出入口控制系统

出入口控制系统（精选十篇）

出入口控制系统 篇1

关键词：模糊控制,入口温度,出口温度,磨机

1 引言

国内对磨机的出入口温度控制都采用手动方式,这不但要求操作人员具有丰富的实践经验,而且要求操作人员长期处于紧张的监控状态,系统完全依赖于人的实时监控,不稳定的温度控制需要不断地调整热风炉的温度,增加了燃煤量。要实现磨机出入口温度的自动控制十分困难,主要原因有:1)磨机有7个调节阀,每个阀门的调节都影响磨机出入口温度出入口温度的控制主要靠调节3个阀门的开度来实现,是一个典型的多输入、多输出控制系统,控制复杂,难以建立精确数学模型对象;2)系统具有明显的滞后性,且控制精度要求高,特别是出口温度必须维持在100℃左右;3)进入磨机的物料的不稳定性引起磨机出口温度波动;4)磨机振动大,需要喷水以减轻磨机的振动,又导致了出口温度降低。因此,该控制过程具有典型的非线性、复杂性、大滞后性、多输入、多输出及模型不确定等特点,难以用精确的数学模型来描述,采用传统的控制方法很难实现,必须采用一种有效的控制算法来实现。

2 模糊模型计算

根据热风炉燃烧PID控制,对控制模型进行了改进和优化。煤气流量数学模型在物料流量、水分含量和温度修正系数的输入下可以计算出煤气流量值,通过煤气PID控制器和煤气调节器实现稳定煤气流量的功能。根据空燃比模型,可以通过煤气流量计算出空气流量,并通过空气PID控制和空气调节器来稳定空气的流量。在调节磨机辊压、选粉机转速、磨机内压值和微粉粒度可以对热风温度进行修正,通过修正值重新计算出空燃比,为燃烧系统提供最优的空燃比。通过对热风炉的温度检测,得到温度实测值,实测温度与正常温度之间的差值可以作为模糊控制算法的输入参数,从而计算出温度修正系数,进而通过煤气流量数学模型,得到理想的煤气流量值[1]。图1为热风炉燃烧控制系统结构图。

模糊控制器的输入语言变量为出口温度偏差e及其变化率ec,输出语言变量选为煤气流量调节阀设定值的修正值u。通过控制器定时采样温度值N和温度值变化率与额定温度比较,获得温度偏差e以及偏差变化率ec,并作为PLC控制器的输入变量,模糊控制器的输出控制煤气流量调节阀的开度。模糊控制器包括输入量模糊化、模糊推理和解模糊3个部分。E和Ec分别为e和ec模糊化后的模糊量,U为模糊控制量,u为U解模糊化后的精确量。

2.1 输入模糊化

在模糊控制器设计中[2],设:

E的词集为[NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB],论域为[-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4];

Ec和u的词集为[NB,NS,ZO,PS,PB],论域

为[-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4];

e(k)=N(k)-N(0),N(k)=e(k)-e(k-1),N(0)表示额定值。

将e、ec和U模糊化,根据N值控制经验可得出变量E,Ec和U的模糊量化表。

2.2 模糊决策和模糊控制规则[3]

通过总结温度调节处理过程中手动控制经验,可以得出模糊控制规则。

根据控制规则表,可以得到35条模糊控制规则,例如:当E偏差和偏差变化均为负大时,E值小于额定值,应增大煤气流量,所以U取PB,即控制规则为IF E=NB AND Ec=NB THEN U=PB;如E偏差负大,偏差变化为正大时,煤气流量不变,即控制规则为IF E=NB AND Ec=PB THEN U=ZO。

2.3 输入反模糊化[3]

根据模糊规则表取定的每一条模糊条件语句,就可以计算相应的模糊控制量U,然后依据隶属度法得出的实际控制量u,经D/A转换后去控制煤气流量阀位开度。

2.4 控制实现[4]

磨机出口温度设定值SP与模型输出修正值U进行运算,作为回路控制的设定值SP;设定值SP与实际检测温度PV进行比较,形成偏差进入PID控制模块输出通过限幅模块调节煤气调节阀开度,控制磨机入口温度。

通过模糊控制模型调节使得预先判断出温度的变化趋势,并根据这一趋势调节阀门,当温度的变化反应到温度检测值上时,阀门正好调到合适的位置,克服了温度调节滞后时间长、易超调、反应速度慢的缺点。

3 结束语

模糊神经网络模型的建立,模仿人的模糊综合判断推理来处理常规方法难以解决的模糊信息处理的难题利用神经网络极强的自适应学习能力,完成了难以用传统非线性理论来处理的问题,实现了系统的自动控制经实践验证,系统具有良好的动静态性能和较强的鲁棒性能,抗干扰能力强,达到了理想的温度控制效果。

参考文献

[1]李士勇,模糊控制.神经控制和智能控制论[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.1998.

[2]李国勇,神经模糊控制理论及应用[M].北京:电子工业出版社.2009.

[3]易继锴,侯媛彬.智能控制技术[M].北京:北京工业大学出版社,1999.

监控系统和出入口门禁系统安装申请 篇2

尊敬的公司领导：

大名城9、10楼业主已全部入住，1、2、7、8号楼二期现已交付业主和物业公司使用，现小区人员和车辆出入混杂，为了有序管理小区和保障入住业主生命财产安全，特向公司申请进一步完善监控和出入口倒闸门硬件设施。

一、监控系统

大名城现有监控主机一台，8路视频画面和一个探头，位置后门出入口。需增购：

主机一台、不能少于24路视频画面，监控探头17个。安装位置

地下车库探头6个，车库出入口1个，各5个主要部位5个，1、2、7、8号楼6个单元门出入口处各安装1个共为6个，主门出入口处安装1个，中心花园安装2个，后停车场安装2个，共计17个探头。要求

主机内存不能少于1000G，自动覆盖时间至少不能低于1个月，探头分辨率介于480---540线数。倒闸门门禁系统

预设主出入口和地下车库出入口刷卡一卡通，最好能楼宇对讲系统兼容并用实行小区智能化管理，小区各出入口规划：机动车辆进出小区由主门进出，后门限行人、自行车或在突发事件需另行开通时暂行开放。备注：物业中心已把监控系统安装方案交付深圳市通达王智能公司、福州市国中电子公司等3家公司，监控系统造价预计在近日由该3家公司提交。

以上申请请公司领导审核后批复

申请部门：大名城物业服务中心

出入口控制系统 篇3

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中图分类号：R185 文献标识码：B文章编号：1008-925X（2012）11-0016-01

摘 要 近年来，外贸形势发展迅速，我国已经成为全球最大的纺织品服装出口国，出口服装质量的检验和控制具有十分重要的意义。本文分析了出入境检验检疫机构在服装质量出入境中的作用，并阐述了相应的控制与检验措施。

关键词 出入境检验检疫机构；服装质量；控制；检验

长期以来，世界发达国家的贸易壁垒与贸易争端给我国服装出口带来了严峻的考验，使得出口服装质量的控制与检验发挥着越来越重要的作用。所以，关于出入境检验检疫机构对服装质量出入境控制和检验的研究具有一定的必要性和重要性，以找到有效合理的手段来促进出口服装质量的提高。

1 出入境检验检疫机构在服装质量出入境中的作用

近几年，我国纺织服装出口面临着重重障碍，在这样的背景下，我国出入境检验检疫机构承担起把关出口产品质量的重要责任，一旦在出口产品检验过程中发现问题，应及时通报给企业，并负责指导企业的工作。从最近几年进出口产品的检验状况调查来看，在服装出口检验过程中出现的问题是比较相似的，和过去相比，服装质量问题已经得到了一定的改善与提高，然而，仍然需要继续执行严格地监控、把关。

与此同时，出入境检验检疫机构在服装质量出入境检验的过程中，还表现出了其他方面的问题，应该引起重视。具体来说，对于出口服装质量，主要是存在着较为突出的质量的匹配问题，主要表现为面辅材料的质量匹配与制造技术的质量匹配两大方面。一般来说，服装的基本构成为相关面辅材料，而面辅材料及其服装加工性能以的质量在一定程度上决定了服装的质量。因为服装具有较强的时效性与季节性，所以，应该采用一些新兴的面辅料来打开国际市场。但是，现阶段在质量标准方面，服装生产和面辅料供应两个环节严重脱节，即面辅料的质量严重地阻碍了服装质量的提升。此外，服装生产企业往往缺乏对面辅料性能的充分了解，不能有针对性地提供质量保证，对出口服装的质量产生了很大的影响。

2 出入境检验检疫机构对服装质量出入境的控制与检测

服装质量监控有利于促使服装出口得到有力的保障。产品的质量不仅影响着合同最终能否顺利履行，也影响着国家及出口商的名誉，应该引起出口企业的重视。一般而言，产品质量控制主要为生产方的责任，然而，为了确保做到按质按量按时地对外交货，还应该由贸易公司的相关人员积极地参与到全程质量监控当中，如果发现问题，要及时地提出，并采取相应的措施予以解决。

2.1 出入境检验检疫机构对出入境服装质量的监控。

服装质量的监控应该贯穿于整个服装生产的过程中。服装工业是加工工业的一个组成部分，也是纺织工业的最终产品。而服装加工的性质决定了服装工业只能改变纺织品的形状与用途，而不可改变纺织品的质地、性能、色泽与其表面疵点等。由此可见，必须对面辅料质量加以严格的控制，才能保证服装成品的质量。长期以来，对面辅料质量的检验往往只注重表面疵点，而缺乏全面性。因此，为了更加全面地、主动地对面辅料质量进行控制，不仅要继续注重面辅料的检验，也应该做好以下两方面的工作：其一为强化面辅料的进货管理，根据需求来进料，确保不采购不合格的原料；其二为加强面料的物理及化学性能测试，以对外观目测无法发现的内在质量情况进行控制。总体来说，检疫结构对出入境服装质量的监控主要包括数量验收、质量验收、原料测试、裁片品质控制、缝纫质量控制和熨烫质量控制几个方面。

2.2 出入境检验检疫机构对出入境服装质量的检验

2.2.1 外观质量。在服装质量检验中，外观质量检验是一个十分重要的内容，关于各类服装的外观检验应该按照“先上后下，先左后右，从前到后，从面到里”的顺序进行，实现不漏验，不重复动作，从而又快又好地完成工作。外观检验是通过视觉对服装外部进行检验来判定服装质量问题的，具体检验项目有品质、数量、规格、标识、包装、环保和安全卫生等。

2.2.2 缝制质量。对于缝制质量的检验主要是采取立体测量法，针对车缝质量与针迹密度两个方面进行的。需要注意的是，立体测量法中，测量位置的把握及尺寸数据的读取具有难度，应该仔细核对。

2.2.3 服装内在质量。随着国际服装市场的发展，提出了服装的内在质量，并已成为服装行业应对“绿色环保”壁垒的一种手段。我国基本安全技術标准设定了五个主要考核项目，分别是甲醛含量、PH 值、异味、色牢度与禁用染化料。其中，甲醛会给呼吸黏膜及皮肤带来不良影响；人们的皮肤显弱酸性，因而中性与弱酸性的服装对皮肤是较好的，而PH值呈其他状态则会在一定程度上损害皮肤；如果出现异味则表明服装上存在挥发性化学药剂残留物，而这种残留物往往会伤害人体内部及皮肤；色牢度所反映的是染料由纺服装上脱落的程度，如果这些脱落的染化料接触到皮肤，就很可能使其受到细菌催化而发生病变；而禁用染化料中则含有致癌物质，不允许应用于服装产品。

2.2.4 标识查验。禁止纺织品非法转口的相关规定表明，要查验服装的标签、挂牌与包装的产地标识。事实上，标识查验有利于禁止纺织品的非法转口，对我国服装出口贸易的持续发展起到了十分重要的作用，并且关系着国际纺织品贸易协定的贯彻执行，已经成为一项具有较强技术性与政策性的工作。

2.2.5 服装的功能性。

对于一些有特定用途的出口纺织品服装，不仅具有以上质量要求，还规定要测试服装的功能性，从而满足特定使用需要。就当前的实际情况来看，一般是用于老年及婴幼儿的服装、医疗卫生领域的抗菌服装和用于石油、电子、医疗器械等行业的防静电工作服装等，应该进行功能性检查。具体来说，主要包括阻燃性检验、抗菌性检验和防静电性的检验三个方面。

3 结束语

总而言之，出入境检验检疫机构对服务质量、出入境的控制与检验具有十分重要的作用，为使我国出口服装可以在国际上占有较强的竞争优势，应该大力提升我国出入境服装的质量，采取有效的措施规范检验方法，从而促进我国出口服装质量的提高。

参考文献 

[1] 刘媛媛.提升出入境检验检疫流程的几点措施分析[J].求实，2011（S2）.

[2] 赵汗青，李宁，何德敏，种焱，李建光，王冬晖，王紫梁.北京朝阳口岸进境水果检验检疫新模式的构建[J].植物检疫，2012（01）.

[3] 王作佳，董志珍，栾慎顺，赵祥平，张霞.构建适宜中国特色进出境动植物检疫体系运行公共关系模型的设想[J].植物检疫，2012（01）.

[4] 刘媛媛.检验检疫现代化和检验检疫能力建设的探索[J].求实，2012（S1）.

出入口控制系统 篇4

1 测量仪器及方法

1.1 测量仪器

本次测量采用FH 40G-10+FH Z672E-10型X、γ剂量率仪, 测量范围:1n Sv/h~100μSv/h, 能量响应范围:48ke V~3M ev。仪器经中国计量科学研究院检定, 在检定有效期内使用。

1.2 测量方法

依据《X射线行李包检查系统卫生防护标准》 (G B Z127-2002) 的要求, 在系统入口和出口不同距离, 工作人员操作位 (控制台位置) , 人员通道侧布置检测点。出束时系统工作在额定状态, 即160k V/1.2m A。检测点布置示意图见图1。

2 测量结果

检测结果见表1所示。检测结果显示, 系统出束时, 距离机体外表面0.05m任意一点空气比释动能率远小于5μG y·h-1, 满足《X射线行李包检查系统卫生防护标准》 (G B Z127-2002) 的要求。

3 分析与讨论

工作人员观察图像位置位于机体侧面, 距离机体较远 (1.5m) , 辐射水平与本底值相当, 因此, 所致年有效剂量可忽略不计。

当发生卡行李等故障时, 工作人员不可随意掀开铅胶帘进行检修, 应先关闭系统高压, 再进行故障排除。企业应制定操作规程, 并定期对设备进行维护保养。

人员通道位于机体侧面, 距机体表面约0.5m, 辐射水平与本底值相当, 且人员通行时间很短, 因此, 人员通过人员通道时所受剂量微乎其微, 可忽略不计。当行李包进、出系统瞬间, 铅胶帘被掀开时, 剂量率相对略高, 但由于人员停留时间很短, 所受剂量非常小。考虑到“可尽量最低”的原则, 建议人员尽量远离铅胶帘, 待铅胶帘关闭后再取走行李。

综上, 通过对X射线行李包检查系统辐射水平的监测与分析, 该系统对工作人员和公众的辐射影响微乎其微。但为了进一步确保辐射安全, 工作人员应严格按照国家相关规定进行系统的操作与运行, 定期检查及保养, 时刻注意及提醒企业进出人员正确取放行李, 以避免不必要的剂量照射。

参考文献

[1]国务院令第449号放射性同位素与射线装置安全和防护条例[S].2005.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局GB18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].2002.

[3]中华人民共和国卫生部GBZ127-2002 X射线行李包检查系统卫生防护标准[S].2002.

读书须知出入法 篇5

我国南宋淳熙年间，有个叫陈善的人，他在

的社会现实是“士族”和“庶族”等级分明，门第森严，交往很少，几乎不通婚。“士族”和“庶族”来往、通婚会被人耻笑，社会分化对立严重。兰芝“十三能织素，十四学裁衣”，必定是社会底层老百姓的劳作。“昔作女儿时，生小出野里。本自无教训，兼愧贵家子”，一定是贫贱之家的环境。这些都体现了兰芝出身“庶族”。“士族”和“庶族”的门第观念、时代烙印、社会矛盾造成兰芝被轻视，被慢待，被驱遣的原因，也是兰芝殉情悲剧的起因。

第二，个人责任。兰芝发出了：“感君区区怀！君既若见录，不久望君来。君当作磐石，妾当作蒲苇，蒲苇纫如丝，磐石无转移。”刘兰芝不抛弃、不放弃，对仲卿爱的情感和责任已经深入骨髓，融入她的血液，构成她的生命；自然而然仲卿已经是她生命的一部分，显而易见谁剥夺了兰芝感情和婚姻的责任，兰芝的生命就会终结。兰芝被驱遣，仲卿庸俗、懦弱无能，也只是用死威胁母亲，并无任何作为，仲卿自己不做自己的救世主。这些都体现了焦仲卿人性的隔膜和爱的贫乏，对婚姻责任的漠视和缺失。仲卿竟然不知道珍惜爱护身边聪慧、美丽的兰芝，不去承担婚姻责任，不给兰芝生存的港湾，把妻子逼入了被迫再嫁的死胡同，焦仲卿是刘兰芝殉情悲剧的主要责任人。刘兄逼迫兰芝再嫁，剥夺了她爱的权利和婚姻责任，是兰芝殉情悲剧的直接推手。

出入口控制系统 篇6

关键词：RFID,电子标签,阅读器,ACS,车辆牌照识别

无线射频识别技术 (Radio Frequency Identification, RFID) , 或称射频识别技术, 是从20世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信, 以达到自动识别目标对象并获取相关数据。

目前常用的自动识别技术中, 与条码、磁卡、IC卡相比, 射频卡具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等优点。

近年来, 无线射频识别技术在国内外发展很快, RFID已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域, 主要论述RFID在企业厂区出入控制中的应用。

1 RFID系统的组成及其工作原理

RFID系统由电子标签、读写器和信息处理系统组成, 如图1所示。当带有射频识别标签的物品经过特定的信息读取装置 (读写器) 时, 标签被读写器激活并通过无线电波开始将标签中携带的信息传送到读写器以及计算机系统完成信息的自动采集工作。

2 射频识别技术的分类

2.1 工作频率

根据电子标签工作频率的不同通常可分为低频 (30～300kHz) 、中频 (3～30MHz) 和高频系统 (300MHz～3GHz) 。RFID系统的常见工作频率有低频125kHz、134.2kHz, 中频13.56MHz, 高频860～930MHz、2.45GHz、5.8GHz等。

2.2 射频卡

根据射频卡的不同可分成可读写 (RW) 卡、一次写入多次读出 (WORM) 卡和只读 (RO) 卡三种。

2.3 射频卡的有源与无源

射频卡可分为有源及无源两种。有源射频卡使用卡内电池的能量;无源射频卡不含电池, 利用读写器发射的电磁波提供能量。

2.4 调制方式

根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。被动式的射频卡, 使用调制散射方式发射数据。

3 基于RFID技术的出入控制系统设计

出入口控制系统 (Access Contral System) 是指针对企业重要出入口的人员、物品、车辆放行、拒绝、记录、报警等操作的控制系统。在其企业的几个主要出入口设置通道管理系统, 对进出主要出入口的汽车、摩托车、自行车及步行人员进行通行、拒绝、记录、报警等操作。从而达到杜绝无通行权力的人员车辆进入企业内部。

3.1 针对不同的通行人员车辆, 采用不同的专用设备进行管理

(1) 自行车、行人采用摆闸通道进行控制。考虑到摆闸的速度及单位时间内通行人数的要求, 在上下班高峰期采用摆闸常开的模式, 靠设备上的红外线对射装置进行判别。无进出权限的人员通过则设备进行报警。

(2) 摩托车采用杆长为1.2m的进口小道闸进行控制。该设备有性能优越、质量可靠、起落杆时间短等特点。骑摩托车人员推车刷卡依次通过道闸, 无通行权限的, 闸臂落下同时进行报警。

(3) 汽车采用无障碍RFID车辆管理系统进行控制, 在车辆进出的主要通道安装RFID读取、控制设备以及与之相配合的道闸、地感线圈等设备。在每辆车中安装RFID标签。达到对车辆进出权限进行管理的目的, 如图2所示。

3.2 设备选型

自行车、行人通道选用HS-230 射频卡IC卡读卡器, 摩托车通道选用HS-220 射频卡读头;RFID读卡器选用i-Reader RR-508;门禁控制器选用BLOCK积木HSCK-820系列;车牌识别系统选用GW-PR-9902T/VPDIIAD牌照识别器;道闸选用Aprimatic HARRIER。

3.3 汽车通道方案分析

汽车通道采用最新的RFID电子标签技术, 在每辆通行车辆上配备一个电子标签当车辆驶入进口处时, 司机无须做任何动作, 读卡器将读取车内卡片的信息, 判断其有效性 (使用期限、卡类、卡号合法性) , 若有效, 自动路闸起杆放行车辆, 并记录下该次有效记录。车辆通过车辆检测线圈后自动放下栏杆;若无效, 则语音报警, 同时LED屏显示报警类型和车牌号, 不允许入场。

如图3所示, 远距离车辆管理系统主要由远距离读卡机, 自动栏杆, 地感线圈以及车辆缓冲带构成, 除车辆缓冲带, 其他各设备间通过读卡机通讯线, AC～220V电压线以及道闸控制线进行连接, 读卡机距道闸的距离为5～6m。车辆驶过车辆缓冲带后, 放慢速度, 同时远距离读卡机 (车辆识别器) 对安装在车窗位置的感应卡 (车辆电子标签) 进行信息读取, 其进行信息匹配后判断感应卡合法性, 如允许车辆通过, 则读卡机把起闸信息传至自动栏杆控制机, 此时自动栏杆控制机开始控制道闸起臂, 车辆可慢慢同时驶入。 考虑某些大门各汽车道之间的间距较窄, 可能出现一个车道上的读头会读到相邻车道上的标签。在有类似情况的每个车道上设置多个读头, 以达到相邻车道的防冲突 (邻道干扰) 的目的。另外, 在入厂车流量大的车道, 采用RFID结合牌照识别系统, 提高了识别效率, 防止了套用电子标签的现象。

4 结束语

以上设计方案在大型企业一卡通厂区出入控制系统中得到了成功应用, 解决了RFID在多通道识别中存在的“邻道干扰, 依次读卡”的问题。RFID识别受到电子标签安装位置、读卡器安装方位、金属屏蔽物、现场电磁干扰等因素的影响, 具体方案要针对施工现场实际进行测试。

参考文献

[1]陈冬萍.射频识别技术 (RFID) 应用研究[D].北京:华东师范大学, 2006.

[2]张少军.建筑智能化系统技术[M].北京:中国电力出版社, 2006.

连退入口带钢减速停止控制措施 篇7

冷轧带钢生产线活套是用来存储带钢,使冷轧生产线得以连续运行的不可缺少的设备之一。为保证带钢在经过焊机、平整机时能保持一定的速度持续不断的运行,就需要有活套装置来存贮带钢。在生产线的入口段,有两台开卷机及其焊机,当焊接完成并且质量合格时,将以最大速度将带钢送入活套,入口活套为满足工艺生产要求应始终充满带钢。出口活套和检查活套在生产线正常运行时处于空套状态。

由于活套控制是一个快速响应控制过程,涉及的环节较多,特别是充放套过程,需要电机拖动、时序逻辑控制相互配合,相邻的活套控制系统又相耦合在一起,控制器与常规PI算法也有较大区别,存在非线性补偿和解耦环节,这给现场的调试和维护带来很大困难。

1 开卷机和入口活套的工作时序

稳态运行时,入口活套塔处于同步控制状态。当1#开卷机上的带钢剩余长度达到设定值时,入口活套塔入口处开始降速,前一卷带钢的带尾准备与下一卷带钢带头焊接。而入口活套塔出口处仍以正常速度向后面的退火炉输送带钢。

入口活套塔入口处带钢速度的曲线变化趋势:首先带钢从正常清洗速度降至穿带速度60m/min,1#开卷机开出的带钢以穿带速度60m/min经过直头机矫直后穿带至入口剪前,带钢从穿带速度60m/min降至0停在入口剪剪刃处;入口剪动作,切除带尾板型不好的部分;带尾加速至穿带速度;以穿带速度穿带至焊机处;带钢从穿带速度60m/min降至0停止在焊机处。同时,2#开卷机开出的带钢(已经在入口剪处切除头部超差部分并且在入口剪后等待)头部也穿带至焊机处,焊机动作,对前后带钢进行焊接,并在月牙剪处剪出月牙;焊接好后的带钢开始加速,加速至清洗速度。

在这段时间内,入口活套塔完成放套,此时入口活套塔储量最小;焊接完成后,入口活套塔入口处继续加速,开始充套,加速至设定最大速度,然后以最大速度稳定运行一段时间,然后再减速至清洗速度,在这段时间内,入口活套塔充套完成,此时入口活套的储量为工作储量。以后不考虑其它的影响,入口活套塔将以清洗速度将剩余钢卷向工艺段输送完毕,在这段时间内入口活套塔的储量仍为工作储量,至此入口活套塔完成一个工作循环。

2 自动减速ASD和自动带尾停止ATES

入口段在上下通道带头、带尾焊接过程中,容易出现带尾剩余长度不准确、带尾跑过入口剪等问题。

2.1 自动减速的目的和原理

当开卷机在正常工作时,钢卷的剩余长度始终被监视着,一旦达到预设定值,入口段的速度将自动减速,这种功能被称作AUTO SLOW DOWN (以下简称“ASD”)。

当1#开卷机还剩最后几圈时(剩余的带钢长度),入口活套塔入口处开始降速,剩余的带钢长度应保证入口活套塔入口处带钢减速至穿带速度后,带尾能到达焊机焊接位置。剩余的带钢长度等于入口活套塔入口处带钢开始减速一直到前后卷开始焊接这段时间内入口活套塔入口处带钢移动的距离加上切头长度。在这个工作过程中,涉及到自动减速ASD、自动带尾停止、活套车的位置控制等。

自动减速ASD:该功能是自动地降低带钢的速度,目的是为了使带钢停止在一个要求的位置。例如,在焊接前一圈带钢的尾部和后一卷带钢的头部之前,自动减速ASD将带尾停止在剪切位置进行厚度超差剪切,或者将带钢的切边位置停止在焊接位置进行焊接。

当自动减速功能发生非正常情况时,在操作画面上出现警报信息。同时,生产线快速停车以保证安全。

2.2 自动带尾停止ATES

自动带尾停止的功能是使带钢的尾部自动地停止在一个要求的位置上,这种功能被称作AUTO TAIL END STOP (以下简称“ATES”)。当入口段实际剩余长度(Lne)小于等于带钢减速行程长度(Lse)时,发出带钢自动减速控制命令,入口段开始自动减速控.

式中Lne为入口段实际剩余长度;a为加减速速率;V为实际的带钢速度;La为指定的停止位置的安全距离。

2.3 剩余卷长计算

剩余卷长可以通过钢卷的内径、当前的周长或者外径、截面积、带钢的厚度求出。

已知钢卷的内半径为r,当前的外半径为R,则:

式中S为截面积;CA为当前的周长;CO为卷材的内径。

设剩余卷长为L,带钢厚度为t,宽度为W,根据体积不变的原则。

考虑到每层带钢之间会有空隙,如果直接用带钢厚度来计算剩余长度,将会造成误差,且此误差和空隙成正比。如果能避开带钢厚度t,则剩余卷长的计算精度将会提高。设钢卷某一层的情况如图3所示。

其中,

因此:

从式(7)和式(11)得:

根据式(12)可以看出,CO是钢卷内径的周长,由内径可求出。CA是钢卷当前的周长,如果能知道当前钢卷的直径就知道当前钢卷周长。ΔC是从带钢厚度t转换过来的周长差,只要求出相邻两圈带钢的周长差ΔC就能知道剩余带钢的长度。式(12)就是避开了带钢厚度t的剩余长度计算公式。

3 结束语

通过分析生产中遇到的问题和生产线的现场要求,剖析了活套控制系统的控制策略和控制方法,便于充分理解活套的各种功能以及实现方法,以利现场设备的问题分析、使用和保养。

参考文献

[1J倪顺利,朱海贵.镀锌线入口张力控制[J]冶金动力2004,35-37.

[2]王英杰,李文宁.1 700mm冷轧机开卷机恒张力控制系统分析[J]轻合金加工技术2002,23-25.

[3]张嘉懿.冷带连续加工机组塔式活套的传动控制系统[J]冶金自动化2003,163-167.

出入口控制系统 篇8

宝钢某连续退火机组从日本新日铁公司引进,1998年3月建成投产,是我国引进的第1条薄板高速连续退火机组。该机组采用当时新日铁公司最先进的工艺技术和机械设备,电气设备由日立公司提供,带钢规格宽730～1 230 mm,厚0.18～0.55 mm,工艺段速度高达880 m/min,入、出口段速度高达1 060 m/min。该机组入口活套采用立式结构,为减小活套小车运行的惯量,活套由独立的3台小车组成,每台小车由单独的主卷扬电动机驱动。卷扬控制采用先进而缜密的算法,不仅实现了各工艺段之间的协同工作,而且确保了动态和静态过程中活套及其入、出口张力的稳定。本文将详细介绍日立公司的这套活套控制方法。

1 设备布置

入口活套设备布置如图1所示。活套的上游为1#张紧辊组,是入口段主控速度辊;下游为2#张紧辊组,用于控制炉子入口带钢张力的稳定。沿着带钢行进方向,活套设置了3台独立的小车机构,分别为1#,2#和3#小车,每台小车由1台75 kW的电动机驱动。每台小车卷扬机卷筒上都直接耦合安装了1只绝对值脉冲编码器,用于小车实际位置的反馈测量。小车设置上层辅助辊10根,下层辅助辊11根,合计63根,其中15根为传动辊,以增加传动力矩。为了防止带钢跑偏,1#小车入口、1#小车与2#小车之间、2#小车与3#小车之间以及3#小车出口分别设置了一套纠偏装置。另外,在1#小车入口和3#小车出口还分别安装了一套张力计,用于测量带钢张力的实际值。

2 卷扬控制方案

活套小车卷扬控制包含3个独立的调节器:活套小车位置调节器、带钢张力调节器和活套小车同步调节器。卷扬电动机传动的基本方式是转速控制,即无论是张力调节器,还是同步调节器,最终都是通过附加转速补偿改变卷扬电动机的转速来达到控制目的。卷扬电动机的转速给定

ne=ne0+nt+np (1)

式中,ne0为活套小车因位置调节需要而给定的初始转速,r/min;nt为活套小车张力调节转速补偿,r/min;np为活套小车同步调节转速补偿,r/min。

2.1 活套小车转速初始给定ne0

活套小车位置调节是活套控制的基本功能。当活套入口和出口速度出现偏差时,活套卷扬电动机必须相应运转以保证带钢秒流量的平衡。当活套入口速度大于出口速度时,活套冲套;当活套入口速度小于出口速度时,活套放套。设活套小车冲套方向为正,则活套小车卷扬电动机初始转速给定

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式中,Ven为活套小车入口速度,即1#张紧辊5#辊速度,m/s;Vex为活套小车出口速度,即2#张紧辊1#辊速度, m/s;N为活套小车带钢股数;D为活套小车卷筒直径,m;Gr为活套小车卷扬齿轮箱变速比。

由式(2)可知,活套小车的速度由活套入口和出口的速度差决定。在忽略了一些张力调节环节后,活套出口速度Vex即为工艺段速度,由操作人员直接设定。活套入口速度Ven在机组稳定生产过程中由活套小车的实际位置决定:

Ven=Vex+ΔV (3)

式中,ΔV为根据套量计算出来的附加速度。生产过程中,活套会被设定1个目标套量,而实际套量与目标套量的差值经过图2所示的函数发生器计算,得出ΔV。当活套实际值大于目标值时,入口速度适当降低以减少套量;当活套实际值小于目标值时,入口速度适当提高以增加套量,最终将套量控制在目标值附近,实现活套小车的位置调节。

2.2 活套小车张力调节转速补偿nt

控制稳定的张力是活套小车的重要任务之一,无论活套入口速度、出口速度以及活套小车位置如何变化,活套中的带钢都必须保持恒定的张力,张力不稳,将引起带钢张弛、跑偏、擦边,甚至导致炉内断带。张力调节的原理为:张力设定值Tr与张力计反馈的实际张力值Tf进行比较,差值经PI调节器调节后作为转速附加补偿值nt,通过调整卷扬电动机速度达到调节张力的作用,即所谓的ATR(张力调节器)调节。典型的ATR调节公式如下:

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式中,Ktp,Kti和Tti分别为PI调节器的比例增益、积分增益和积分时间常数。Tf根据张力计的设置而有所不同,对于活套的1#小车和3#小车,由于直接设置了张力计,Tf即为张力计的实测值,无需考虑带钢的厚度、摩擦力、弯曲损失以及小车的重量等对控制系统的影响;而对于2#小车,由于没有设置张力计,Tf为根据卷扬电动机力矩电流折算出的张力值:

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式中,ξφ为转矩常数,N·m;η为效率,%;It为卷扬电动机为建立张力而输出的力矩电流,A,它与总的力矩电流It0关系如下:

It=It0-Im-Ia-Iw (6)

式中,Im为机械损耗补偿电流;Ia为惯量补偿电流;Iw为重量补偿电流,将在后续章节中详细说明。为了保证系统的稳定性,张力调节器输出的nt绝对值一般限制在ne0的10%以内。

2.3 活套小车同步调节转速补偿np

活套小车同步控制是配置2台及2台以上小车的活套特有的控制环节,单小车活套不必考虑。本入口活套设计有3台活套小车,每1台活套小车都有1个独立的卷扬电动机控制活套的位置,由于各卷扬电动机响应速度不同,或辅助辊面摩擦系数不同,可能导致3台活套小车存在位置差。这个位置差对于控制具有负面影响,不仅干扰空套、满套等逻辑的正常产生,而且增加了位置调节和张力调节的难度,因此设计了同步调节器消除这个位置差。同步调节是有差调节,即位置存在偏差时调节器输出控制量,而位置偏差为0时调节器输出也为0,所以采用比例调节器。活套小车的实际位置Pf与各小车位置的平均值undefinedf进行比较,差值经比例调节器调节后作为转速附加补偿值np,即:

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式中,Kpp为比例调节器的增益。同样为了保证系统的稳定性,位置调节器输出的np绝对值一般也限制在ne0的10%以内。

3 卷扬电动机的负荷补偿

卷扬电动机在运转过程中,除了要输出控制带钢张力的力矩外,还必须克服摩擦力引起的机械损耗、惯量引起的加减速损耗以及带钢和小车重量引起的重量损耗。为了提高张力控制分量的精度,改善加、减速过程中的动态性能,需要逐一计算这些损耗的大小,然后通过传动装置的负荷补偿端口,与ASR的输出取和后,作为ACR(速度调节器)的给定。

3.1 机械损耗补偿电流Im

机械损耗补偿电流与机构的运转速度有关,而与加减速无关,一般是通过单机试车阶段对试车数据进行分析计算得出的。例如,在空载情况下,以从低到高均匀分布的10种速度提升活套机构,测得每种稳态速度下的力矩电流输出,然后利用一元函数线性回归的数学方法[1]求得机械损耗补偿Im:

Im=β0+β1V (8)

式中,β0为回归函数常量;β1回归函数速度变动系数;V为活套速度,m/s。具体实现手段上,可以直接通过式(8)计算,也可以通过定义Im-V二维表查表求取。

3.2 惯量补偿电流Ia

惯量补偿电流与机构的转动惯量和加减速率有关,可以通过实验测定和理论计算两种方法求取。实验测定同样是在单机试车时进行,首先令活套以10%的速度匀速提升,然后将速度提高到20%,记录动态过程中的速度曲线和力矩曲线,通过对曲线斜率和幅值进行分析,就可以得到惯量补偿电流[2]。理论计算的基础是电动机的电磁转矩公式Md=CMϕ·It(CM为电动机转矩常数;ϕ为磁通,Wb;It为转矩电流,A)和转矩定律Mz=J·dω/dt(J为旋转机构的转动惯量,kg·m2; dω/dt为旋转机构的的角加速度,rad/s2),消去中间变量,并用已知的工程参数替代原公式参数,可得:

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式中,J为卷扬机构转动惯量,kg·m2,机械机构设计完后即确定; dV/dt为活套小车加速度,m/s2,程序中计算方法为:本次采样的速度值与上次采样的速度值的差值,除以两次采样的时间间隔。

3.3 重量补偿电流Iw

活套小车是垂直运动的,因此要考虑小车自重对卷扬电动机负荷的影响。立式活套用配重块来减轻小车的重量,一般情况下小车比配重块重10%左右[3],下面所指的小车重量就是小车重量与配重块的差。除了小车重量,还要考虑带钢重量。对于一般的辊类传动而言,带钢按水平方向行进,或者以低高度、单股数垂直方向行进,可以忽略带钢重量的影响。但对于立式活套而言,高度往往大于20 m,股数往往多于20股,带钢重量很大,就必须加以考虑,否则在高套位时由于力矩主要消耗在带重上而导致张力大幅降低而松弛。要考虑的带钢包括各辅助辊之间的带钢以及包覆在辊面上的带钢,即需要补偿的重量W为:

W=WC+WS1+WS2 (10)

式中,WC为小车重量,N,由机械设计决定;WS1为辊间带钢重量,N;WS2为辊面带钢重量,N。WS1和WS2可分别计算如下:

WS1=ρSL1gN (11)

WS2=ρSL2gN (12)

式中,ρ为带钢比重,7.8×103 kg/m3;S为带钢横截面积,m2;L1为辊间带钢长度,即活套高度,m;L2为辊面带钢长度,m,可以粗略地取辊子的半个周长,或按几何关系精确计算;g为重力加速度,9.8 N/kg。

知道了W,就可以方便地求得重量补偿电流Iw:

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4 控制的实现

活套卷扬控制采用典型的PLC-传动-电动机架构,如图3所示。每台电动机都配有脉冲发生器,提供速度闭环控制的反馈信号,而安装在卷筒上的绝对值脉冲发生器提供各小车的实际位置信号Pf1,Pf2和Pf3。传动装置采用日立公司的Hivectol-VSI系列矢量变频器,双处理器结构提高了系统的响应速度和控制精度,内置的垂度控制(Droop)环节大大简化了各传动单元之间负荷的平衡控制。变频器与PLC之间的通信采用日立公司的远程I/O协议,接收来自PLC的速度给定、负荷补偿以及命令字,并将实际速度、负荷以及状态发送回PLC。PLC采用的是日立公司20世纪90年代的HFX系列产品,使用日立公司独有的MICA语言编程。连续退火机组共配置3台PLC设备,分别控制入口段、工艺段和出口段,每台PLC包含1块CPU卡以及2～4块HPU卡,CPU主要用来管理PLC框架、协调各卡件功能以及外部通信,而HPU具体实现机组的工艺控制、速度控制和逻辑控制,各PLC设备之间通过μΣNetwork网络进行通信。入口活套控制由炉子段PLC实现,通过远程I/O读取变频器以及其它现场设备的状态,并通过μΣNetwork网络获取入口段PLC中速度等信息,实现位置调节、张力调节、同步调节和逻辑控制等所有功能的计算,并将计算出的速度给定和负荷补偿等数据发送给变频器以实现控制。

PLG—脉冲发生器;M—电动机;ASR—速度调节器;ACR—电流调节器;ATR—张力调节器;K—张力调节器输出增益;Droop— 垂度控制;TM—张力计

5 应用效果

本连续退火机组的入口活套在采用位置调节、张力调节、同步调节以及精确的负荷补偿控制后,位置精度达到0.01%,动态过程中张力波动控制在10%以内,满足了薄板高速稳定生产的需要,为其它大型活套的设计提供了典范。当然,活套是机、电设备的综合体,如果辅助辊摩擦系数下降而引起带钢打滑,将直接影响到控制的品质和运行的稳定,因此保证辊面粗糙度十分重要。另外,活套入、出口速度或自身速度的变化,必然会导致张力和位置的变化,即式(1)中nt和np的变化,假设某种工况下,张力控制输出结果nt是某个正值,位置控制输出结果np是某个负值,则两种控制环节的输出值相互抵消,系统无法对张力偏差和位置偏差进行调节,这样增加了活套工作状态的不稳定性,因此如何通过先进的控制算法克服这一缺陷,是目前工业控制领域研究的一个方向。

摘要：活套是连续生产机组的重要设备。本文以宝钢某连续退火机组入口活套为背景,阐述了活套卷扬速度控制中位置调节、张力调节和同步调节的原理,并详细介绍了机械损耗、惯量损耗以及重量损耗补偿计算的方法,这些控制方法的的应用大大改善了系统的动态性能和静态性能。

关键词：连续退火机组,活套,速度控制,负荷补偿

参考文献

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酸轧联机轧机入口恒张力控制技术 篇9

张力控制技术是板带冷连轧及其轧后处理连续生产线的关键技术之一。在酸轧联机轧机段,稳定的入口张力是保证后续机架连续轧制的前提条件,其张力控制精度和稳态与动态特性直接影响轧制工艺过程和成品质量。

冷连轧机是一个强耦合大扰动系统,各机架运行状态,如速度、张力、辊缝和厚度相互关联[1]。对轧机入口而言,上游的联机活套和下游的轧机

机架均会对此段张力产生影响,不利于恒张力控制。

上游的联机活套为水平活套,由于带钢层数多、长度大,其自重和多次弯曲造成活套各处实际张力不等,故一般采用无张力计反馈的开环平均张力控制模式[2]。但此控制模式易造成充放套过程中活套实际张力波动,影响入口张力稳定性。

在轧制过程中,为保证轧制厚度和机架间张力,必须对下游机架的轧制速度和辊缝进行实时调节[3,4,5]。对于轧机入口段,第1机架速度和辊缝时刻变化必然导致入口带钢秒流量时刻变化,使入口段张力产生波动。

华北某冷轧厂1 450 mm酸轧联机于2009年10月23日建成投产,是我国第1套由国内工程公司技术总负责,并由国内自主设计、自主制造、自主集成的现代化冷轧带钢生产线,其基本设计、详细设计、软件编程调试、最终考核验收等全部由中冶赛迪工程技术股份有限公司承担,整体装备和技术指标达到同类机组国际先进水平。在此机组中采用了基于机架调节补偿和饱和速度控制的轧机入口恒张力控制技术,该技术很好地抑制了各种外部扰动对入口张力的影响,达到了较好的张力控制效果。本文将对此张力控制技术进行详细阐述。

1 设备布置

酸洗段通过水平联机活套与轧机段相连,在联机活套和轧机第1机架间配有1套4辊分别传动的轧机入口张力辊,在张力辊下游配有一套无传动的带钢自动纠偏转向辊,其中下转向辊轴承座内安装有张力计压头,通过压头测量带钢实际张力,见图1。

按带钢运行方向将入口张力辊4个辊依次编号为:1号辊、2号辊、3号辊和4号辊。每个辊均由交流异步电动机通过减速齿轮箱连接,通过4台交流传动装置分别驱动4台电动机。

2 张力辊传动控制

在板带冷轧及轧后处理连续生产线中大量使用张力辊对其前后段张力进行分段控制,张力辊传动控制是前后张力控制的关键。

2.1 建张转矩计算

张力建立依靠电动机的建张转矩。对于入口张力辊,电动机的建张转矩不仅用于建立入口张力,而且必须平衡联机活套张力[2]。根据一般规则,规定电动机输出转矩以与机组运行方向相同为正,相反为负。

为提高张力控制精度,利用张力计检测入口实际张力并采用张力PI调节器进行闭环控制[6],则张力辊组克服的带钢总张力

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式中,T1Ref为联机活套设定张力,N;T2Ref为轧机入口设定张力,N;KP为调节器比例因子;t为调节器运行时间,s;T2act(t)为张力计检测的轧机入口实际张力瞬时值,N;Ti为调节器积分时间常数,s;τ为调节器计算间隔时间,s。

为平衡负荷,以电动机功率比将克服的总张力按比例分配到每台电动机,通过转换得到每台电动机的建张转矩

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式中,PNomi为第i辊电动机额定功率,kW;ri为第i辊辊半径,m;zi为第i辊传动减速比;ηi为第i辊电动机和机械部分总效率。

2.2 附加转矩计算

附加转矩由传动系统的总摩擦损失转矩和加减速过程中克服转动惯量的加减速转矩两部分组成[7],则张力辊组每个传动辊的附加转矩

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式中,Mfri为第i辊摩擦损失转矩,N·m;Mini为第i辊加减速转矩,N·m;nRefi为第i辊电动机参考转速,r/min;Ji为第i辊折算到电动机侧的总转动惯量,kg·m2;undefined为辊面速度变化率,m/s2。fi(nRefi)和Ji均可通过空载实验获取。

2.3 机架调节补偿

根据典型的连轧机自动厚度控制(AGC)和机架间张力控制(ITC)策略,若通过速度调节张力时以第3机架为中心机架,则第1机架轧制速度的总调节量[5]

ΔvF1=v1FF2+v1MON+v1ITC12+v1ITC23 (4)

式中,v1FF2,v1MON,v1ITC12和v1ITC23分别为第2机架前馈AGC、监控AGC、一二机架间张力控制和二三机架间张力控制对第1机架的轧制速度调节量,m/s。

第1机架轧制辊缝的总调节量为[5]:

ΔsF1=s1FF1+s1FB1+s1MF1 (5)

式中,s1FF1,s1FB1和s1MF1分别为第1机架AGC前馈、反馈和秒流量控制对第1机架的轧制辊缝调节量,mm。

为保证入口张力恒定,必须对张力辊的速度和转矩进行实时补偿,即机架调节补偿,以抵消由第1机架速度和辊缝调节造成的轧机入口带钢张力波动。

在保持第1机架辊缝不变但调节轧制速度的情况下,由于第1机架入出口带钢厚度均不变,因此可根据秒流量相等原则推导张力辊组速度调节量ΔvBR_v:

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式中,H0和H1分别为第1机架前后带钢厚度,mm;vF1_En和vF1_Ex分别为第1机架入出口带钢速度,m/s;ΔvF1_En和ΔvF1_Ex分别为第1机架入出口带钢速度变化量,m/s;vBR为张力辊组速度,m/s;fF1为第1机架前滑系数;vF1为第1机架的轧制速度,m/s。

在保持第1机架轧制速度不变但调节辊缝的情况下,基于保证入口秒流量恒定的AGC控制原则[5],可推导张力辊组速度调节量ΔvBR_s:

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式中,ξH0_FF1,ξH1_FB1和ξH1_MF1分别为第1机架AGC前馈、反馈和秒流量控制调节器输出,mm;αSH0和αSH1分别为第1机架辊缝对前后厚度控制的敏感系数,mm/mm;kFF1,kFB1和kMF1分别为第1机架AGC前馈、反馈和秒流量控制增益。

由式(6)和(7),可以得到张力辊组的机架调节补偿速度

ΔvBR=ΔvBR_v+ΔvBR_s

根据补偿速度,就可以计算每个张力辊的机架调节补偿转矩

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2.4 饱和速度控制

根据式(2)、式(3)和式(8),得到张力辊组每个传动辊的总输出转矩参考值

MRefi=MTi+Madi+MFi (9)

考虑到机组运行工况对入口恒张力的频繁扰动,必须通过提高传动系统对转矩参考值的响应来提高张力辊对张力的调节响应,为此我们提出张力辊饱和速度控制策略。其基本思想是屏蔽传动控制的速度调节环,实现对电动机转矩的直接控制。具体方法是将张力辊的参考速度设置为理论参考速度和一个固定滞后速度的叠加,再对电动机输出的总转矩进行限幅[8]。

叠加滞后的固定速度后,张力辊组最终的参考速度

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式中,vTh为理论参考速度,m/s;vΔ为固定滞后速度,m/s。vRef不宜过小以避免传动退饱和,但也不宜过大以防止带钢打滑或断带时张力辊速度变化过大而损伤设备。

叠加滞后速度后,张力辊有减速的趋势,为实现速度饱和控制,必须同时对电动机输出的反向转矩进行限幅,其值为:

MiL-=MRefi (11)

这样,张力辊传动装置速度环PI调节器始终处于饱和输出状态,并在总转矩限幅的作用下实时控制张力辊每个传动辊的输出转矩,从而实现张力的快速调节。

3 控制实现

在本机组中,轧机入口恒张力控制采用传统的“控制器-传动装置-电动机”结构,其中控制器和传动装置分别采用Siemens公司的TDC和Simovert Masterdrives 6SE70传动装置,驱动张力辊的4台电动机均配有增量编码器用于提供速度闭环控制反馈信号。TDC通过Profibus-DP现场总线和硬接线连接传动装置,其中Profibus-DP网络用于TDC和传动装置之间控制和状态信号的传输,包括每个传动辊电动机的启停指令、转速给定、转矩限幅、实际运行状态、实际转速和实际转矩等;硬接线为屏蔽电缆,用于将计算得到的机架调节补偿转矩MFi以电流信号的方式直接输入传动装置以提高传动系统对机架调节的响应。

轧机入口恒张力控制原理如图2所示。

SEL—选择器;RMP—斜坡发生器;PIC—PI调节器;LMT—限幅器;TM—张力计;FIL—滤波器;ADC—模数转换;VNC—线速度到 角速度转换;ASR—速度调节器;ACR—电流调节器;M—电动机;MNom—额定转矩

4 实际控制效果

通过对滤波器滤波时间、张力PI调节器参数和信号采样时间的精调,轧机入口恒张力控制达到了较好效果。图3～图5均为机组实际生产过程中的采样曲线。

图3为轧机第1机架辊缝快速调节过程中轧机入口实际张力变化曲线,其张力设定值为150 kN。实测的张力曲线表明,辊缝调节过程中轧机入口张力稳定,说明此恒张力控制技术很好地抑制了机架调节对入口张力造成的波动。

图4为联机活套张力波动情况下轧机入口实际张力变化曲线,其张力设定值为150 kN。图中的活套张力来自由电动机电流换算的活套平均张力;联机活套小车位置来自与活套卷扬同轴的编码器读数,其曲线反映了活套的充放套过程。实测的张力曲线表明,联机活套充放套过程中轧机入口张力稳定,说明此恒张力控制技术很好地抑制了上游张力变化对入口张力造成的波动。

图5为整卷带钢轧制过程中轧机入口的实际张力变化曲线,其张力设定值为150 kN。其中末机架速度曲线反映了轧机机组升速、稳速轧制和分卷降速的过程。实测的张力曲线表明,在整卷轧制过程中轧机入口张力波动较小,其波动范围始终控制在±6 kN范围内,控制精度优于±4%,说明此恒张力控制技术无论在稳态还是动态过程中均能保持较高的控制精度。

5 结束语

采用本文介绍的控制技术后,稳定可控的轧机入口张力为下游机架的高速轧制创造了有利条件。在1 450 mm酸轧联机生产线投产后的各规格产品轧制生产过程中,轧机入口张力均能达到较好的控制效果。特别是在来料板形较差、厚差波动较大的情况下,第1机架的轧制速度和辊缝往往处于频繁调节状态,此控制技术通过对机架调节的准确补偿,保证了轧机入口张力仍能达到较好的控制精度。证明此控制技术完全满足高速连轧机生产要求,具有能在酸轧联机或其他连续轧机生产线上广泛推广应用的现实意义。

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