φ450轧机厚控系统的设计与实现

　　一、概述

　　广州铜材厂普带生产线的中轧机组，为(φ50/φ500/φ45(四辊冷轧机，用于冷轧板带材的中间过程轧制。该机组为上9纪80年代初国内制造，其手动压下装置采用交流电机、人工诉节，传动效率低，转动惯量大，反应速度慢，调整精度低。轧材品种：H62、H65、H68;轧材宽度≤380mm;来料厚度2.75mm;最大轧制力1800kN，最大张力40kN，最大速度120m/rnin;成品宽度≤380mm;成品公差1.05士0.03mm。为了在投资较小又对生产影响较小的情况下，较大地改善带材公差，为精轧机组提供质好又稳定的来料，进一步地保证成品带材的品质，采用如下方案对厚控系统进行改造。

　　仍采用电动压下的方式，但选用具有转动惯量较小、高刚性、高反应、高转速等特点的伺服电机。

　　1.压力控制

　　安装于压下油缸上的压力传感器检测油缸内的压力，经转换得到轧机轧制力反馈信号，此信号和一个压力给定信号相比较，用两者的差值来驱动压下伺服电机，调整压下螺丝使差值趋于零。

　　2.厚度预控

　　通过入口侧测厚仪检测轧机入口侧带材厚度，延时后，根据所存厚度值控制轧辊辊缝，使轧机出口侧带材的厚度偏差减小。延时多少决定于入口测厚仪至轧辊中心线的距离和轧材的线速度。

　　3.厚度监控

　　通过出口侧测厚仪检测轧机出口侧带材的厚度偏差，控制轧辊辊缝，使厚度偏差趋于零。消除因热膨胀、轧制速度等对出口厚度的影响，消除入口厚度变化和入口带材硬度变化的影响。

　　4.位置控制

　　在预压后，通过轧机操作侧和传动侧压下伺服电机光电编码器，获取两个位置反馈信号，然后把这两个信号加以平均产生一个代表中央位置的信号，此平均值和一个位置给定信号相比较，由两者的差值来驱动压下伺服电机，调整压下螺丝使差值趋于零，实现快速、准确的定位。

　　二、系统设计

　　1.硬件结构

　　系统硬件由工业控制计算机，数据采集I/0板，控制信号轧入输出板和高速计数器等功能模板组成。工业控制计算机配I研华IPC一610机箱，PCA一6114P4一B无源底板，单板电脑PC一6770F(带VGA/LCD/LAN及PC/ 104的Socket 370半长单板4脑)，并配置Pentium III 850MHz CPU，128 MB RAM，硬盘40GB。轧机厚度系统的硬件配置如下表所示。

　　PCL一833压下脉冲高速计数器，是一款ISA插槽的3轴正交编码器及计数卡，该卡每个输入通道带有一个用于增量正交编码的编码电路，可以接受单端或差分输入信号。PCL一833带有3个独立的24位计数器，其最大正交输入速率为1.0MHZ，计数器模式下的最大输入速率为2.4MHz，可对每个计数器进行单独配置，用于脉冲、方向加/减计数。