第一章第一章系统介绍系统介绍Davy 国际提供的 厚板轧机的“自动厚度控制” (AGC)系统 AGC 控制装置取代了早期的压下螺丝系统新系统为轧辊辊缝和轧制负荷闭环控制提 供了全部需要的功能;包括利用来自规程计算机信息对钢板间和各个道次间辊缝的设定, 以及轧制中尺寸误差的动态修正功能 液压控制是利用新的轧辊负荷油缸和设备提供数字位置反馈信号的数字位置传感器以 及用来进行负荷测量的压力传感器执行的装在轧机牌坊上的延伸仪还可提供轧制负荷作 为备用 有两种方法用于现有压下螺丝闭环位置控制第一个方法,长行程绝对位置传感器装 在每个压下螺丝中心一下:第二个方法,解析仪齿轮箱装在每个压下螺丝驱动电机涡轮上主要特点: 压下螺丝位置控制环路 液压位置和负荷控制环路 轧机弹跳补偿用测量仪控制 采用轧出侧 r 射线测厚仪进行“厚度误差修正” (只用于最后道次) 带彩色监视器(In Touch MMI)和常规键盘的操作者控制站 带 Borland Paradox 数据库的数据处理 PC 自动调零和轧机弹跳校验 带 In Touch MMI 的工程师接口 PC 机 带有测厚仪,用来装载每块钢板设定信息的串行接口。
带有泵装置 PLC 的控制接口 AGC 系统的目标就是用控轧和非控轧工艺经过数个道次产生出有处于严格公差范围的 钢板 系统的组成系统的组成AGC 系统控制柜系统控制柜这是个双室柜,内有液压 AGC 系统用中央处理设备包括以下主要分系统: 单机架控制器(SSC):这是个 VME 分机架为基础的分系统,包括各种处理器和接 口模块 DDC 处理器根据 AGC 处理器提供有设定值和动态参考值进行液压油缸的闭环控制 AGC/ LAN 处理器经过液压油缸和压下螺丝进行轧制负荷和辊缝的自动闭环控轧此 处理器利用来自规程计算机信息设定钢板间/道次间的辊缝,还可在轧制过程中修正厚度误 差提供了各种操作者选择控轧方式,包括有测厚仪或没有测厚仪的负荷控制、位置控制, 和厚度误差反馈该处理器还处理轧机弹跳校验和负荷调零 AGC/LAN 处理器还可经过局部区域网络(LAN)提供 SSC 分系统、系统文件服务站 和所有外围主机之间的以太网络和英特网络间的连接 CPU 处理器承担与 r 射线测厚仪的串行连接,并执行 AGC 负荷极限功能 所有控制用快速模拟输入信号有专用 A-D 处理器模块管理,免除了控制处理器对模拟 数据采集的辅助管理。
数字接口 与 SSC 控制器有关的是一个并行数字分配输入/输出接口这是一个光学隔离多路 PAMUX 总线接口,允许 SSC 与外部设备之间全部必要的数字信号连接 操作者服务站液压油缸液压油缸 油缸安装在上支撑滚轴承座顶部与轧机压下螺丝底部之间,轧机每侧各一个给油缸施压 以便能获得如 AGC 系统计算得出的正确辊缝或轧制力,尔生产出精确厚度钢板 在每个油缸上对角安装两个数字位置传感器装置,能测量油缸伸出量位于油缸外侧 面的控制站载有液压控制伺服阀和用于油缸迅速排油的排泄阀压力传感器可测量油缸压 力,此压力用来获得轧制负荷反馈值 伺服阀用来控制进入和排出油缸的液压油流量油流速和流向由 SSC 确定每个油缸 有两个伺服阀,通常在因过量而溢出的方式下动作运行 为了保护油缸和轧机不受机械损害,在监测到不正常情况时,伺服阀被迫使向负压方 向动作,电磁驱动排泄阀使油绕过伺服阀,流回到油箱,使油迅速从油缸排出 Sony 数字位置传感器向 SSC 提供与油缸柱塞伸出成比例的位置反馈信号,信号通过 位于相应数字位置探测器柜中的电子信号处理装置两个位置传感器对角安装在每个传感 器有一个数字位置探测器柜,例如,轧机每一侧有一个探测器柜。
每个油缸缸体内的压力通过安装在控制站上的 Schaevitz P791(0-5000Psi)压力传感 器测量来自压力传感器的电气信号被传送到掌握油缸柱塞面积和支撑辊平衡效果的 SSC(单机架控制器)处,经过换算得出轧制负荷的测量值 数字位置探测器柜数字位置探测器柜 有两个数字位置探测器柜,轧机每侧各有一个 每个柜中有两个 Sony MD20A 探测装置,每个装置都在一个 Sony 数字位置传感器 (在油缸上)和 AGC 系统之间提供一个接口传感器和探测器之间联络经过液压控制站 和轧机机架上的端子箱 液压动力装置液压动力装置 这是一个在压力作用下进过流量控制阀向液压油缸供液压油的泵装置 泵装置泵装置 PLC 泵装置 PLC 控制着液压动力装置的运行和泵装置电机的启动 各种液压状况和控制信号经过平行数字接口在 AGC 系统和泵装置 PLC 之间传递使操作者从操作台上启动、关闭泵,并向操作者站 PC 机上泵装置模拟显示画面提供信息 压下螺丝位置控制压下螺丝位置控制 为了提供压力螺丝位置反馈信号,提供两种传感器: 1)长行程传感器 绝对数字长行程位置传感器装在每个压下螺丝中心下面覆盖了整个压下螺丝行 程。
这些床干起的单串行接口(SSI)输出被转换成向 SSC 的 24 尾并行数字输入 2)同步解析仪轧机每侧的压下螺丝位置也通过同步解析仪测量解析仪经过装在压下螺丝驱动 电机蜗杆上的齿轮箱与压下螺丝驱动装置连接每个压下螺丝有两个解析仪,分为粗调/微调微调解析仪经过解析仪齿轮与蜗杆 驱动装置连接,蜗杆驱动装置每转八圈发出一个解析仪转一圈的信号,而同时粗调解 析仪进一步减速选定一个粗调解析仪与微调解析仪之间的齿轮比,以便能使粗调解 析仪相对压下螺丝全工作行程大区转动一圈解析仪信号有 SSC 中的专用处理器模块转换成数字形式,压下螺丝转动位置利用 已知的压下螺丝螺距转换成相应的线性位置解析仪是绝对位置,在失去电源情况下 不会失去其位置信号AGC 系统经过远距继电器对现有压下螺丝控制器进行全方位控制,继电器盘可提 供无电压触点以控制电机控制盘延伸仪延伸仪 所提供的 Nobel 应变计式延伸仪安装在轧机牌坊立柱进入侧和轧出侧延伸仪测量牌 坊立柱上的应变(轧机伸长) ,该应变值与轧制负荷成比例延伸仪控制柜内有相应的电子 信号处理装置 延伸仪主要用于油缸排空的备用轧制中在这种情况下,油缸中没有油,因此从压力 传感器就得不到反馈信号。
延伸仪提供了一个选择方法 轧机速度编码器轧机速度编码器 每个工作辊轴都连接一个增量光学编码器,编码器以与工作辊速度成比例的频率 (900 脉冲/转)提供脉冲输出,脉冲输出经过就地端子箱输入到 AGC 柜中的电子信号处 理装置 利用这些信息,加上工作辊直径、齿轮箱变速比等等可计算和显示轧机速度 r 射线测厚仪射线测厚仪r 轧机轧出侧的 DMC 射线测厚仪可测量离开轧机时的实际钢板厚度由于一个 r 射 线测厚仪,因此只能在沿前进方向轧制是才适用R 射线测厚仪读数可被用来提供一个规 程修改表,即所谓的“测厚仪误差修正” (Gauge Error Update) r 射线测厚仪和 AGC 系统之间的 RS232 串行连接用于在最后道次设定 r 射线测厚仪 该道次的参考厚度提供给 r 测厚仪,提供给 AGC 系统的模拟输出简化厚度偏差正在轧制 材料的合金代码也被传输到 r 射线测厚仪用于设定由 r 射线测厚仪测得的厚度偏差按最后道次钢板长度平均此平均误差百分比被 AGC 系统用于为下一块钢板调整油缸设定参考值注意,此修正值不能以逐个道次为基础进行, 原因是钢板一般只在最后道次钢板尾部离开时才穿过 r 射线测厚仪。
由于有一些不能为其他方法补偿的因素,如材料硬度、轧辊磨损、轧机尺寸变化、设 定误差、测厚仪则有助于补偿任何残余轧出厚度误差 宽度宽度&厚度测量仪厚度测量仪 两个激光测厚仪和测宽仪可向 AGC 系统提供模拟钢板厚度和宽度信号(分别) 与这些测量仪无串行连接油缸销闩控制装置油缸销闩控制装置 所拥有的油缸销闩保证油缸在换辊期间在轧机中保持固定不动从位于轧机平台上的 就地操纵台强控制销闩装置,用气动装置控制锁定和解除锁定接近开关提供反馈信号 操作者控制站操作者控制站 操作者控制站(OCS)上有一台 14”SVGA 彩色监视器和常规薄膜键盘;使操作者能 经过作者服务站与 AGC 系统通信联络 有一个双轴操纵杆使操作者进行手动调平和辊缝微调 此外,可以通过 OSC 上的销闩驱动装置给油缸排油 工程师站工程师站 PC 机机 这是一台以 66 兆赫运行的 Conpaq486/DX 台式 PC 机配有 12 兆字节 RAM,525 兆字 节磁盘、SMC Elite 16c 超级 ethernet(以太网)插件,视频监视器、键盘和鼠标器,为 AGC 系统提供工程师接口这个密码保护的接口使工程师通过一些人机对话屏幕显示画面监控 和编排各种系统运行,这些功能使得能够对大量的系统参数、输入/输出、校验和控制环路 微调、系统检测和诊断的运行加以监控和编排。
工程师 PC 机运行 MS-DOS 操作系统,带有用于 Workgroups 图文用户接口(GUI) MS-Windows(微软公司视窗) 工程师接口通过 Intouch MMI 开发软件程序执行 工程师 PC 机和 VME 分系统获得数据,按 PC 机上现成格式显示数据由工程师输入 的数据在被传送到 VME 分系统之前有效 工程师 PC 机和 VME 分系统之间的所有通讯都经过 LAN(局部区域网络) 工程师 PC 机进过 LAN 与 SSC 相连,并用作系统的主启动装置和文件服务站 一台就地安置 HPLaserjet 4L 激光打印机用于屏幕打印等用途 数据处理数据处理 PC 机机 第二台与工程师 PC 机相同性能规范的台式 PC 机系统提供数据处理器服务该 PC 运 行 MS—DOS 操作系统,操纵系统中有 Workgroups 用的 MS—Windows(微软公司视窗) 此 PC 机的数据处理功能通过使用 Windows 工业标准数据库用的 Borland Paradox 实现 数据处理 PC 机从 SSC 获取相应的工艺数据并存存储到机上硬盘的数据库文件中存储的 信息包括 PDI,轧制数据、系统事件、报警等等。
历史数据的报告和统计分析可以用工程 师利用 Paradox 的标准功能格式化并交互产生 旁边配有一台 HP Laserjet4L 激光打印机用于按要求打印报告 数据处理 PC 机、工程师 PC 机和 VME 分系统之间的所有通讯都经过 LAN(局部区域 网络) DEC 站站 这是一台 DEC 站 5000 计算机,配有 17“交互视频监视器(单色) ,键盘和鼠标器 DEC 站装有 16 兆字节扩展型 RAM(总共有 24 兆字节) ,一个 RZ26 1 千兆硬盘和在双 向扩展盒中的 TZ30 95 兆字节的磁带驱动器 DEC 站装载 ULTRIX 和 VxWorks 操作系统,可由 Davy 工程师对应源文件进行现场修 改 DEC 站经过 LAN 与 SSC 连接,并可用作系统的替代文件服务站 恒电压变压器(CVT) 这是一个 Gould Advance GT2100 2.1KVA 装置用来从现有的 220V,50Hz AC 主电源 向 AGC 控制柜提供 220V,50Hz AC 电源 设计数据设计数据 轧机数据轧机数据轧机类型:厚板轧机(单机架可逆式热轧机) 总宽:4500mm 轧机速度:240 米/分 (最大) 额定负荷:4200 吨 主驱动电机: 起始速度:40 转/分 最高速度:80 转/分 功率:9200 千瓦(最大) 力矩:420Tcm (4512 千牛米)每个轧辊(最大) 轧辊 工作辊:930mm(最小)980mm (最大) 支承辊:1660mm (最小)1800mm (最大) 工作辊身长:4200mm 轧制速度&加速 喂料速度:2.052 米/秒@40 转/分 (工作辊)1.947 米/秒@40 转/分 (工作辊) 加速:1.080m/S/。