隨著鋼鐵市場(chǎng)的變化，冷軋產(chǎn)品逐步向高、精、尖方向發(fā)展。單機(jī)架可逆冷軋機(jī)憑借自身良好的設(shè)備配置和工藝配置，在薄規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)中展現(xiàn)了較大的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到了較好的生產(chǎn)效果。

　　【摘要】原料卷的寬度和外直徑等參數(shù)對(duì)單機(jī)架可逆冷軋機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量有重要影響。本文結(jié)合唐鋼冷軋薄板廠的單機(jī)架可逆冷軋機(jī)對(duì)測(cè)寬、測(cè)徑系統(tǒng)進(jìn)行分析。

　　【關(guān)鍵詞】機(jī)械工程學(xué)報(bào),側(cè)寬,測(cè)徑,對(duì)中

　　1引言

　　在原料卷上卷過(guò)程中，控制系統(tǒng)需要測(cè)量鋼卷的寬度和外直徑等參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)軋制過(guò)程中帶鋼的位置控制、板型控制和軋制力設(shè)定等都有重要作用，所以其測(cè)量結(jié)果的精確程度對(duì)冷軋產(chǎn)品的質(zhì)量有重要影響。下面結(jié)合唐鋼冷軋薄板廠的單機(jī)架可逆冷軋機(jī)對(duì)測(cè)寬、測(cè)徑系統(tǒng)進(jìn)行分析。

　　2測(cè)寬、測(cè)徑的重要意義

　　精確地測(cè)量原料寬度和卷徑：

　　（1）可以使系統(tǒng)精確地計(jì)算卷心位置，保證順利上卷

　�。�2）確保上卷后鋼卷居中，保障CPC對(duì)中等后續(xù)順序控制功能的順利實(shí)現(xiàn)

　�。�3）獲得準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)，保證二級(jí)產(chǎn)品報(bào)表的真實(shí)性，方便日后的生產(chǎn)管理和質(zhì)量分析。

　　3測(cè)寬、測(cè)徑的相關(guān)設(shè)備

　　與測(cè)寬、測(cè)徑相關(guān)的設(shè)備主要包括：

　�。�1）開(kāi)卷區(qū)域的1#鞍座、2#鞍座、3#鞍座；

　　（2）2#鞍座與3#鞍座之間的一組測(cè)寬光電開(kāi)關(guān)PHS1103；

　�。�3）3#鞍座上方的兩組測(cè)徑光電開(kāi)關(guān)PHS1101和PHS1102；

　　（4）運(yùn)卷小車以及小車上的行走編碼器PLG1051和提升編碼器PLG1052。兩編碼器的測(cè)量誤差均小于1mm。

　　4測(cè)寬、測(cè)徑的順序控制步驟

　　原料卷被運(yùn)送至1#鞍座后，運(yùn)卷小車將鋼卷從1#鞍座運(yùn)至2#鞍座，在2#鞍座由人工完成拆除打包帶和帶頭定位等工作；運(yùn)卷小車將鋼卷從2#鞍座運(yùn)至3#鞍座，在此過(guò)程中利用光電開(kāi)關(guān)PHS1103和小車上的行走編碼器PLG1051進(jìn)行鋼卷測(cè)寬和計(jì)算鋼卷水平方向中心位置的工作；小車把鋼卷運(yùn)至3#鞍座，根據(jù)上一步計(jì)算的鋼卷水平方向中心位置將鋼卷運(yùn)到3#鞍座中間位置后，再將鋼卷抬起，利用光電開(kāi)關(guān)PHS1101、PHS1102和提升編碼器PLG1052測(cè)量鋼卷外直徑；測(cè)量完畢后，將鋼卷放在3#鞍座，等待后續(xù)的上卷命令。上卷命令發(fā)出后，系統(tǒng)利用測(cè)得的鋼卷寬度和直徑計(jì)算出小車的提升高度和水平位移量，實(shí)現(xiàn)小車的上卷順控。

　　5鋼卷測(cè)寬、測(cè)徑的實(shí)現(xiàn)方法

　　5.1鋼卷寬度測(cè)量

　　寬度測(cè)量單元由光電開(kāi)關(guān)PHS1103和小車上的行走編碼器PLG1051組成。當(dāng)小車運(yùn)送鋼卷經(jīng)過(guò)光電開(kāi)關(guān)PHS1103時(shí)，他的寬度通過(guò)小車的行走編碼器PLG1051測(cè)得。

　　5.1.1寬度測(cè)量原理

　　圖1鋼卷測(cè)寬原理圖

　　小車托住鋼卷由2#鞍座向3#鞍座行走時(shí)，鋼卷前沿?fù)踝」怆婇_(kāi)關(guān)PHS1103后傳感器檢測(cè)到鋼卷，測(cè)量器被觸發(fā)，開(kāi)始根據(jù)小車行走編碼器的數(shù)值變化計(jì)數(shù)。當(dāng)傳感器檢測(cè)不到鋼卷時(shí)，計(jì)數(shù)停止。小車行走編碼器的數(shù)值增量就是鋼卷的寬度。如上圖1所示。

　　5.1.2鋼卷水平位置及小車橫移量的計(jì)算

　　小車將鋼卷運(yùn)至3#鞍座時(shí)要將鋼卷放到鞍座中心，所以要根據(jù)測(cè)量的鋼卷寬度計(jì)算測(cè)寬完成后小車的橫移量。

　　圖2鋼卷水平位置及小車橫移量的計(jì)算示意圖

　　如圖2所示，光電開(kāi)關(guān)到3#鞍座中心線的水平距離為1040mm。設(shè)測(cè)得的鋼卷寬度為W（mm），則鋼卷中心位置為W/2。

　　小車的側(cè)移量：

　　LW=1040-W/2（1）

　　5.2鋼卷直徑的測(cè)量

　　外直徑測(cè)量單元由3#鞍座上方的兩組光電開(kāi)關(guān)和小車上的升降編碼器PLG1051組成。鋼卷的直徑（D）=光電開(kāi)關(guān)的高度（K1或K2）-小車提升高度（K）-鋼卷與V形鞍座最底部的空隙高度（h）。見(jiàn)圖3。

　　圖3鋼卷直徑測(cè)量原理圖

　　上圖中：

　　K：鋼卷頂部到達(dá)光電開(kāi)關(guān)PHS1101或PHS1102時(shí)，小車的提升高度。

　　C：芯軸距離小車下極限位的高度。C=1254mm。

　　K1：光電開(kāi)關(guān)PHS1102的高度。K1=1075+C。

　　K2：光電開(kāi)關(guān)PHS1101的高度。K2=475+C。

　　以上高度均以小車下極限位為基準(zhǔn)。

　　5.2.1鋼卷與V形鞍座最底部的空隙高度

　　鋼卷與V形鞍座最底部的空隙高度（h）隨鋼卷直徑變化而變化，而鋼卷外邊總是與V形座的邊相切，并且?jiàn)A角θ為固定的已知量。

　　圖4鋼卷與V形鞍座最底部的空隙高度示意圖

　　由圖4可以得出：

　　（2）

　　經(jīng)過(guò)計(jì)算得出：

　�。�3）

　　5.2.2直徑的計(jì)算

　　原料卷的直徑不同，測(cè)量及計(jì)算方法也不同。根據(jù)小車運(yùn)卷到3#鞍座時(shí)的高度，可分為三種情況分析。

　�。�1）小車運(yùn)卷到3#鞍座時(shí)，光電開(kāi)關(guān)PHS1101檢測(cè)到鋼卷，PHS1102未檢測(cè)到鋼卷。

　　這說(shuō)明鋼卷高度位于兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)之間，這時(shí)小車到達(dá)3#鞍座后繼續(xù)提升，直到PHS1102檢測(cè)到鋼卷。這時(shí)則有：

　�。�4）

　　將（3）式代入（4）式，得到：

　�。�5）

　　（2）小車運(yùn)卷到3#鞍座時(shí)，光電開(kāi)關(guān)PHS1101和PHS1102均檢測(cè)到鋼卷。

　　這說(shuō)明鋼卷高度大于光電開(kāi)關(guān)PHS1102的高度，這時(shí)小車到達(dá)3#鞍座后下降，直到PHS1102檢測(cè)不到鋼卷。這時(shí)則有：

　　將（3）式代入后得到結(jié)果與（5）式相同，即：

　　（3）小車運(yùn)卷到3#鞍座時(shí)，光電開(kāi)關(guān)PHS1101和PHS1102均未檢測(cè)到鋼卷。

　　這說(shuō)明鋼卷在光電開(kāi)關(guān)PHS1101下方，這時(shí)小車到達(dá)3#鞍座后繼續(xù)提升，直到PHS1101檢測(cè)到鋼卷。這時(shí)則有：

　　D=K2-h（6）

　　將（3）式代入（6）式，得到：

　�。�7）

　　5.2.3鋼卷測(cè)徑的順控邏輯

　　根據(jù)以上三種情況及計(jì)算公式可以得到鋼卷測(cè)徑的順控邏輯如下圖所示。

　　圖5鋼卷測(cè)徑的順控邏輯

　　6結(jié)束語(yǔ)

　　鋼卷外徑和寬度的測(cè)量值的準(zhǔn)確性是保證軋機(jī)一級(jí)控制功能和二級(jí)功能的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐，這種測(cè)徑測(cè)寬系統(tǒng)良好的穩(wěn)定性和足夠的精度可以滿足單機(jī)架可逆冷軋機(jī)的生產(chǎn)要求，可以為高精度要求產(chǎn)品的生產(chǎn)提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

---

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自：http://www.jinnzone.com/jixielw/40330.html