矫直机自动控制系统

1 前言 　　矫直机是现代轧钢生产中的重要设备之一，它对于改善钢材外形、提高成材率具有重要意义。莱钢中小型轧钢生产线全套机械设备由意大利DANIELI公司引进，其中矫直机用于角钢、槽钢和扁钢的矫直。在这套矫直机控制系统中，采用了先进的PLC控制，克服了传统的继电器控制动作可靠性差、故障率高、使用寿命短等缺点，达到了良好的控制效果。 2 控制系统的构成 　　该控制系统是基于ABB公司的Masterpieces200/1控制器和AS500操作站为主的集散控制系统。Masterpieces200/1控制器包括DSPC172处理器模板、DSMB176内存模板以及其它各种I/O模板和专用模板及其连接单元,如DSDI110开关量输入模板、DSDO110开关量输出模板、DSAI130 模拟量输入模板、DSAO110模拟量输出模板、DSDP140B定位模块、DSDP150计数模板、DSCS140通讯模板、DSCS131通讯模板(通讯到ACV700/DCV700传动系统)等。。AS500操作站采用HP-UX工作站，软件为AdvaCommand，用于参数设定、设备启动、事件及报警打印等功能。它们之间的通讯通过MasterBus300总线来完成，控制器通过通讯模板DSCS140连接到MasterBus300总线上，操作站通过一个实时加速器板连接到MasterBus300总线上。硬件配置图如图1所示。

3 矫直机工作原理 　　矫直机共有10个矫直辊，分为5个上辊和5个下辊，主要设备包括主传动、辊子定位装置和连轴器。上辊由主传动交流电机控制，辊子与减速机间通过连轴器连接，下辊从动。 为了对下辊进行准确定位，每个辊子配备两台交流自制动电机分别用于纵向调节和轴向调节。正常生产前，操作员先通过AS500 操作站画面设定辊缝（上下辊间的距离）和下辊的轴向位置，然后通过画面上的“按钮”或现场操作站进行位置调节。 3.1 辊子位置检测 　　辊子位置检测原理如图１所示。

　　每台调节电机上装有一AG661 型绝对值编码器，每旋转一周发出1024个脉冲信号，该信号经SPA 3串并行转换电路转换成一组开关量信号，送入MP200/1系统。在PC程序内，首先利用布尔－整数转换元素（CONV-BI ）将该组DI信号转换成整数值作为脉冲个数，然后除以比例系数K（mm/pls）即得辊子的实际位置值。该值与设定值之差即为偏差。然后根据该位置进行调节。 3.2 调节过程 　　用于调节的AS500画面如图２所示。

　　(1)轴向调节时，根据上述计算出的偏差符号来确定调节方向。若偏差为正（即实际位置值大于设定点），则反向调节；否则正向调节。启动画面上的“调节按钮”开始调节，偏差为０后自动停止。 　　(2)纵向调节通过一变频器控制。当辊子在最下部位置时，通过编码器获取的位置值为0 ；在最下部时，值为170。由于画面上设定的是辊缝值，故需根据下列公式计算出实际辊缝值：实际辊缝值＝600 －上下辊半径之和－实际位置值。公式中的600mm 代表辊子在最下部位置时上下辊的中心距离。若实际辊缝值大于设定点，则上调，否则下调；若偏差大于10mm，则高速调节（80%），否则低速调节（10%），将速度值和调节方向分别送到变频器。启动画面上的“调节按钮”，在变频器的控制下，辊1至5依次进行调节。 3.3矫直辊的取出 　　当换辊或生产圆钢和螺纹钢（它们无需矫直，生产前要将矫直辊取出，装入替代辊道）时，需要取出矫直辊。其具体步骤是： 　　 　　(1) 手动选择辊子，然后按下相应的“取出”按钮，则辊子的轴向和纵向位置分别自动调节到其“取出位置”（程序中均定义为0 ，即轴向的中心位置，纵向的最下部），按此步骤将五个辊子全部调节到该位置。 　　(2) 手动操作将五个上辊的联轴器断开，然后即可用起重机将10个辊子一起吊出。 4 结束语 　　由于该系统设计合理，位置检测手段先进可靠，自投产以来一直正常运行，操作简单、方便、直观，保证了正常的轧钢生产。