EMG對中系統(tǒng)在不銹鋼連續(xù)退火酸洗機組上的應用

1、EMG對中系統(tǒng)在不銹鋼連續(xù)退火酸洗機組上的應用【摘 要】不銹鋼連續(xù)退火酸洗機組相對較長，為了保證了機組的正常運行，EMG對中糾偏系統(tǒng)的應用顯得尤為重要。本文介紹了EMG糾偏系統(tǒng)CPC、EPC控制方式在不銹鋼連續(xù)退火酸洗機組中的具體應用。 【關鍵詞】糾偏 對中 CPC EPC1.前言本連續(xù)退火酸洗機組是國內(nèi)第一條自主知識產(chǎn)權具有國際先進水平的不銹鋼退火酸洗生產(chǎn)線，自動化程度很高，帶鋼在連續(xù)退火酸洗機組中長約1600多米（酸洗線長度約590米），機組工藝速度最高達80m/min，如果帶鋼偏離機組中心線，就有可能導致帶鋼或生產(chǎn)設備的損壞。所以保證帶鋼在機組中心位置運行尤為重要。為了避免帶鋼跑偏，本機

2、組采用德國EMG公司對中糾偏系統(tǒng)，共17套，可以持續(xù)的測量帶鋼位置并通過CANBUS總線與其自帶處理器進行檢測糾偏等控制，并和生產(chǎn)線PLC通過Profibus總線進行通信，對全線糾偏系統(tǒng)進行監(jiān)控，保證生產(chǎn)線正常運行。2.EMG對中糾偏系統(tǒng)簡介本機組EMG糾偏系統(tǒng)包括中心位置控制(centre position contro1，簡稱 CPC)和邊部位置控制(edge position contro1，簡稱EPC)兩種控制方式，前者使帶鋼運行中心線與生產(chǎn)線中心線對中，后者使帶鋼在卷曲過程中邊部對齊。中心位置控制系統(tǒng)CPC特點：帶鋼通過檢測框架時同框架沒有接觸；由于對中傳感器無移動部件，其完全是無損

3、耗和免維護的；基于檢測原理，檢測系統(tǒng)對任何污染都是不敏感的(包括少量氧化鐵皮)，具有不受濕氣、油霧和浪邊及帶鋼高度的變化等的影響等優(yōu)點。邊部位置控制系統(tǒng)EPC特點；由探測頭連續(xù)地跟蹤測量行進帶鋼邊緣位置的變化，探頭底部設有LIC交變光源，LIC交變光源頻率2kHz，可以避免外部強光對整個EPC系統(tǒng)的影響。3.CPC、EPC系統(tǒng)組成及原理圖1 糾偏系統(tǒng)控制圖3.1 CPC糾偏系統(tǒng)主要組成部分包括：電感應式帶鋼對中測量裝置BMI2-CP、SPC16(數(shù)字控制單元)、線性位置傳感器KLW、伺服閥、油缸(執(zhí)行器)，液壓站等幾部分構成。原理描述：為了檢測金屬帶鋼的中心位置，設備采用了兩對傳感器。傳感器安

4、裝在與機組中心相對稱的位置。每對傳感器分別用于檢測帶鋼的一個邊；其中一個傳感器用作發(fā)射裝置，相對應的另一個用作接收裝置(見圖2)。發(fā)射線圈提供一個有規(guī)則的正弦電壓波形。根據(jù)帶鋼在框架中的位置，在接收線圈中將感應產(chǎn)生一個相應的電壓波形。兩個接收通道值相減并放大，我們就可以得出帶鋼偏離機組中心線的一個連續(xù)位置信號。每對線圈本身又是有方向的空心變壓器。帶鋼在通過這些接收器和發(fā)送器時，在所連接的線圈之間產(chǎn)生磁通量差，該差值轉換為一個電壓信號被作為測量結果。測量結果在BMI2-CP控制箱內(nèi)轉化成數(shù)字量信號被傳送至SPC16控制系統(tǒng)進行信號處理，輸出±300mA電流信號來控制伺服閥，通過伺服閥控

5、制油缸動作，由KLW線性位移傳感器檢測油缸行程，并反饋到SPC16中進而進行差值計算，行程一套完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)，達到對中效果。圖2 BMI2-CP檢測原理圖3.2 EPC糾偏系統(tǒng)主要組成部分包括數(shù)字式掃描探測頭EVK、高頻交變光源 LIC、數(shù)字控制單元 SPC16、線性位置傳感器KLW、伺服閥、油缸(執(zhí)行器)、液壓站等幾部分構成。 原理描述：由EVK LS13、14探測頭進行連續(xù)跟蹤測量帶鋼邊緣位置（見圖3），將帶鋼邊緣位置偏差信號輸入到SPC16控制單元，SPC16控制系統(tǒng)進行信號處理，輸出±300mA的電流信號來控制伺服閥，通過伺服閥控制油缸動作，由KLW線性位移傳感器檢測油缸

6、行程，并反饋到SPC16中進而進行差值計算，行程一套完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)，達到齊邊卷曲效果。圖3 EVK2-CP檢測原理圖4.調(diào)試中的問題及解決措施在機組連續(xù)冷、熱跑帶過程中發(fā)現(xiàn)前后活套小車及活套中部CPC對中系統(tǒng)極不穩(wěn)定。在調(diào)試過程中反復對各種可能進行確定、排除, 結合各類型糾偏系統(tǒng)工作原理及執(zhí)行機構工作狀態(tài), 分析其產(chǎn)生的原因。4.1 糾偏系統(tǒng)存在的問題活套小車對中系統(tǒng)采用I型的糾偏輥，活套中對中轉向輥部為PI型糾偏輥（見圖4）。圖4 活套內(nèi)糾偏系統(tǒng)布置圖I型糾偏輥糾偏形式是繞其自身的中心線旋轉的，旋轉半徑很小，為了糾正帶鋼位置往往會突然轉過移動的角度，而且其旋轉角度比較難控制，常常會過糾偏

7、，不得不反向進行糾偏，這樣往復的擺動，進而形成振蕩。活套小車糾偏系統(tǒng)工作過為頻繁，帶鋼厚度較薄且活套內(nèi)張力較大時，很容易因糾偏使帶鋼不能與輥面充分接觸，而在糾偏方向相反的輥面產(chǎn)生“翹曲”對帶鋼邊部產(chǎn)生一定的變形，形成單邊浪，影響產(chǎn)品質(zhì)量。PI型糾偏輥由于所處位置原因，也與活套小車糾偏系統(tǒng)一樣存在振蕩現(xiàn)象。4.2 解決方法針對活套小車CPC對中系統(tǒng)存在振蕩并無法穩(wěn)定下來的問題，在SPC16控制單元參數(shù)中設置位置限幅功能，激活P019（release feedback）=1 ，P020(feedback factor取值范圍在0-2.0之間)，P021（feedback limit 限制反饋最大位置，應小于油缸最大行程），同時適當增大P017（Gain Auto）數(shù)值。將其修改參數(shù)進一步優(yōu)化，振蕩現(xiàn)象得以改善。但活套中部CPC對中系統(tǒng)在機組提速后，因活套內(nèi)速度與工藝段速度同步，經(jīng)常出現(xiàn)鋼帶在糾偏輥邊緣現(xiàn)象，此時糾偏系統(tǒng)執(zhí)行機構已經(jīng)處于糾偏的最大位置，針對這種現(xiàn)象，反復對位置限幅、增益以及其它參數(shù)進行優(yōu)化，效果不明顯，最終將BMI2-CP對中檢測框架由檢測糾偏輥出帶側帶鋼位置，改為檢測進帶側帶鋼位置，效果較為明顯（見圖5）。圖5