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淺談板材張力拉矯機自動控制系統

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冷軋板材連續生產過程中，普遍使用拉伸彎曲矯直機，以下簡稱拉矯機。在酸洗工藝中，為了提高熱軋帶錒表面酸洗質量，在連續酸洗線的入口段設置拉矯機破鱗，清除氧化鐵皮和其他雜質；在連續熱鍍鋅鍍后處理工藝段中，為了獲得良好板形，消除板面的浪邊、浪形、瓢曲及輕度的鐮刀彎，改善材料的各向異性，消除屈服平臺，阻止滑移線形成，同樣設置拉矯機以滿足工藝要求。當拉伸矯直時，板材因受張力拉伸和彎曲輥作用而具有縱向、橫向、垂直于表面的厚度方向等三個自由度的變形，因而，在所有軸線位置上的滑移面都能活動，這就是拉伸彎曲矯直機的優越性。 1.拉矯機控制系統原理分析 拉矯機采用兩種控制模式。 (1)拉矯機張力控制模式 當焊縫通過拉矯機時，彎曲輥和矯直輥自動抬起。當操作者在機旁操作箱選擇了普通運行方式時，拉矯機一直處于張力控制方式，直至選擇了延伸率控制，彎曲輥和矯直輥不能壓下，張力值取決于拉矯機前的光整機和拉矯機后的張力輥。張力控制方式下，延伸率電機M3與主電機M2之間沒有速度差，拉矯機4支輥子R1—R4線速度相等，傳動力矩均由M2提供。 (2)拉矯機延伸率控制模式  當操作選擇了延伸率控制方式，張力輥R3的速度取決于主電機M2和延伸率電機M3的速度和，張力輥R4的取決于補償電機M4和延伸率電機的速度和。延伸率電機M3速度比主電機快，延伸率值E即為兩者的速度差。延伸率控制投入時，彎曲輥和矯直輥自動壓下，在大張力下調整帶鋼板形和平直度。 2.拉矯機各環節控制系統 (1)過程信號采集。 (2)張力輥扭矩檢測 拉矯機運行過程中，各個張力輥上所受張力值由扭矩傳感器LB70/200KN檢測，LB70輸入電壓10—35V直流，輸入電壓在標稱范圍內每增加1V，輸出電壓增加10mV，使用電壓24V。將4個扭矩參數值送入現場力矩測量控制系統轉換成國際標準信號0—10V，然后送往計算機系統AEPW轉換成數字量參與閉環控制。安裝時扭矩傳感器標稱方向與所受力方向相同時，輸出為正，反之為負。在現場力矩測量控制系統中4個信號必須統一調零。 (3)帶鋼長度測量 為了計算拉矯機的延伸率，采用FG4AK-5000型2臺脈沖發生器。每轉5000個脈沖。實際值與設定值比較后實現閉環控制。每個脈沖發生器輸出A、B兩組脈沖列，可以實現方向辨認和雙向計數。直流輸入電壓24V。用屏蔽電纜將信號送入計算機的32位高速脈沖計數器MMC-DE22。 (4)通道控制字 a.PLC可編程序控制器與計算機之間的控制通道本系統中PLC是主令程序控制器，它通過通道發出所有使能信號，控制命令，參考值和運行信號給計算機。再由功能計算機傳給拉矯機基礎自動化級。PLC可編程序控制器CC3與功能計算機SSAP之間采用LE-BUS并行通訊總線。 b.基礎自動化級控制字結構  張力拉矯機基礎自動化級由工藝計算機板TP-MSR和SIMOREGK組成。從直流電機Ml—M4相對應設置了TP和SIMOREG，TP的任務是連續不斷地接受上級計算機SSA和PLC通過DUST-6B串行總線傳下來的控制電文，并將處理后的控制字電文用光纖電纜發送給SIMOREG；同時，TP接受SIMOREG-K運行的實際值并以返回電文格式傳給上級功能計算機系統SSA和PLC。SIMORFG-K是全數字微處理機反并聯無環流橋式整流裝置，用于提供動力、調節速度和張力?？刂齐娢母袷椒譃樗姆N：單電文；預報電文；參數電文和返回電文。拉矯機主電機M2-方面為4個張力輥提供動力，另一方面時刻跟隨生產線的速度變化，因此M2的功能計算機TP接收上級功能計算機SSA傳下來的預報電文和單電文，由電機上脈沖發生器、TP和SIMOREG-K構成速度環；延伸率控制電機M3和補償電機Ml、M4只接受單電文，除了它們各自都跟隨生產線速度，由電機上脈沖發生器、TP和SIMOREG-K構成速度閉環以外，還分別由張力輥R1、R4帶鋼長度測量脈沖發生器、拉矯機功能計算機STRECK、TP和SIMOREG-K構成延伸率閉環控制；由扭矩傳感器，拉矯機功能計算機STRECK，TP和SIMOREGK構成張力閉環控制。電文正文由10個16位控制字組成，2個控制字，占4個字節；參數設定區占有16個字節。在電文塊頭有文本起始標志和接受地址，返回地址；塊尾有塊檢測和塊結尾標志字節。(圖/文www.guanggaodai.com)

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