cpc對中系統(tǒng)的改進

cpc對中系統(tǒng)的改進

1cpc對中裝置的運行缺陷在傳輸和運行過程中，帶鋼的始終控制在生產(chǎn)能力的中心，尤其是在運行過程中，cpc不斷調(diào)整和控制中裝置。雙機架冷軋機生產(chǎn)中每卷帶鋼達幾千米,且大部分時間在高速軋制,帶鋼被正確地控制在軋制線中心,否則會出現(xiàn)斷帶等重大事故。一套運行穩(wěn)定良好的CPC對中裝置,是帶鋼對中運行和對邊整齊卷取的關(guān)鍵,能夠保證機組高效生產(chǎn)和高品質(zhì)的帶鋼軋制質(zhì)量。濟鋼冷軋板廠對中裝置自投用以來出現(xiàn)較多缺陷以及受其他硬件影響,不適應(yīng)快速、高效的生產(chǎn)節(jié)奏,嚴重制約了生產(chǎn)。為此,濟鋼冷軋板廠結(jié)合實際應(yīng)用進行優(yōu)化,并取得了較好效果。2帶鋼邊緣位置檢測開卷機CPC帶鋼對中控制系統(tǒng)由檢測單元、信號控制單元、液壓伺服單元3部分組成。檢測單元包括位置傳感器、位置傳感器定位裝置、高頻光源;液壓伺服單元包括液壓站、伺服閥、伺服油缸、位置傳感器。檢測單元安裝在帶鋼上方鋼結(jié)構(gòu)支架上,兩側(cè)各配有1個位置傳感(LS13/LS14),每個位置傳感器包括1個測量接收器LS13和1個基準(zhǔn)位置接收器LS14,兩側(cè)的LS13/LS14安裝在同一滑道上,通過電機皮帶傳動,同步移入或移出,見圖1。在帶鋼對中開始之前,帶鋼邊緣位置由電機傳動的傳感器定位裝置檢測。LS13和LS14各自的高頻光接收圓筒孔道與高頻光源的同一發(fā)光點對中。當(dāng)測量接收器LS13的孔道被鋼帶遮住一半,基準(zhǔn)位置接收器LS14高頻光接收孔道不受帶鋼位置的影響時,帶鋼對中在軋機中心線位置上。當(dāng)帶鋼偏離中心位置時,通過光電檢測梁LS13連續(xù)跟蹤帶鋼邊部位置變化,同時參考光電檢測梁LS14連續(xù)檢測光的亮度并對可能產(chǎn)生的變化進行補償,對產(chǎn)生的對比信號量通過信號控制裝置進行處理后,將調(diào)節(jié)量發(fā)送給伺服閥再控制液壓缸并帶動執(zhí)行機構(gòu)開卷機,再將調(diào)節(jié)后的大小再由開卷機上的位置傳感器進行反饋,最終實現(xiàn)閉環(huán)控制,見圖2。3傳感器無移動部件冷軋板廠的CPC對中系統(tǒng)在帶鋼通過檢測框架時與框架沒有接觸,同時對中傳感器無移動部件,按設(shè)計完全屬于無損耗和免維護。但在現(xiàn)場糾偏過程中,始終處于調(diào)整的模式下依然存在卷曲塔形,且隨著時間的推移,測量糾偏能力呈直線下降趨勢,不能將帶鋼對中,失去了對中裝置的作用。3.1開卷機+鋼卷的關(guān)系CPC帶鋼對中控制系統(tǒng)是軋機穿帶防止跑偏的核心裝置?？刂葡到y(tǒng)的位置傳感器定位裝置的允許中心偏差為±8mm,在穿帶過程中,開卷機在CPC系統(tǒng)伺服油缸作用下移動范圍為±100mm。穿帶跑偏嚴重時,帶鋼在夾送輥前瓢曲,控制系統(tǒng)的對中伺服油缸移動到滿行程位,完全喪失調(diào)節(jié)作用。穿帶過程中,當(dāng)開卷機上方的鋼卷壓輥抬起時,開卷機上的鋼卷外圈有松卷現(xiàn)象,其原因是夾送輥驅(qū)動電機電磁制動器轉(zhuǎn)矩不足。帶鋼位置由CPC位置傳感器(LS13/LS14)檢測,當(dāng)穿帶開始帶鋼偏離中心位置時,LS13/LS14產(chǎn)生對比信號,CPC的控制裝置將信號處理后,控制液壓伺服系統(tǒng)帶動開卷機移動。由于鋼卷外圈松,開卷機在帶動鋼卷移動時,最外層帶鋼與鋼卷沒有足夠的摩擦力而不能做相應(yīng)移動。雖然開卷機已經(jīng)移動到最初指令位置,但帶鋼被檢測部分位置沒有跟隨移動到目標(biāo)值,CPC位置傳感器檢測到的帶鋼仍然偏離中心位置,對中系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)出移動開卷機的指令,直到CPC系統(tǒng)的對中伺服油缸移動到滿行程位,從而失去調(diào)節(jié)作用。3.2高交變壓器的組成軋機CPC裝置為光電感應(yīng)式,為了排除自然光和工作環(huán)境中各種光的干擾,傳感器使用高頻變壓器產(chǎn)生的高頻光源。在實際應(yīng)用中,這種高頻變壓器和燈源故障率較高,生成高頻交變光是一個專門的高交變壓器,與CPC的CPU、IO板和通訊板等控制系統(tǒng)一同安裝在CPC的控制柜內(nèi)。這套變壓器發(fā)熱量很大,CPC控制柜就安裝在軋機入口處,所處環(huán)境溫度高。在每年6~9月份,CPC控制柜內(nèi)的溫度達到五十幾度,使測量元件的精度和壽命下降。高交變壓器有專用控制板調(diào)節(jié)內(nèi)部參考電位,控制板經(jīng)常報警,只有經(jīng)常調(diào)整參考電位值,才能保證CPC系統(tǒng)正常運行。另外,由于高頻燈管在使用過程中隨著時間的延長,燈管的整體表面光亮度強度不一,從而降低了測量精度。3.3測量精度的影響軋機高速運轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動,嚴重影響測量精度。另外位置傳感器定位裝置傳動皮帶的松緊度、高頻光源上的灰塵以及測量和檢測接收器的垂直度均會影響測量精度。4cpc對中系統(tǒng)的優(yōu)化針對CPC對中系統(tǒng)的影響因素,結(jié)合實際情況對夾送輥、電磁制動器、燈源控制系統(tǒng)進行了優(yōu)化。4.1新輥與新輥的選擇原來的夾送輥表面布滿凸起的麻點,主要與輥子的材質(zhì)、硬度、粗糙度以及夾送的壓力有關(guān)。選用材質(zhì)為42CrMn,并調(diào)質(zhì)處理、硬度不低于60HRC、粗糙度Ra≯3.2μm的新輥,以減輕夾送輥在使用過程中產(chǎn)生凸起麻點。同時,優(yōu)化上夾送輥壓下油缸的工作壓力,液壓系統(tǒng)壓力由原設(shè)計140MPa調(diào)低到110MPa。在夾送輥運送帶鋼時,帶鋼受力均勻,帶鋼與夾送輥不發(fā)生相對側(cè)滑。4.2整體調(diào)整電磁制動彈簧夾送輥驅(qū)動電機電磁制動器制動轉(zhuǎn)矩不足,造成CPC帶鋼對中控制系統(tǒng)失去對中功能,重新調(diào)整電磁制動器內(nèi)外制動彈簧的配置及分布,清洗制動摩擦片上的油污,裝配時調(diào)整制動轉(zhuǎn)矩,將制動間隙調(diào)整到0.2mm,使制動器開閉靈活可靠、制動轉(zhuǎn)矩大小適中,保障了CPC對中調(diào)節(jié)。4.3直接電源系統(tǒng)為避免高頻變壓器和CPC的CPU、IO板及通訊板等在同一控制柜內(nèi),優(yōu)化燈源。它不需要專門的高頻變壓器和輔助控制系統(tǒng),而是直接用24V直流電作為電源。燈源自身帶有1個控制板,可以產(chǎn)生高頻光。這種高頻光是一種1000Hz頻波和矩形頻波交叉光,在自然和一般設(shè)備上不能產(chǎn)生這種光。新燈源增加了特殊的控制技術(shù),產(chǎn)生的高頻光不受工作環(huán)境中的自然光、工頻光和紅外光等干擾,同時可使用普通常見的冷色調(diào)燈管。這樣可以保證整體光源的亮度穩(wěn)定,提高了測量精度,也節(jié)約成本。4.4松緊度的控制在軋機工作時因存在振動,嚴重影響到測量位置的控制精度。通過重新緊固框架螺栓,調(diào)整位置傳感器定位裝置傳動皮帶的松緊度等措施來控制因振動引起的問題,并定期擦拭落到高頻光源上的灰塵。通過調(diào)節(jié)檢測和參考接收器的垂直度,既調(diào)節(jié)補償電阻又提高測量精度,定期對對中系統(tǒng)進行標(biāo)定,即在沒有帶鋼時,利用萬用表測量檢測梁和參考梁的補償電壓是否為10V/5V,再調(diào)節(jié)EVK2.11/EVK2.12上的R1~R4的電阻值進行補償,見表1。5中控制系統(tǒng)回用通過對夾送輥、電磁制動器及燈源控制系統(tǒng)的優(yōu)化,消除了夾送輥前帶鋼瓢曲現(xiàn)象和帶鋼穿帶準(zhǔn)備時鋼卷外圈松卷問題。在整個穿帶過程中,開卷機對中油缸竄動量由±100mm降到±20mm,CPC帶鋼對中控制系統(tǒng)靈活可靠,軋機穿帶平穩(wěn)順暢。重新緊固框架螺栓,調(diào)整位置傳感器定位裝置和傳動皮帶的松緊度,減輕了傳動過