《磁尺位移检测系统在热连轧机侧导板》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁尺位移检测系统在热连轧机侧导板（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、( 冶金 自动化 2 0 0 4 年增刊磁尺位移检测系统在热连轧机侧导板开度检测改造中的应用廖家财， ， 邓重明“( 1 . 武汉钢铁公司热轧厂 自控车间， 湖北 武汉4 3 0 0 8 3 ; 2 . 常州市东升自 动化检测仪器厂) 摘 要 本文分析了旋转式感应同步器检测系统在武钢热连轧机位移检测中 存在的问题， 介绍了磁尺位移检测系统的组 成。 运用于精轧侧导板开度检测的实践， 证明磁尺位移检测系统安装操作维护方便、 测量精度高、 性能稳定、 抗干扰能力 强， 能根据要求进行零点任意设置， 可广泛应用于钢铁行业。 关键词 磁尺传感器; 热连轧; 侧导板; 位移检测0 概述武钢热连轧带钢厂对
2、计算机控制系统进行改造， 同时采用旋转式感应同步器( R E S O L V E R ) 作为侧 导板、 立辊开度、 压下的位移检测传感器， 于1 9 9 3 年投人使用。 在使用过程中， 经常出现计算机显示值与 现场实际开度不相符的问题， 导致废钢和停产等损失。武钢热连轧带钢厂与常州市东升自 动化检测仪器 厂合作， 用磁尺位移检测系统替代原精轧侧导板的旋转式感应同步器取得成功。磁尺位移检测系统具有 可靠性高、 安装维护方便等特点。旋转式感应同步器检测系统1 . 1 系统组成旋转式感应同步器检测系统由 旋转式感应同步器、 M A C计算机组成。 旋转式感应同步器经过多级 机械变速箱和直流电机相
3、连( 图1 ) ， 通过电缆与基于多总线( MU L T I B U S ) 的1 / O板( A S I 板) 相连， MA C 计算机内的自 动位置控制( A P C ) 软件计算侧导板的检测开度并进行自 动位置控制。图1 旋转式感应同步器检测系统 1 . 2 工作原理旋转式感应同步器定子有二个初级线圈， 分别用MA C 计算机的1 / O板输出的正交的I s i n a t , I c o s co t 作为绕组的激励信号。在该激励信号下， 旋转式感应同步器的转子旋转， 转子上的绕组通过滑环输出感 应电压( 与激励信号频率、 电压相同) ， A S I 接口板检测感应电压的相位移， 并进
4、行计数。转子每旋转 3 6 0 0 , A S I 接口 板计数值是4 0 9 6 ,A P C软件包读取A S I 板的计数值后， 如果第1 0 , 1 1 位由全0 变为全1 ， 或由全1 变为全0 时， 圈数计 数器计 1 圈， 旋转式感应同步器的转子每旋转3 6 0 0 对应的侧导板行程是固定的， A P C软件包计算出侧导 收稿日 期 2 0 0 4 -0 6 -2 9 仁 作者简介 廖家财( 1 9 6 3 一)男， 湖北鄂州人， 高级工程师， 主要从事计算机开发与维护工作。2 1 1( 冶金 自 动化 2 0 0 4 年增刊板的行程加上标定值后得出侧导板的检测开度。 1 . 3
5、存在问题旋转式感应同步器在用于导板开度检测过程中， 经常出现检测值与实际开度不一致的问题， 产生这 些问题的原因是多方面的。( 1 ) 机械问题。由于旋转式感应同步器经过多级机械变速箱和直流电机相连( 图1 ) ， 当变速箱出现 问题后， 感应同步器不能准确检测导板的实际行程。( 2 ) 旋转式感应同步器问题。 旋转式感应同步器对安装要求高， 当感应同步器的输人轴( 0 7 . 2 9 m m ) 与机械输出轴不同心， 机械输出轴窜动会造成感应同步器滑环上的钢丝接触不良 造成信号丢失; 其次， 由 于现场环境恶劣， 感应同步器进水造成绝缘降低、 短路。由于MA C计算机的A P C运行速度慢，
6、 感应同 步器转子的旋转速度不能高， 否则会造成圈数计算丢失。( 3 ) 软件计算问题。 MA C 计算机A P C 软件包要控制1 5 个回路， 在实际控制过程中， 经常出现1 5 个 控制回 路同时进行自 动定位， A P C 软件要计算1 5 个感应同步器的检测值。 MA C 计算机是8 0 8 6 C P U, 运行速度慢， 而A P C 软件包运行周期是2 0 m s ， 可能会出现某个感应同步器对应的A S I 计数值的第 1 0 , 1 1 位由 全。 变为全1 ， 或由 全1 变为全。 过程中， A P C软件正在控制其它回路而造成圈数计算丢失的情 况， 造成检测值与实际不符。
7、2 磁尺位移检测系统根据武钢热连轧带钢厂使用直流马达驱动控制侧导板的实际情况， 采用常州市东升自 动化检测仪器 厂生产的磁尺位移检测系统替代旋转式感应同步器。 2 . 1 系统组成磁尺位移检测系统由机械安装支架、 磁尺传感器、 单片机放大控制器组成， 利用现有的MA C计算机 的1 / O板( 电压或电流输人/ 输出出板) 以及 A P C软件包( 图2 ) ,导板磁尺图2 磁尺位移检测系统组成2 . 2 机械安装图2 磁尺传感器与导板的一侧直接相连， 无中间变速箱。 2 . 3 磁尺传感器磁尺传感器( 即直线式感应同步器) 和旋转式感应同步器的原理基本相同， 重要区别在于磁尺传感器 采用0
8、2 8 m m磁尺( 类似于活塞杆) 和传感头( 定尺) 组合， 也可分离， 而旋转感应同步器的定子相当于磁 尺传感头， 结构不完全相同。 磁尺是在导磁性体上用特殊方式嵌人等间隔的非磁性体， 并在表面镀一层 硬质保护层; 旋转感应同步器的转子绕有绕组， 绕组通过滑环连接到插头。磁尺位移检测系统是磁尺和 传感头相对滑动， 强度高， 安装方便， 磁尺和传感头可安装在水雾、 高温等恶劣环境中。 2 . 4 单片机放大控制器图3 是单片机放大控制器的原理框图。与A S I 板相比， 单片机放大控制器增加了单片机、 输出接口 ( 串 行/ 并行、 模拟电压/ 电流) 和运行、 报警指示灯。单片机放大控制
9、器准确计算磁尺位移量， 精度高， 能 进行零点任意设置， 具有传感器及超速故障报警、 自 检和掉电 保护等智能化功能( 可开发自 动定位控制功 能) ， 避免了原旋转式感应同步器检测系统无故障报警、 侧导板开度检测丢失， 故障查找过程复杂的问题。2 . 5 A P C软件包修改修改A P C软件中有关侧导板开度计算部分， 直接读单片机放大控制器输出的模拟电压信号并按比2 1 2 冶金自动化 2 0 0 4 年增刊图3 单片机放大控制器的原理框图 例转换为侧导板开度。由于每个磁尺传感器对应一台单片机放大控制器， 侧导板开度检测计算与在线控 制计算机分离， 所以不存在因为计算机运行速度慢而丢失数据
10、的问题。3 使用效果磁尺位移检测系统投人使用后， 与原旋转式感应同步器检测系统相比， 具有明显的优势:检测精度高: 由于磁尺直接与导板相连， 无机械传动间隙， 而且磁尺位移检测系统的检测精度高。该 系 统最大分辨率为6 . 2 5 li m ， 显示精度。 . 1 m m ， 没有累 积误差。采样计算速度快: 磁尺最大运行速度8 m / s ， 数据采样时间0 . 2 m s ， 单片机软件运行周期2 m s ,操作维护简单: 原检测系统在设备检修、 计算机复位后， 必须进行零点测量设置。而磁尺位移检测系 统故障点减少， 维护安装方便， 具有停电保护功能， 零点任意设置， 简化操作。单片机放大
11、控制器的智能 化功能， 能为用户提供故障报警指示， 用户根据报警指示能很快查找故障原因。综合成本低: 由于该系统能替代进口同类产品， 其高可靠性和高检测精度， 能减少故障和废钢， 降低 综合成本。4 结束语武钢热连轧带钢厂精轧侧导板采用磁尺位移检测系统进行开度检测的改造， 证明其安装维护方便、 测量精度高、 性能稳定、 抗干扰能力强、 操作简单， 工作于较恶劣的环境， 能根据要求进行零点任意设置， 可广泛应用于钢铁行业如: 中间升降包控制， 板坯剪切修正、 侧导板的开度位置检测控制、 园盘切边机的 中心定位、 轧钢生产中的压下位置、 立辊开度、 步进梁位置控制、 板材卷取升降设定、 速度控制等， 可与油 缸配合或单独使用。 参考文献 C 1 7 端木时夏， 刘纪苟， 陈 健. 感应同步器及其数显技术 叨 . 上海: 同济大学出版社， 1 9 8 8 . 编辑: 沈黎颖2 1 3
