EMG對(duì)中系統(tǒng)在不銹鋼連續(xù)退火酸洗機(jī)組上的應(yīng)用

1、EMG對(duì)中系統(tǒng)在不銹鋼連續(xù)退火酸洗機(jī)組上的應(yīng)用【摘 要】不銹鋼連續(xù)退火酸洗機(jī)組相對(duì)較長(zhǎng)，為了保證了機(jī)組的正常運(yùn)行，EMG對(duì)中糾偏系統(tǒng)的應(yīng)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(jī)組中的具體應(yīng)用。 【關(guān)鍵詞】糾偏 對(duì)中 CPC EPC1.前言本連續(xù)退火酸洗機(jī)組是國(guó)內(nèi)第一條自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)具有國(guó)際先進(jìn)水平的不銹鋼退火酸洗生產(chǎn)線，自動(dòng)化程度很高，帶鋼在連續(xù)退火酸洗機(jī)組中長(zhǎng)約1600多米（酸洗線長(zhǎng)度約590米），機(jī)組工藝速度最高達(dá)80m/min，如果帶鋼偏離機(jī)組中心線，就有可能導(dǎo)致帶鋼或生產(chǎn)設(shè)備的損壞。所以保證帶鋼在機(jī)組中心位置運(yùn)行尤為重要。為了避免帶鋼跑偏，本機(jī)

2、組采用德國(guó)EMG公司對(duì)中糾偏系統(tǒng)，共17套，可以持續(xù)的測(cè)量帶鋼位置并通過(guò)CANBUS總線與其自帶處理器進(jìn)行檢測(cè)糾偏等控制，并和生產(chǎn)線PLC通過(guò)Profibus總線進(jìn)行通信，對(duì)全線糾偏系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，保證生產(chǎn)線正常運(yùn)行。2.EMG對(duì)中糾偏系統(tǒng)簡(jiǎn)介本機(jī)組EMG糾偏系統(tǒng)包括中心位置控制(centre position contro1，簡(jiǎn)稱 CPC)和邊部位置控制(edge position contro1，簡(jiǎn)稱EPC)兩種控制方式，前者使帶鋼運(yùn)行中心線與生產(chǎn)線中心線對(duì)中，后者使帶鋼在卷曲過(guò)程中邊部對(duì)齊。中心位置控制系統(tǒng)CPC特點(diǎn)：帶鋼通過(guò)檢測(cè)框架時(shí)同框架沒(méi)有接觸；由于對(duì)中傳感器無(wú)移動(dòng)部件，其完全是無(wú)損

3、耗和免維護(hù)的；基于檢測(cè)原理，檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)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(diǎn)。邊部位置控制系統(tǒng)EPC特點(diǎn)；由探測(cè)頭連續(xù)地跟蹤測(cè)量行進(jìn)帶鋼邊緣位置的變化，探頭底部設(shè)有LIC交變光源，LIC交變光源頻率2kHz，可以避免外部強(qiáng)光對(duì)整個(gè)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(yīng)式帶鋼對(duì)中測(cè)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(gòu)成。原理描述：為了檢測(cè)金屬帶鋼的中心位置，設(shè)備采用了兩對(duì)傳感器。傳感器安

4、裝在與機(jī)組中心相對(duì)稱的位置。每對(duì)傳感器分別用于檢測(cè)帶鋼的一個(gè)邊；其中一個(gè)傳感器用作發(fā)射裝置，相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)用作接收裝置(見(jiàn)圖2)。發(fā)射線圈提供一個(gè)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(yīng)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電壓波形。兩個(gè)接收通道值相減并放大，我們就可以得出帶鋼偏離機(jī)組中心線的一個(gè)連續(xù)位置信號(hào)。每對(duì)線圈本身又是有方向的空心變壓器。帶鋼在通過(guò)這些接收器和發(fā)送器時(shí)，在所連接的線圈之間產(chǎn)生磁通量差，該差值轉(zhuǎn)換為一個(gè)電壓信號(hào)被作為測(cè)量結(jié)果。測(cè)量結(jié)果在BMI2-CP控制箱內(nèi)轉(zhuǎn)化成數(shù)字量信號(hào)被傳送至SPC16控制系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)處理，輸出±300mA電流信號(hào)來(lái)控制伺服閥，通過(guò)伺服閥控

5、制油缸動(dòng)作，由KLW線性位移傳感器檢測(cè)油缸行程，并反饋到SPC16中進(jìn)而進(jìn)行差值計(jì)算，行程一套完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)，達(dá)到對(duì)中效果。圖2 BMI2-CP檢測(cè)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(cè)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(gòu)成。 原理描述：由EVK LS13、14探測(cè)頭進(jìn)行連續(xù)跟蹤測(cè)量帶鋼邊緣位置（見(jiàn)圖3），將帶鋼邊緣位置偏差信號(hào)輸入到SPC16控制單元，SPC16控制系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)處理，輸出±300mA的電流信號(hào)來(lái)控制伺服閥，通過(guò)伺服閥控制油缸動(dòng)作，由KLW線性位移傳感器檢測(cè)油缸

6、行程，并反饋到SPC16中進(jìn)而進(jìn)行差值計(jì)算，行程一套完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)，達(dá)到齊邊卷曲效果。圖3 EVK2-CP檢測(cè)原理圖4.調(diào)試中的問(wèn)題及解決措施在機(jī)組連續(xù)冷、熱跑帶過(guò)程中發(fā)現(xiàn)前后活套小車及活套中部CPC對(duì)中系統(tǒng)極不穩(wěn)定。在調(diào)試過(guò)程中反復(fù)對(duì)各種可能進(jìn)行確定、排除, 結(jié)合各類型糾偏系統(tǒng)工作原理及執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(wèn)題活套小車對(duì)中系統(tǒng)采用I型的糾偏輥，活套中對(duì)中轉(zhuǎn)向輥部為PI型糾偏輥（見(jiàn)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(zhuǎn)的，旋轉(zhuǎn)半徑很小，為了糾正帶鋼位置往往會(huì)突然轉(zhuǎn)過(guò)移動(dòng)的角度，而且其旋轉(zhuǎn)角度比較難控制，常常會(huì)過(guò)糾偏

7、，不得不反向進(jìn)行糾偏，這樣往復(fù)的擺動(dòng)，進(jìn)而形成振蕩?；钐仔≤嚰m偏系統(tǒng)工作過(guò)為頻繁，帶鋼厚度較薄且活套內(nèi)張力較大時(shí)，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(duì)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(duì)活套小車CPC對(duì)中系統(tǒng)存在振蕩并無(wú)法穩(wěn)定下來(lái)的問(wèn)題，在SPC16控制單元參數(shù)中設(shè)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?zhàn)畲笪恢?，?yīng)小于油缸最大行程），同時(shí)適當(dāng)增大P017（Gain Auto）數(shù)值。將其修改參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，振蕩現(xiàn)象得以改善。但活套中部CPC對(duì)中系統(tǒng)在機(jī)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(shí)糾偏系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)處于糾偏的最大位置，針對(duì)這種現(xiàn)象，反復(fù)對(duì)位置限幅、增益以及其它參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，效果不明顯，最終將BMI2-CP對(duì)中檢測(cè)框架由檢測(cè)糾偏輥出帶側(cè)帶鋼位置，改為檢測(cè)進(jìn)帶側(cè)帶鋼位置，效果較為明顯（見(jiàn)圖5）。圖5