带钢纠偏控制系统
液压控制系统分析理论
I 摘要
本设计是针对钢带在卷取机上绕卷运行时发生的左右偏移而提出控制方案及具体处理方法。采用智能PID控制算法,对钢带的偏移量进行实时的控制,使之在左右偏移时偏移量控制在安全的范围内。主要是对系统数学模型的建立和数据处理的算法分析。深入阐述了纠偏控制系统设计思想及实现方法，对提高带钢生产效率和产品质量具有积极的意义。
关键字：钢带；纠偏控制；智能PID控制；卷取机
液压控制系统分析理论
II Abstract
This design is for the steel strip in the coiling machine on the occurrence of the
left and right deviation and put forward the control scheme and specific processing
method. The PID control algorithm is adopted to control the steel strip, and the offset
is controlled in the range of safety. Is mainly about the establishment of the system
mathematical model and data processing algorithm analysis. The design idea and
realization method of deviation correction control system are introduced, which has
positive significance to improve the production efficiency and product quality.
Keywords: steel strip; deviation control; intelligent PID control; coiling machine
液压控制系统分析理论
III 目录
第一章 电液伺服控制系统 .................................................................................. 1
1.1 电液控制系统的发展历史概述 ............................................................ 1
1.2 电液伺服控制系统的特点和构成 ........................................................ 1
1.3 电液伺服控制系统的发展趋势 ............................................................ 2
第二章 带钢纠偏控制系统设计 .......................................................................... 2
2.1 带钢纠偏控制系统原理 ........................................................................ 2
2.1.1 课题背景 ............................................................................................. 2
2.1.2 带钢纠偏控制系统简介 ..................................................................... 2
2.1.3 带钢纠偏控制系统工作原理 ............................................................. 2
2.2 带钢纠偏控制系统设计 ........................................................................ 3
2.2.1 控制系统参数及基本要求 ................................................................. 3
2.2.1.1控制对象有关参数 ........................................................................... 3
2.2.1.2控制系统要求 ................................................................................... 3
2.2.2 控制系统设计方案 ............................................................................. 3
2.2.3 纠偏液压站原理图设计 ..................................................................... 4
2.3 带钢纠偏控制系统元件设计选型 ........................................................ 5
2.3.1 光电传感器设计 ................................................................................. 6
2.3.2 电液伺服阀设计选型 ......................................................................... 9
2.3.3 液压缸设计选型 ............................................................................... 10
第三章 纠偏控制系统控制器设计 .................................................................... 11
第四章 结论 ........................................................................................................ 11
参 考 文 献 ........................................................................................................... 11
液压控制系统分析理论
1
第一章 电液伺服控制系统
1.1 电液控制系统的发展历史概述
液压控制技术的历史最早可以追溯到公元前240年,一位古埃及人发明的液压伺服机构———水钟。而液压控制技术的快速发展则是在18世纪欧洲工业革命时期,在此期间,许多非常实用的发明涌现出来,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用,使液压技术的影响力大增。18世纪出现了泵、水压机及水压缸等。19世纪初液压技术取得了一些重大的进展,其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等。第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快。出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。20世纪50～60年代则是电液元件和技术发展的高峰期,电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手,特别是在航空航天上的应用。这些应用最初包括雷达驱动、制导平台驱动及导弹发射架控制等,后来又扩展到导弹的飞行控制、雷达天线的定位、飞机飞行控制系统的增强稳定性、雷达磁控管腔的动态调节以及飞行器的推力矢量控制等。电液伺服驱动器也被用于空间运载火箭的导航和控制。电液控制技术在非军事工业上的应用也越来越多,最主要的是机床工业。在早些时候,数控机床的工作台定位伺服装置中多采用电液系统(通常是液压伺服马达)来代替人工操作,其次是工程机械。在以后的几十年中,电液控制技术的工业应用又进一步扩展到工业机器人控制、塑料加工、地质和矿藏探测、燃气或蒸汽涡轮控制及可移动设备的自动化等领域。电液比例控制技术及比例阀在20世纪60年代末70年代初出现。70年代,随着集成电路的问世及其后微处理器的诞生,基于集成电路的控制电子器件和装置广泛应用于电液控制技术领域。
现代飞机上的操纵系统。如驼机、助力器、人感系统，发动机与电源系统的恒速与恒频调节，火力系统中的雷达与炮塔的跟踪控制等大都采用了电液伺服控制系统。飞行器的地面模拟设备，包括飞行模拟台、负载模拟器大功率模拟振动台、大功率材料实验加载等大多采用了电液控制，因此电液伺服控制的发展关系到航空与宇航事业的发展，在其他的国防工业中如机器人也大量使用了电液控制系统。
1.2 电液伺服控制系统的特点和构成
电液伺服控制系统特点:均为闭环系统;输出为位置、速度、力等各种物理量;控制元件为伺服阀(零遮盖、死区极小、滞环小、动态响应高、清洁度要求高)；控制精度高;响应速度快；用于高性能场合。此系统的一般构成如图1.1所示。
图1.1 电液伺服系统的一般构成 伺服放大器检测反馈元件伺服阀控制对象液压执行元件被控制量被控制对象液压源ugufQueI
带钢连续处理机组中带钢纠偏设备设计与应用研究
带钢连续处理机组中带钢纠偏设备设计与应用研究
王林琳，晁代章
（湖北工业大学，湖北武汉４３００６８）
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ
Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｓｔｒｉｐ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ
ＷＡＮＧ Ｌｉｎ—ｌｉｎ．ＣＨＡＯ Ｄａｉ—ｚｈａｎｇ （Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００６８，Ｃｈｉｎａ）
摘要：对纠偏检测、执行原理进行研究，给出了 纠偏设备执行纠偏动作时，带钢由运动扭曲而对其 边缘带来的拉伸应力的校核方法，提出了带钢纠偏
执行装置设计的重点和难点，为带钢处理机组的纠 偏设备设计提供理论和实践两方面的参考和借鉴。
关键词：纠偏设备；执行装置；应力校核 中图分类号：ＴＨ１３；ＴＰ２３
文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—２２５７（２０１０）１２—００４６—０３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ
ｏｆ ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｔｈｅｏｒｙ．Ｆｕｒｔｈｅｒ ｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｃｈｅｃｋｉｎｇ
ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｅｎｓｉｏｎ ｓｔｒｅｓｓ ｗｈｅｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ ｍｉｓａｌｉｇｎ
ｍｅｎｔ ａｎｄ ｏｆｆｅｒｓ ｔｈｅ ｋｅｙｓｔｏｎｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｉｎ
ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ｏｆ ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ
ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｃａｎ ｇｉｖｅ ｓｏｍｅ
ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｔｙｌｉｓｔｓ ｉｎ ｂｏｔｈ ｔｈｅｏ—
带钢的跑偏及纠正
收稿日期:2003-02-10作者简介:谢忠亮(1965-),男,辽宁复县人,本钢冷轧薄板厂工程师.文章编号:1008-3723(2003)02-0014-04
带钢的“跑偏”及纠正
谢忠亮
(本溪钢铁公司冷轧薄板厂,辽宁本溪117021)摘要:针对带钢在运送过程中,受各种因素影响而出现的“跑偏”情况加以说明、分析。并提出采用控制辊系统纠偏方式,并对其纠偏方式进行分析、探讨。关键词:带钢;跑偏;张力;纠偏中图分类号:TG333.7 文献标识码:A
0 引言
在带钢连续生产设备和带钢处理设备中,使带钢
无故障运送,并且卷取时边缘整齐,这是比较困难的。
特别是随着工艺设备的改进、机组速度逐年的提高,加工的带钢趋向又薄又宽。为适应带钢快速连续生
产,带钢活套的储存量越来越长,这就必须对带钢运
送的“跑偏”进行研究,并加以控制。
1 带钢的跑偏分析
带钢在辊子上行走,只要带钢和辊子表面有接
触,并在一定的摩擦阻力界限内,那么带钢上各点就
会和辊子的中心线成直角行走。带钢的张力是平均
分布的,即当带钢靠上辊子时,带钢就会垂直于辊子
的中心轴行走。
带钢在运送辊上行走,如果运送辊是相互平行
的,带钢与辊子之间接触在摩擦阻力界限之内,带钢
平直,断面薄厚均匀,则作用在带钢上的张力分布均
匀。这样,带钢在辊子上行走就不会“跑偏”,即能保
持在运行中心,无侧向位移。但实际上在带钢的运送
上,会有各种扰动,引起带钢在运送中的“跑偏”。
1.1带钢断面不均匀的影响(带钢镰刀弯)
如果带钢断面不均匀,带钢两边厚度不一,带钢
本身就成镰刀弯状,则带钢在辊子上运行,就引起干
扰,使带钢跑偏。因为此类带钢上的各点,也趋向与
辊子中心线成直角,引起跑偏量。如图1所示
:图1 带钢断面不均匀引起的跑偏量
这种镰刀弯带钢在平行运送辊上引起的带钢跑
偏,其跑偏量与镰刀弯的程度、带钢张力的大小和两
个运送辊之间的间距有关。
在活套中,镰刀弯带钢的跑偏也是一样的,只要
将带钢活套量展开分析,每段上带钢力图在每个辊子
冷轧活套带钢跑偏原因分析及改进措施
《装备维修技术》2020年第18期
—133—
冷轧活套带钢跑偏原因分析及改进措施 边 谢 （唐山钢铁集团有限责任公司检修分公司，河北 唐山 063000） 摘 要：由于带钢在活套内跑偏原因很多，所属设备繁多且运行速度高，怎样通过行之有效方法，把复杂问题变成简单，找出带钢跑偏根本原因。为了缩短故障停机时间和检修停机时间，节省资材、减少施工作业工作量，不可能采用排除法逐一对设备进行更换或解体检修，只有通过简单仪器测量，根据结果，对影响带钢跑偏原因分类排除，最后针对故障点确定检修项目，平衡停机条件，进行拆解检查更换修理，尽可能短时间恢复设备精度，为轧钢生产保驾护航。 关键词：冷轧；活套；带钢跑偏；原因分析；改进措施 前言 根据活套结构形式的不同，分为立式活套和卧式活套，活套功能精度的好坏直接影响带钢在活套塔内的跑偏情况，对产线速度的发挥和稳定运行起到至关重要的作用。 1跑偏现象及原因分析 1.1活套车及轨道偏差 活套车轨道相当于基准，理论上两侧轨道水平、相对标高及平行度没有误差，在2m测量长度内取三点，水平（平直度不超过2mm）轨道表面光滑，不能有明显缺陷（凸起、坑凹），轨道接缝处平缓偏差不大于2mm，两侧轨道平行度误差不超过2mm，两侧轨道相对标高不大于3mm。由于轨道安装过程中未达到技术要求，或使用过程中基础下沉、轨道磨损变形，固定螺栓松动，位置偏差造成活套车运行时跑偏。活套车车轮、侧导轮磨损（不等径），车轮与轨道中心偏移，侧导轮与轨道间隙不对称，导致活套车歪斜和啃轨。 1.2摆动门精度偏差 活套摆动门用于支撑活套存储带钢，安装在生产线的两侧，由活套车的连锁滑道驱动打开或关闭。需要调整摆动门3°角。摆动门打开状态（活套车中心线距离摆动门撞轮中心线）1050mm，摆动门关闭状态（活套车中心线距离摆动门撞轮中心线）1734mm，摆动门撞轮打开状态至关闭状态行程684mm，两侧摆动门处于关闭状态时，理论上处于同一水平线，在2m测量长度内取四点，平直度误差不超过5mm，相对标高不超过5mm。无论是摆动门托辊3°角还是摆动门位置偏差，都会对带钢在活套运行时产生跑偏。 1.3辊系磨损及安装不准确 活套内辊系包括Ф1200×2100mm活套车转向辊，辊身衬聚氨酯邵氏硬度85±5，单侧衬胶层厚度20mm。ф300×2100mm活套车立式托辊，辊身衬聚氨酯邵氏硬度85±5，单侧衬胶层厚度20mm。Ф150×1000mm摆动门托辊，辊身衬聚氨酯邵氏硬度85±5，单侧衬胶层厚度12.5mm。Ф150×2100mm活套托辊，辊身衬聚氨酯邵氏硬度85±5，单侧衬胶层厚度12.5mm，各辊系磨损量小于10mm。磨损辊组更换后，要求安装精度达到：辊组水平度小于0.2mm/m，垂直度小于0.5mm/m，与轧制中心线偏差小于1mm。 1.4纠偏系统的问题 入口纠偏单元用于纠正带钢开卷后，运行过程中产生偏差，使其对中进入入口活套，纠偏辊数量3根，新辊辊子直径500mm，辊身长度1900mm，辊衬材料聚氨酯，纠偏液压缸（Ф125/70）纠偏范围±115mm，精度±10mm。活套内纠偏系统，控制活套带钢跑偏，纠偏辊安装在摆动框架上，可随摆动框架一起摆动，摆动由液压缸驱动完成。辊子直径1200mm，辊身长度1900mm，辊衬材料聚氨酯，纠偏液压缸（Ф125/70）纠偏范围±115mm，精度±10mm。活套出口纠偏系统，控制活套出口带钢跑偏，保证对中进入拉矫机和酸洗槽。纠偏辊数量1根，新辊辊子直径1200mm，辊身长度1900mm，辊衬材料聚氨酯，纠偏液压缸（Ф125/70）纠偏范围±115mm，精度±10mm。纠偏系统主要由探测头、传感器、电控器、液压控制站等组成。液压系统由油箱、液压泵、冷却器、液位计、过滤器、温度开关及压力开关构成。 2活套带钢跑偏影响因素分析 2.1活套抗跑偏能力分析 带钢在活套运行时，小车整体处于运动平衡状态，假设小车水平精度、轨道精度、导轮间隙精度合格，对活套小车进行受力分析，垂直方向受力由钢丝绳拉力、配重重量、小车自重、带钢重量、带钢张力平衡，小车所受力矩由侧导轮和小车偏载平衡。 由小车垂直方向受力平衡计算钢丝绳拉力Ｆ： Ｆ＝Ｇ１＋Ｇ２＋Ｆ１－Ｆ２（１） 由小车偏载力矩平衡计算Ｎ： 侧导轮受力： Ｎ＝（２） 式中：Ｇ１为小车自重重力，ｋＮ；Ｇ２为带钢重力，ｋＮ；Ｆ１为活套带钢最大张力，ｋＮ；Ｆ２为配重重力，ｋＮ。 ｘ为活套跑偏量，ｍｍ；Ｌ０为上下侧导轮距离，ｍｍ。由公式可知，侧导轮受力与带钢在小车辊子上跑偏量呈线性关系，以生产极限规格（１ ２９０ｍｍ宽、２．０ｍｍ厚）为例，可得到侧导轮受力与带钢跑偏量之间的关系。 2.2活套小车重心点位置分析 带钢在活套运行时，活套小车由钢丝绳牵引升降，受力点位于小车的理论重心点，如果小车自身重心发生偏移，会造成升降过程中小车倾斜，带钢发生跑偏。 2.3轨道和导轮间隙精度测量分析 活套小车在升降过程中，４根轨道是小车运行线路，操作侧、驱动侧方向水平通过侧导轮控制，入、出口侧水平通过正压轮控制，当侧导轮和正压轮位置调整后运行过程基本不变，活套小车通过导轮和压轮与轨道接触，因此轨道垂直精度（正压轮接触面）和直线精度（侧导轮接触面）直接影响活套小车的稳定性。 3改进措施 （1）周期检查更换活套车车轮、侧导轮，两侧轮组要同时更换。上机车轮严格控制在公差范围内，减少车轮及侧导轮直径差，车轮、侧导轮直径一般使用千分尺测量，需要测量3个位置，每处位置轮径相对差不大于0.2mm，车轮材料55#钢，调质处理HB200-269，轮面表面淬火HRC55-60，且淬硬层深度3~5mm，侧导轮材料45#钢，调质处理HB217-255，轮面表面淬火HRC52-58，且淬硬层深度2~5mm。 （2）定期检查活套轨道精度，在轨道上每隔1m，使用条式水平仪测量轨道水平，采用板尺和激光水准仪分别测出两侧轨道标高。用挂拉线方法检查轨道平行度，根据测量结果，重新调整轨道，达到标准要求。一般采用加减垫板方式调整，垫板要与轨道下面紧密贴合，不能有悬空现象，垫板通过螺栓压板固定或焊接，防止垫板从轨道下面窜出。 （3）活套车运行中，产生歪斜。主要原因，由于活套车与轨道中心线偏移，偏移量小于2mm，超过范围进行调整，轨道作为基准，挂好钢线，拆卸侧导轮压盖，松开偏心轮，用千斤顶移动活套车，测量数值，使活套车与轨道中心线符合偏差要求。 （4）沿摆动门托辊中心线（垂直带钢轧制线），调整摆动门托辊3°角（面向带钢运行方向），调整好后，将托辊辊座用螺栓固定，而后焊接挡块，防止位置偏移。当两侧摆动门处于关闭位置必须对齐，调整拉杆、转臂、矫正摆动杆方式，使其达到同一水平，调整同时还要兼顾摆动门撞轮中心线与弧形轨中心线相对位置尺寸，保证活套车充套及放套时，摆动门打开、关闭自如。 （5）活套内各辊组磨损量测量（辊径），根据测量结果决定是否更换。辊子安装精度测量，可使用条式水平仪、激光水准仪辅助挂钢线方法测量调整，找正：用顶丝调整轴承座位置，轴承座加减垫片方式，保证辊子水平度及垂直度标准。 参考文献： [1]张贵春，龚佳鹏，章明．连退机组入口立式活套带钢跑偏原因分析及治理［Ｊ］．轧钢，2015，32（2）：78． [2]杨帆．冷轧连续机组活套设备的改进[Ｊ]．轧钢，2015，32（4）：54．
EMG钢材对中系统分析及常见故障处理
龙源期刊网
EMG钢材对中系统分析及常见故障处理
作者：陈骞
来源：《科教导刊·电子版》2014年第23期
摘 要 对德国EMG公司的EMG对中系统的构成、控制原理等方面进行简单说明，并结合实际介绍在涟源钢铁集团冷轧板厂中的常见故障处理。
关键词 EMG 对中 测量 CPC 常见故障
中图分类号：TU758.1 文献标识码：A
涟源钢铁集团冷轧板厂采用了大量的EMG对中系统来解决带钢跑偏的问题。EMG对中系统是由德国EMG公司开发的主要用于板带材加工线带材自动对中控制的系统。它跟其他很多的纠偏系统最大的不同在于：（1）EMG对中系统主要针对的是带材中心线一致性控制（也可以用于边部对中控制）；（2）测量头具有自动寻边部的功能（即无论带材宽窄， 都不需要人员手动进行操作） ；（3）能够对由环境因素带来的影响进行补偿。对EMG钢材对中系统进行深入研究， 无论对于设备维修还是对于类似产品的研发都有很重要的含义。
1系统简介
EMG钢材对中系统采用的是电子液压伺服控制系统。为了探测带钢位置， 使用了两个位置传感器（EVK）并且接收器安装在电机可调节滑道上， 通过各自的光发射器校准。按照特定的测量方法， 带钢距所要求位置的偏差被测出并转为一个电信号发给带钢控制调节器（BLR）。电信号由BLR处理后用来控制伺服阀， 伺服阀再控制液压缸并带动执行器（开卷机或对中杆） ， 这样， 通过保证钢材两边缘处光电测量头检测到的光信号的一致，使钢材始终运行在加工线的中心线上。
图1：EMG结构简介图
图2：EMG测量系统示意图
图3：EMG控制原理示意图
图4：EMG测量头示意图
2工作原理介绍
2.1 光电检测系统
2.1.1光源 龙源期刊网
冷轧带钢CPC电液伺服控制系统
电气传动 ２００７年 第３７卷 第１ｌ期 冷轧带钢ＣＰＣ电液伺服控制系统
冷轧带钢ＣＰＣ电液伺服控制系统
安利娟 西安重型机械研究所
摘要：为了解决冷轧带钢生产中的带材跑偏问题，简述了带材自动纠偏系统控制基本原理，详细介绍了由 西安重型机械研究所设计成套的带材ＣＰＣ电液伺服控制系统的硬件和软件设计，通过该系统在由西安重型 机械研究所设计成套的冷轧机组中的应用，证明了该设计的可行性。自调试成功投入生产以来，系统性能可 靠，控制精度高，极大地提高了劳动生产率。 ● 关键词：自动纠偏中心位置控制电液伺服
Ｃｏｌｄ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｍｉｌｌ ＣＰＣ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｄ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｒｖｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ
Ａｎ Ｌｉｉｕａｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｑｕｅｓｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｐａｒｔｕｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｌｄ ｒｏｌｉｎｇ ｍｉｌｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ａｕｔｏ—ｒｅｃｔｉｆｙｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ｃｏｌｄ ｒｏｌｌｉｎｇ ｍｉｌｌ ＣＰＣ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｅｒｖｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂｙ Ｘｉ ａｎ Ｈｅａｖｙ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｅ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｅｒｆｅｃｔ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｃｏｌｄ ｒｏｌｌｉｎｇ ｍｉｌｌ ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ．Ｉｔ ｒｕｎｓ ｗｅｌｌ ｓｉｎｃｅ ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ａｎｄ ｉｔ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏ—ｒｅｃｔｉｆｙｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ（ＣＰＣ） ｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｅｒｖｏ
EMG传感器
德国EMG传感器
EMG BMIH 高精度电感式传感器作为一种对中精度高达±1mm（例如用在带钢对中纠偏系统的纵剪机或扎机上）的高精度带钢位置检测系统，电感式BMIH对中纠偏系统确实是物有所值的。这种高精度测量设备带有经氧化处理的铝型材制成的框架式紧凑型结构，并配有一个外置信号处理单元。根据所选的对中传感器，这台设备可以侦测范围在200,550,950到1550mm之间的对中偏差。
上海秋腾贸易代理销售德国Emg易安基传感器、EMG伺服阀等全系列产品，欢迎您来电咨询！EMG产品涵盖：EMG检测光头、EMG高频光源发射器、EMG伺服阀、EMG电磁阀、EMG液压伺服阀、EMG模块、EMG数据I/O板、EMG数据转换板、EMG显示面板、EMG传感器、EMG伺服放大阀、EMG控制放大器、EMG就地控制器、EMG推进器、EMG液压推动器、EMG平行光传感器、EMG网线、EMG保护器、EMG电路板、EMG对中光源、EMG监测装置、EMG位移传感器电控箱、EMG位置传感器、EMG程序板、EMG稳压电源、EMG过载电流继电器、EMG炭刷等。
EMG BMI电感式对中传感器：在整个带钢纠偏系统中，电感式对中控制系统多用于钢带的免维护设备。另外，电感式对中纠偏传感器还能感应到一些非磁性金属，例如铝、铜、黄铜、镍铬合金等。 这种设备的工作原理是电感效应。在钢带的两边，垂直于钢带运行方向，对称地排列着两个对中传感器。这样的对称设计是为了使钢带可以在对中传感器上沿中心线移动。位于钢带下面的传感器是接收器，钢带上面的是发射器。由一台电子设备为发射器提供同等功率的稳定交流电。在电感式传感系统中装有综合自检测设备，许多独立的信号经过混合后会显示为“传感系统OK”和“带钢位置OK”的复合信号。
EMG BMI4 电感式传感器：通过使用对边传感器，可以实现对钢带位置的无接触式侦测。如果将一个放大控制器和一个推动器结合使用，就可以组成对边纠偏系统。而将两个对边纠偏系统结合使用，就会组成对中纠偏系统。当电感式对边传感器与外置信号单元BMI2.02结合使用时，会不断输出随带钢位置变化的数据信号。对边传感器一般包括发射线圈和接收线圈，线圈位于护栏内侧并用电线连接到前置式放大器（PIB04.0x）上。传感器，均置于电压输出端，而每台对边传感器均可以检测到两端输出电压的差值。
基于模糊预测位置反馈的钢带纠偏控制
液压与气动 ２００６年第３期 基于模糊预测位置反馈的钢带纠偏控制 杨洁明，魏晋宏，靳宝全，熊诗波 Ｓｔｒｉｐ Ｓｔｅｅｌ Ｒｅｃｔｉｆｙｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｆｕｚｚｙ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｂａｃｋｆｅｅｄ ＹＡＮＧ Ｊｉｅ－ｍｉｎｇ．ＷＥＩ Ｊｉｎ—ｈｏｎｇ，ＪＩＮ Ｂａｏ—ｑｕａｎ，ＸＩＯＮＧ Ｓｈｉ—ｂｏ （太原理工火学机械电了工程研究所，山西太原０３００２４） 摘要：针对退火涂层连续生产线活套段钢带运行易发生跑偏、对纠偏控制系统性能和可靠性要求高等 现场特点，采用基于模糊控制理论与预测位置反馈相融合的控制策略，在线动态调整预测位置反馈的ＰＰＦ参 数，提高了电液伺服控制系统的动态响应速度与稳定性，增强了鲁棒性，优化了系统的控制性能。 关键词：钢带纠偏控制；模糊预测位置反馈；ＰＰＦ参数；冗余容错 中图分类号：ＴＰ２７３．４文献标识码：Ｂ文章编号：１０００．４８５８（２００６）０３—００２４—０２ ０引言 某钢Ｊ 冷轧硅钢带退火涂层热处理生产线纠偏设 备位于活套段，活套两端的转向辊相距很远，带钢在运 行过程中常会自行偏移到转向辊一端，而且，当钢带充 套时，钢带运行速度发生大幅度变化，加之活套小车运 行中的横向摆动，极易造成纠偏系统性能的急剧下降， 甚至发生跑偏与断带事故。本文采用具有冗余容错功 能和基于模糊预测位置反馈的电液伺服纠偏控制系 统，保证了运行的高性能和高可靠性。 １系统的硬件组成与工作原理 系统硬件框图如图１所示，系统由光电位置传感 器、电容位置传感器与检测电路、步进电机、ＳＩＥＭＥＮＳ ｓ７—２００ ＰＬＣ、伺服放大器及伺服阀、液压泵站等组成。 钢带边缘位置检测是系统实施控制的关键，为保 证该环节连续可靠无故障，本系统做了基于硬件冗余 的容错通道设计。系统主检测通道由两路光电传感器 实现，放大后的光电信号经两路Ａ／Ｄ转换为数字量， 经差动及软件线性补偿后得到偏差信号，自适应模糊 预测位置反馈控制器依据偏差信号进行控制决策，经 Ｄ／Ａ输出到液压伺服系统驱动液压缸进行纠偏。钢带 宽度变化时由步进电机拖动光电检测器运动，自动找
带钢对中控制系统调试及维护
带钢对中控制系统调试及维护
马焱张志宏
（中国二十冶集团有限公司，上海２０１９００）
摘要：随着工业自控专业的发展，很多新型测量控制系统得到了广泛应用，带钢对中控制系统就是其中之
一。文章以宝钢冷轧生产线带钢应用情况为例，详细介绍了ＣＰＣ、ＥＰＣ的设备工作原理，安装、调试过程及 设备维护方面的注意事项。 关键词：ＣＰＣ；ＥＰＣ；设备安装；设备调试；设备维护 中图分类号：ＴＰ２７１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—２３７４一（２０１ １）１８—００７０—０３
随着工业白控专业的发展，很多新型测量控制系统
得到了广泛应用，带钢对中控制系统就是其中之一。
带钢对中控制系统用于使运转中的带钢位于生产线的
中心，即在生产期间，若运转的带钢跑偏，带钢中心
线与机组的中心线产生微小的偏差，此差值经放大处
理后输出相应信号，作用于液压机构将带钢调整到中
心位置。这样将大大提高生产线的自动化，保证生产
的运行速度。
一、冷轧带钢控制系统应用
在宝钢１８００冷轧的各条机组中，带钢稳定运行是至
关重要的问题，如何把带钢精确的控制在机组的中心线
上，不发生跑偏，成为了机组正常运行的前提保证。因
此，在１８００冷轧的各条机组上均配置了带钢中心位置控
制系统ＣＰＣ（ｃｅｎｔｅｒ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏ１）和带钢边缘位
置控制系统ＥＰＣ（ｅｄｇｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏ１）。下面针对
这两种新型的产品做一下简单的介绍。
二、ＣＰＣ ＥＰＣ设备结构介绍
ＮＩＲＥＣ０的ＣＰＣ，ＥＰＣ设备目前在宝钢使用范围广
泛，就冷轧而言，２０３０、１４２０、１５００、３＃热镀锌等
区域皆有其产品在线使用。带钢对中控制系统采用的
传感器有两种：…一为感应式测量传感器，这种传感器
控制精度较差，其调节精度为±１０ｍｍ，用于精度要求
不太高的控制系统。另一为高频光电式测量传感器，
它采用１０００Ｈｚ的高频光源，这种传感器控制精度可达
热轧带钢的跑偏与控制措施
热轧带钢的跑偏与控制措施
1.前言
随着用户对热轧带钢产品的质量要求不断提高,对热轧带钢生产工艺和设备提出更高的要求, 为了稳定地确保带钢产品的厚度、宽度、凸度和平直度等断面形状要求,可以采用对断面形状控制功能强的液压弯辊、VC可变凸度轧辊、HC、
CVC、UPC、PC和FFC轧机等技术和设备来保 证板形要求,而对采用现有的轧机组轧制时, 通过控制跑偏,减少带钢的运行故障,提高带钢轧制过程的稳定性, 也是提高带钢产品质量, 降低生产成本的有效途径。 带钢轧制过程稳定性的高低,
直接影响到带钢产品的质量,在生产过程中热轧带钢端部的月 牙弯缺陷,带钢的跑偏,带钢端部与导板装置的碰撞等造成的带钢运行故障, 导致生产过程的中断,
是产生带钢轧制过程稳定性低的重要原因。 通过对防钢1780热轧厂现场测定表明:有严重月牙弯的板坯运行时,与设备部件经常发生撞击,造成设备部件较大磨损, 当轧制速度加快时, 轧件与导板装置碰撞的机会增加,频频产生运行故障。
2．带钢热轧时跑偏原因及控制方法
2.1带钢跑偏原因
带钢在热轧过程中引起跑偏的原因很多, 例如:板坯对中不好、偏中心线轧制、带钢的厚度不均、板形波浪、横向弯曲、非对称轧制、设备磨损 (辊面不均匀磨损、上下辊磨损不一致、辊形变化、辊径锥度、张力不均等等)。据统计,发生在粗轧区域的带钢废品和60%以上运行故障是由于具有端部月牙弯缺陷的带钢板坯造成的。对精轧机组上带钢位置的测定表明:在第一个精轧机架进料导板的推动下,倾斜和有月牙弯缺陷的带坯很快地改变了它在精轧机组中的位置,造成带钢跑偏。在粗轧有月牙弯缺陷的带坯时,由于带坯倾 斜和偏心输入水平辊缝造成跑偏。带坯不是垂直地输入水平辊缝,而是以某一角度进入第一轧制道次的。如果带钢端部向轧机操作侧偏斜输入(图 1)，则在轧机操作侧的轧制力就大些,轧件就出现向操作侧的月牙弯缺陷,相反,轧件就出现向传动侧的月牙弯缺陷。
图1 第一道次轧前带坯位置与轧后带钢端部形成月亮弯缺陷关系
冷轧带钢纠偏设备机械故障原因分析
工业技术
冷轧带钢纠偏设备机械故障原因分析
苏盎 河北钢铁集团唐山分公司冷轧薄板厂河北唐山０６３０００
摘要：介绍了纠偏设备的工作原理，分析了冷轧厂轧制线上，带钢纠偏设备本体缺陷产生的原因、种类和调整要求。 关键词：纠偏设备机械故障原因调整 Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｌｄ ｒｏｉｌｉｎｇ ｍｉｌｌ ｒｏｌｌｉｎｇ ｌｉｎｅ，ｔｙｐｅ ｏｆ ｒｅｑｕ￣ｅｍｅｍ ａｎｄ ａｄｊｕｓｔ ｔｈｅ ｃａｕｓｅ， ｓ仃ｉｐ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ａｐｐａｒａｔｕｓ ｂｏｄｙ ｄｅ￣ｃｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍ￣ｔ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｆａｉｌｕｒｅ；ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ； 带材纠偏设备是冷轧生产线上的常用设 备，普遍应用于酸洗、冷轧、平整、涂镀层、 重卷、剪切等机组中 由于受机组各设备的 安装精度、辊子的制造精度、辊子使用后的 磨损、带材板形不好等各种因素的影响，使 带钢在穿带和正常工作时经常出现跑偏现 象。带材跑偏不仅会造成带材缺陷、减少成 材率，而且还会影响机组的生产能力，甚至 对设备造成损害。 １、纠偏设备的工作原理 （１）带钢跑偏的机理 从来料方面看，带钢边部浪形、镰刀弯、 钢卷塔形（边部卷取不齐）和带钢几何尺寸误 差等因素；从纠偏设备本体方面看，辊子辊 身有锥度、纠偏辊组平衡状态下排列与机组 中心线不垂直及带钢运行中所建张力过低等 都容易造成带钢运行过程中的跑偏。 （２）纠偏设备构成及工作原理 ＣＰＣ系统是轧制线较多采用的纠偏系 统，它由带钢位置检测装置，测量信号放大 器，电液伺服阀，纠偏液压缸，纠偏辊设备 等组成，它是一个闭环控制系统，其控制框 图如图１所示。
图ｌ纠偏系统控制框图 机组运行时，探测器连续监测带钢两边 的位置变化，并将带钢位置转化为与之成比 例的模拟电信号输出到控制放大器。控制器 将此信号和预先设定的带钢纠偏基准点信号 相比较，两者之间若有任何偏差都将使控制 器输出一偏差纠正信号至液压伺服阀系统， 驱使液压系统推动纠偏辊设备作相应的移 动，直至带钢重新对中于探测器探测范围的 中心线。如此往复动作，从而确保在整个机 组运行过程中，带钢都能持续地运行在机组 中心线上，不致出现跑偏现象。 ２、纠偏设备机械故障原因分析及精 度调整 轧制线是冷轧厂的头道工序，如果纠偏 设备精度下降，特别是轧机人口的带钢跑偏， 不仅会造成轧机设备断带，而且在卷取的过 程中出现卷不齐现象，往后道工序吊运时容 易碰伤钢卷边部，在经过平整机时也容易伤 辊，给下一道工序带来了很大的困难。纠偏 设备简图见图２， 图２纠偏设备简图 其机械缺陷主要有如下几个方面： （１）支撑滑道变形 由于轧制线上带钢运行时需要较大的张 力，如冷轧厂主轧机入口张力最大达到２５Ｔ， 对纠偏装置支撑滑道的冲击和挤压比较严 重，支撑滑道中位是支撑轮纠偏状态下经过 最多的位置，该位置磨损最大，使用一定时 间后，将会磨损形成一个圆弧形浅窝，支撑 轮在纠偏液压缸的作用下，从圆弧形浅窝内 滑入、滑出，当支撑轮滑入时，由于存在下 降势能的因索 纠偏阻力比正常阻力小，当 支撑轮滑出时，由于需要上升动能，纠偏阻 力比正常阻力大，这样，纠偏缸频繁换向的 过程中，承受着反差较大的交变载荷的作用， 纠偏灵敏性大幅下降，同时极易损坏纠偏控 制装置的相应附件，比如在这种状态下，纠 偏缸与控制框架的联接部件容易在交变的载 荷作用下发生疲劳折断故障。 （２）纠偏辊辊面粗糙度变化 纠偏辊辊面多为聚氨酯材质，带钢在运 行过程中，与纠偏辊辊面保持一定的包角， 并且产生较大的张力，经过长期的使用，辊 面将逐渐光滑，摩擦力的减小将会造成带钢 运行张力的不稳，纠偏辊对带钢的约束力降 低，造成带钢跑偏后纠偏效果不佳。 （３）纠偏设备液压系统的控制 液压系统的液压油循环使用，虽然系统 是封闭的，但并不代表它能完全防污染。有 害污物或外来微粒可能原已存于系统内部； 原存于系统内部的污物或微粒包括铸件型砂 砂粒、焊渣、金属碎屑、棉屑和磨屑等，其 来源渠道多来自于设备的制造、安装以及管 道的安装过程等等。每一污染微粒在系统中 相当于是一种研磨剂。当污染微粒通过油泵、 控制阀及执行机构（包括油缸、液压马达等） 时，会因研磨作用而产生更多的污染粒子， 加剧元件的磨损。导致内泄漏，降低油泵、 纠偏液压缸的效率，降低液压阀对流量、压 力的控制精度，影响整套系统对纠偏的控制