Fife糾偏在冷軋帶鋼連續(xù)生產(chǎn)線上的實際應(yīng)用

【摘 要】唐鋼冷軋2#鍍鋅作為一條連續(xù)生產(chǎn)線，F(xiàn)ife糾偏在整條生產(chǎn)線上的作用至關(guān)重要，帶鋼偏移的問題不僅可能造成生產(chǎn)線速度減慢，而且還會給生產(chǎn)設(shè)備甚至是鋼帶本身帶來損壞。為了保證機組的穩(wěn)定運行及獲得邊部整齊的鋼卷，研究Fife糾偏的實際應(yīng)用尤為重要。本文對帶鋼在連續(xù)生產(chǎn)線上的跑偏原因進行了分析，提出了在生產(chǎn)線上常用的兩種糾偏控制原理，介紹了糾偏在實際應(yīng)用中的維護方式、方法。

【關(guān)鍵詞】跑偏 糾偏 傳感器 控制

帶鋼在連續(xù)生產(chǎn)線上主要與各種輥子接觸，從力的角度來說，帶鋼的橫向擾動力小于帶鋼和輥子的橫向靜摩擦力，帶鋼是不會發(fā)生跑偏的。但當(dāng)帶鋼的橫向擾動力大于帶鋼和輥子的橫向靜摩擦力，帶鋼將相對于原來的位置發(fā)生偏移，此時靜摩擦力也會相應(yīng)改變成動摩擦力，帶鋼就會發(fā)生跑偏，直到橫向擾動力再次小于橫向動摩擦力，帶鋼將停止跑偏，在新的中心線上繼續(xù)運動。在達到動力學(xué)平衡的過程中，帶鋼會趨向于偏向與每個輥垂直的方向，帶鋼也會受到硬度、壓力分布、慣性、摩擦力和負(fù)荷分配等一些因素的影響而發(fā)生跑偏現(xiàn)象。

Fife糾偏在唐鋼鍍鋅生產(chǎn)線上大致分為兩種：CPC（對中糾偏控制）和EPC（對邊糾偏控制），其基本糾偏系統(tǒng)都是由探測傳感器、控制器、動力執(zhí)行機構(gòu)和糾偏方式組成。簡單的說，探測傳感器監(jiān)測移動的帶鋼的準(zhǔn)確位置，然后把位置信息傳遞給控制器之后，控制器發(fā)送一個信號給動力執(zhí)行機構(gòu)，動力執(zhí)行機構(gòu)動作來調(diào)整帶材，使帶材保持在準(zhǔn)確的設(shè)定位置上。

CPC的感應(yīng)式傳感器基本組成為2個發(fā)送線圈和2個接收線圈，根據(jù)外界條件，這些線圈被分成2組：主動發(fā)送線圈和從動接收線圈。為了檢測金屬帶鋼的中心位置，設(shè)備采用了兩對傳感器，這些傳感器被安排在同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邊，其中一個傳感器用作發(fā)射裝置，相對應(yīng)的另一個用作接收裝置，每個傳感器本身又可視作有方向的空心變壓器，發(fā)射線圈作為初級，接收線圈作為次級，帶鋼在通過發(fā)射線圈和接收線圈時，在所連接的線圈之間會產(chǎn)生磁通量差異，該差異就被作為測量結(jié)果。發(fā)射線圈提供一個有規(guī)則的正弦波電壓波形，根據(jù)帶剛在框架中的實際位置，在接收線圈中將感應(yīng)產(chǎn)生一個相對應(yīng)的電壓波形。2個傳感器測量值相減并放大，就可以得出帶鋼偏離機組中心線的一個連續(xù)位置信號，此信號被控制器比較放大后控制伺服閥，伺服閥不間斷地控制液壓缸，從而讓帶鋼保持在機組中心線上。

EPC主要由抗干擾的高頻波光源和探測器組成，其中數(shù)字式探測器利用7450個像素感光元件來探測帶鋼的邊緣，當(dāng)卷取機建張時，帶鋼遮擋住一部分光源，此時探測器計算出帶鋼的實際邊部位置，并記錄此位置，在以后的動作中以此位置作為基準(zhǔn)，縱向調(diào)節(jié)卷取機的實際位置，達到邊部整齊的卷曲效果。

在實際應(yīng)用中，由于生產(chǎn)現(xiàn)場的震動、粉塵、設(shè)備老化和人為破壞等，也是需要人為維護的。例如定期清理傳感器上的灰塵、油泥，緊固傳感器固定螺栓，防止長時間由于震動降低糾偏的靈敏度。在實際工作中遇到的一些問題及解決方法如下：

（1）針對CPC控制畫面顯示帶鋼或糾偏框架的位置為0或者100%時，首要測量傳感器的供電電源是否正常，如電源正常再檢查糾偏控制箱內(nèi)報警燈是否亮起，順著報警燈可以查到控制板連接電磁傳感器框架的信號線，將此信號線拔下報警燈就會熄滅。打開電磁傳感器框架就會發(fā)現(xiàn)此信號線由于現(xiàn)場震動絕緣被破壞，導(dǎo)致感應(yīng)磁場的信號線接地，進而報警，處理好損壞的絕緣，故障就會消除。

（2）針對EPC雖然顯示的帶鋼和框架實際位置均在0到100%之間，但卷曲時帶鋼依然發(fā)生跑偏的現(xiàn)象。這時需要將EPC探頭和PC相連接，在沒有帶鋼遮擋的情況下應(yīng)用DAC04TOOL軟件查看相應(yīng)波形圖，就會發(fā)現(xiàn)故障時與正常時波形的區(qū)別（見圖1），造成這種現(xiàn)象的原因同樣是由于設(shè)備的震動，使探頭或者發(fā)光源位置發(fā)生偏離。

此時需要調(diào)節(jié)探頭和光源的位置，原則就是保證在沒有遮擋物的情況下探頭接收到的光通量最大，當(dāng)波形圖顯示為上圖左側(cè)圖形時，說明光源和探頭的角度不是很理想，需要調(diào)節(jié)實際位置；當(dāng)波形圖顯示為上圖右側(cè)的圖形時，說明角度正確，調(diào)整完畢。之后需要進行位移精準(zhǔn)度測試，將一塊測試板放置在光源之上，并依次向驅(qū)動側(cè)或者操作側(cè)移動相應(yīng)的距離（如依次移動1cm，5cm，10cm），并依次測量卷取機的位移是否也對應(yīng)移動相同的距離。如果不同則需要檢查傳感器安裝高度及時校正距離是否正確，如果相同故障才得以解決。

冷軋生產(chǎn)線上高速運行的帶鋼經(jīng)常會出現(xiàn)跑偏情況，影響生產(chǎn)線的正常運行，實踐經(jīng)驗證明唐鋼2#鍍鋅線采用的美國Fife糾偏完全能夠較好的控制帶鋼跑偏現(xiàn)象，而且其設(shè)備免維護、抗干擾能力強、和生產(chǎn)線通訊方式種類多、通訊平臺開放性強等優(yōu)點，維護起來比較簡單，應(yīng)用效果十分理想。

參考文獻：

[1] 王傲霜.FIFE糾偏系統(tǒng)（GUIDING SYSTEM）[M].2011.

[2]澳鋼聯(lián)，克萊西姆.唐山鍍鋅線[M].FEO15056700設(shè)計書，2004.

作者簡介：賈東光（1982—），男，河北唐山人，工程師，本科，研究方向：冶金自動化。