對中控制系統在熱軋平整機組中的應用

摘 要：對中控制系統是確保熱軋平整機組能夠對塔型卷和交錯卷進行改良的重要單體設備，文中詳細介紹了對中控制系統的控制原理，控制方式及通訊系統構成。

關鍵詞：對中；光電感應；熱軋平整機組

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.025

0 引言

包鋼熱軋平整機組是2003由米諾公司設計制造并投入使用的，主要作用是對版型不良、塔型卷及交錯卷進行改良達到產品升級。同時對帶鋼表面進行二次軋制，是軋制后的帶鋼表面更加平整，板型更加優良。而對中控制系統正是平整機組能夠完成任務的重要組成部分，他能夠使帶鋼在高速軋制的過程中始終保持在中心線上，不會出現跑偏現象。也可以使邊部不整齊的塔型卷和交錯卷通過重卷模式變得整齊。

1 糾偏自動控制的原理

包鋼熱軋平整機組入口對中控制系統是德國EMG公司生產的，原理圖如圖1，其控制器為控制單元箱中的SPC16，執行機構為伺服閥和行程液壓缸，檢測機構為液壓缸部分位置傳感器、碼盤、光電感應接收器及光源發生器。首先由光源發生器產生2KHZ的高頻光，當帶板處于中心線位置時左右兩邊的光電接收器的測量探頭會接收到10V的電信號，同時輔助探頭會接受到5V的電信號。這種情況下就不會有輸出電流產生，伺服閥就處于零位狀態。當板帶偏離中心位置時勢必會使一邊的光電感應接受器的測量探頭和輔助探頭之間的電壓比發生變化，其輸出電壓就不為零，產生的偏差電壓經放大和整流后，輸入到電子控制系統中，經過計算處理就可以獲得一個與平整機組中心線偏移距離成正比的電流信號，再由液壓控制裝置推動行程液壓缸移動，直至最終消除偏差。

2 對中控制系統的控制方式

對中控制系統從操作方式上分為手動控制模式、對中模式和自動控制模式三種。

（1）手動控制模式。當對中系統處于手動模式時，其中的光電感應接收器和液壓缸的位置傳感器都將不參與系統控制，而是通過操作臺上的控制按鈕來進行人為的選擇在液壓缸行程范圍內“向操作側移動”或“向傳動側移動”。

（2）對中控制模式。當對中系統處于對中模式時，開卷機芯軸將會以受控的方式移到中間位置對中控制系統投入位置控制，液壓缸位移傳感器作為中間位置傳感器取代板帶的邊部信號，并且其中間位置信號將與伺服閥放大器的輸入相連，伺服放大器通過伺服閥來控制液壓缸左右動作，最終使開卷機芯軸移動并保持在到中間位置。

（3）自動控制模式。當對中系統處于自動模式時，開卷機芯軸液壓缸會根據光電感應接收器產生的輸出電流自動進行調節，此時液壓缸位置傳感器的測量數據作為控制系統的負反饋信號使系統定位更準確高效。一般的生產狀態下都會選擇自動控制模式。

3 對中控制系統的通訊構成

對中控制系統具有快速性和實時相應的特點，控制系統選用的是SPC16、以RS232串行通信通過profibus接收PLC控制命令，PLC通過profibus向對中控制系統發出工作模式指令，并向對中控制系統輸入板帶的速度信號，以實現高速狀態下的糾偏功能，并接受對中控制系統的監控信號，而SPC16控制系統中光電感應傳感器與控制器MCU則通過profibus通訊。

4 有效改善對中效果的方法

（1）在系統容許的范圍內增大張力會提高對中的效果；

（2）板帶運行距離越短，對中效果越好；

（3）伺服閥定期的零位機械調零，可以減少跑偏量；

（4）定期清潔高頻光源發生器的玻璃外罩，可以提高對中效果；

（5）定期檢查開卷機位置傳感器的狀態，避免測量桿彎曲變形；

（6）避免軋制過程中機組的突然加速或減速，會提高對中效果。

5 總結

德國EMG公司生產的對中控制系統在包鋼的熱軋平整機組修復缺陷卷的工作中起到了至關重要的作用，不僅消除了平整機組在平整軋制，分卷和重卷過程中跑偏現象的發生，同時也確保了板帶質量，保證整了個平整過程能連續生產。

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作者簡介：張揚（1979-），女，江蘇常州人，本科，自動化中級工程師，科員，研究方向：自動化。endprint