对中/对边系统的研究与应用

摘要：本文对对中/对边（CPC/EPC）控制系统的基本原理进行了深入的研究，并且详细介绍了在酸洗机组中如何利用CPC/EPC系统调整钢带在机组运行过程中跑偏和对边问题，并根据实际情况，对CPC/EPC系统进行创新性地改造应用，保证带钢始终保持在机组中心线上，较好的满足生产工艺要求。
关键词：CPC/EPC系统；对中；对边

1、前言
        由于近年来冷轧薄板持续升温，冷轧技术越来越受到人们的关注，那么想要对带钢进行高质量的轧制，酸洗这一工序必不可少，由于工艺需要，酸洗机组都设计了较长的生产线，其控制难度极大，主要体现在连续生产中运行在作业线上的带材需要控制在一定的横向范围内,如果跑偏会损坏设备或损坏带材，使生产不能进行，为避免这总现象发生，在生产线适当位置安装CPC（Center Position Control）系统，该系统可对整条生产线的带钢位置进行纠偏控制，以防止带钢在生产线上跑偏；其二，卷取机上卷取带材时应该边缘对齐，否则影响产品质量和外观，但在如此长的生产线上张力不能过大，造成卷取时带卷边部不齐，甚至出现塔型，达不到工艺要求，形成废卷，需要对边辅助设备来解决对边问题，所以国内酸洗工艺段都引进CPC/EPC（对中/对边）系统。

2、系统组成和纠偏原理
2．1系统组成和系统工作原理

        CPC/EPC系统即钢带自动对中（对边）系统(Strip Centre /Edge Position Control Systems)的简称，主要由液压站、探测装置、控制箱及操作盘、液压随动缸、伺服阀、位移传感器和执行机构等组成，可实现手动纠偏、自动边位控制、自动对中（对边）三种工作方式。CPC/EPC控制系统自成一体，为连续闭环式电液调节系统，当带材偏离生产线规定的位置时，测量系统测出板带位置偏差，并将偏差值输入到电控系统，电控系统的输出与液压伺服系统相连，液压系统驱动纠偏执行机构作相应移动，这样，板带就准确地行进在预先调整好的中心（对边）位置上，对中（对边）装置可使板带运行在对中（对边）精度范围内。其示意图如下：

         其中液压缸的运动方向和速度由伺服阀控制，伺服阀前设有控制箱及操作盘面板。探测装置将钢带的边位（中位）信号输入给控制器，通过电液伺服阀控制放大器来控制伺服阀正或负开通，带动纠偏液压缸推动执行机构，实现边（中）位自动控制。
一般酸洗机组都采用两套电磁式 CPC对中控制系统，一套EPC对边系统，其系统工作原理示意图如下

图1 CPC系统工作原理

图2 EPC系统工作原理
2．2 CPC对中检测原理

        酸洗线上CPC采用的是德国EMG公司IBM‖型设备，为电磁框架检测设备，在框架上边，对称由两个发射线圈，框架下边对应也有两个接受线圈，发射线圈发射电磁，接受线圈接受，当没有钢带穿过或带钢从正中穿过时，两个接收端接收的磁力线相等，感应电势相等，但当钢带偏移时，两侧接收到的磁感线不等,产生的电压也不等，这时进入控制器比较器输出一个偏差信号，控制器将偏差值转换成电流值输出到执行器,执行器动作,使带钢的位置回到中间。
（即接收端两端电压相等）。

收1 收 2

图5 CPC对中原理示意图
2．3EPC对边检测原理

        在无钢带的情况下，CCD镜头完全检测到光源，并在CCD镜头上方屏幕中形成一条曲线。当打自动时，CCD第一次检测到钢带的边缘位置为初始相位，并形成如下曲线图象，以后以此图像为基准参考图像 ，板带在其它位置形成的图像与此图像进行对比。

图6初始相位图像

        当钢带发生偏移时，CCD检测到的钢带偏移位置，并通过拍照形式在屏幕上形成新的图像，把它与基准图像进行相位比较，从而确定板带的偏移量，如下图绿色箭头所示。