阿亨巴赫铝箔轧机板形自动控制系统

南 山轻 合金 有 限公 司铝箔 厂 自 ２００３年引 进德 国 阿 亨 巴赫 公 司 制 造 的 四 辊 不 可 逆 轧 机 四 台 ，包 括 一 台 粗轧 机 ，两 台 中轧 机 ，一 台精 轧 机 。 轧 机 的 板 形 控 制 系 统 用 的 是 阿 亨 巴 赫 公 司 开 发 的 ＯＰＴＩＲＯＬＬ＠ｉ２系 统 。 下面 主要 阐述 ＯＰＴＩＲＯＬＬ＠ｉ２系 统 如何 完成 １级 自动 化 的控 制 功能 。
收 稿 日期 ：２０１１—０７—１８
度 分 布 。板 形 辊 中心 区传 感 器 的 数 量是 １２个 ，分 布 间距 是 ５２ｒ ａｍ ，两 端 各 装 配 ２４个 传 感 器 ，间 距 为 ２６ｍｍ。圆周 方 向 角 度 分 布 分 别 是 ４０度 、８Ｏ度 、１６０ 度 、２００度 、２８０度 、３２０度 ，每 个 角 度 有 １０个 传 感 器 。 所 以传 感器 的数 量 总共 是 ６０个 。每个 传 感器 对 应 一 个 测量 区 ，所 以有 ６０个测 量 区 ，每个 测量 区控制 一 个 传感 器 的测 量 范 围。一 个 测 量 带 的宽 度 是 ２６ｒ ａｍ，而 中心 区每个测 量 区 的宽 度是 ５２ｍｍ，所 以 中间 的 １２个 传感 器 总共 占用 了 ２４个 测 量 带 ；两端 每个 传 感 器 测 量 区宽度 是 ２６ｒ ａｍ，所 以两 端 的 ４８个 传 感 器 总共 占用 了 ４８个 测 量 带 。 因 此 总 共 有 ７２个 测 量 带 。所 以 ，板 形 辊 能 测 量 的 带 材 最 大 宽 度 是 ７２ Ｘ ２６ｍｍ ＝ １８７２ｍｍ，最小 宽度是 ９００ｍｍ，板形 辊 直径是 ２８０ｒ ａｍ。 １．２ 信 号 采 集 和 传 递
在轧 制 过 程 中 ，板 形 辊 与 带 材 同步 运 行 ，在 圆周 上 以一定 的角 度与 带材 接 触 。在 板 形辊 旋 转过 程 中 ， 当传感 器在 带材 下 面移 动 时 ，一 旦 带 材接 触 到 这个 传 感 器 就会 产 生 脉 冲形 状 的信 号 。将 分 布 在 不 同角 度 的六个 传感 器 组 合 成 一 个 电气 单 元 ，称 为 一 个 通 道 ， 总共有 １０个 通道 。每 个 通 道连 接 着 一个 随板 形 辊 一 起 旋转 的信 号放 大器 ，信 号放 大 器 将传 感 器信 号转 换 为 电压 信号 。 随后 利 用 脉 冲编码 调 制 解 调器 ，将 这 些 模 拟信 号变 成 脉 冲码 。然 后 再 通 过称 为旋 转 变 送 器 的光 学 传 送 链 ，将 脉 冲 码 从 旋 转 部 件 送 到 固定 装 置 上 ，之后 信号 通过 电缆 被 送 到控 制 柜 内 。在控 制 柜 的 ＰＣＭ 控制 单元 内对 每个通 道 的信号 进行计 算 ，ＰＣＭ控 制单 元将 计算 后 的数 据 发 送 给 Ｍ１系 统 ，在 Ｍ１系统 内转 换成 平直 度信 号并进 行控 制 。
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１ 带 材 平 直 度 测量
１．１ 带 材 平 直 度 测 量 原 理 良好 的平 直 度 是 铝 箔 轧 制 要 求 达 到 的最 基 本 质
量 要素 之一 ，ＯＰＴＩＲＯＬＬ ｉ２的设 计理 念 是基 于力 的测 量 原理 。在 每 台轧机 出 口侧 都 安 装 了一 根 板 形辊 ，用 于 测量 带材 作用 在板 形辊 上 的力 ，测 量 出带 宽 方 向的 张力 分 布 ，就 可 以知 道带 材 的 实 际平 直 度 。板 形 辊 表 面装 有 ６０个 压 电传 感 器 ，传 感 器 的分 布 情 况 如 图 １ 所示 。图 １的横 坐标代 表 板 形 辊表 面 的宽 度方 向 ，纵 坐标 代 表板形 辊 表面 的圆周 方 向 。
摘 要 ：本 文 的 主要 内 容 介 绍 了 阿 亨 巴赫 铝 箔 轧 机 板 形 自动 控 制 ＯＰＴＩＲＯＬＬ？？ ｉ２系 统 的 带 材 平 直 度 测 量 原 理 、信 号 采 集 、传 递 和 处 理 ；阐 述 了 带 材 平 直 度 控 制 原 理 和 调 节 平 直 度 的 方 法 ；分 析 了 伺 服 控 制 调 节 原 理 ，以 及 怎 样 控 制 带 材 厚 度 。 关 键 词 ：平 直 度 ；板 形 偏 差 ；冷 却 控 制 ；伺 服 调 整 ；厚 度 控 制 中图 分 类 号 ：ＴＧ３３４．９＋４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７１—６７９５（２０１２）０５—００５５—０５
第 ４１卷 第 ５期 ２０１２年 １Ｏ 月
有 色 金 属 加 工 ＮＯ ＮＦＥＲＲ０ ＵＳ Ｍ ＥＴＡＬＳ ＰＲ０ ＣＥＳＳＩＮＧ
Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．５ Ｏ ｃｔｏｂｅｒ ２０１２
阿 亨 巴赫 铝 箔 轧 机 板 形 自动 控 制 系统
宋春 颖
（南 山轻 合 金 有 限公 司 ，山 东 龙 口 ２６５７０６）
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２４× ２６ｍ
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图 １ 板 形辊 内传 感 器 分 布 图
Ｆｉｇ．１ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ｓｅｎｓｏｒｓ ｉｎ ｆｌａｔｎｅｓｓ ｍ ｅａｓｕｒｉｎｇ ｒｏｌｌ
从 图 Ｉ可 以看 出 ６０个传 感 器 以 一种 交 错 方 式 安 装在 板形 辊 的表 面 ，传 感 器 不仅 在 板 形 辊宽 度 上 以 一 定 的间 隔分 布 ，而且在 板 形 辊 圆周 上 以六 个 不 同的 角