD,。在帶鋼和導向輥不打滑的條件下卜廠ma的