变包角板形测量值计算模型

在变包角板形测量系统中,无辊环式板形辊上的传感器受力状态与包角大小有直接关系。为了得到准确的板形测量值,通过研究分析接触式无辊环板形辊的板形检测原理以及传感器在带钢张力作用下的受力状态,结合某冷轧生产线的设备安装条件,推导出了实时变包角情况下板形测量值的表达式。经现场应用表明,该模型完全适用于无辊环式板形辊的变包角板形测量系统,提高了冷轧带钢板形控制的精度,为冷轧板带生产实现精确的板形控制提供了条件。     

检测辊安装精度对冷轧带钢在线板形信号的影响

 基于几何关系和板形检测理论,建立了针对检测辊安装误差的在线板形信号误差补偿模型。结合轧机设备布局特点和工艺参数,针对固定包角和变包角两种安装方法,从水平误差和垂直误差2个方面,对在线板形信号进行综合误差的定量补偿。对于固定包角方式,检测辊安装精度的板形补偿量可设定为一常数;对于变包角方式,则需要根据变动态包角计算公式,在线实时计算动态补偿量。基于理论分析和工业实际数据,制定适合轧机自身特点的检测辊允许安装误差,才能最大限度地提高板形检测精度,使综合补偿后的板形曲线更真实地反映在线冷轧带钢的实际板形状况。以某1050冷轧机为例,其水平误差和垂直误差建议分别控制在0.03和0.05mm以内,才能满足基本的板形控制技术要求。     

整辊内嵌式板形仪挠度干扰信号的消除方法

 板形测控技术是生产高端冷轧带钢的必备技术,针对国产板形测控系统研发过程中遇到的一系列新的科学技术问题,研究了如何消除整辊内嵌式板形仪挠度引起的干扰信号。首先,分析了整辊内嵌式板形仪结构特点与传感器连接型式的特殊性;然后,分析了板形信号的理想波形与实际波形特征,根据其特征提出一种新的挠度干扰信号的消除方法,根据传感器安装位置固定的特点确定干扰信号相位,以有效信号之间波形平直为目标对干扰信号幅值进行优化;最后,通过实例和工业应用对该方法的有效性进行验证。研究结果表明,该方法可以高效精确地消除挠曲附加波形,使径向压力和板形分布变得平滑,有效提高检测精度。     

冷轧板形测控系统基础实验研究

介绍了气动板形检测辊的工作原理,提出了光纤传感器定位方法实现对检测辊圆周误差的鉴相补偿,完成了检测辊的动态标定,并得出其特性曲线.运用欧式距离的择近原则对板形模式进行分类,建立了板形模糊模式识别方法.利用虚拟仪器Labview技术开发了板形测控系统软件,该系统具有良好的图形交互界面和实时测试及控制功能,为研制高性能的板形闭环控制提供了理论和实践基础.通过气动板形仪在不同弯辊力和轧制力作用下在线测试300 mm可逆冷轧机带材张力信号,得出现场实测数据,并结合轧制经验得出弯辊力和轧制力对板形的影响冈子,最终实现板彤闭环控制.     

提高连铸板坯内部质量的一些做法

在伯利恒钢铁公司研究部和雀点厂的共同努力下，雀点厂连铸板坯的内产啊裂纹的发生率及严重程度明显降低了，中心偏析，中心疏松显著减少了，对工厂数据的初步分析表明，在通常完成凝固的铸机弯曲段末端和矫直段，板坯会产生的内部缺陷，另一方面，利用位移传感器进行的热测试也表明，在浇注期间的弯曲段末端和矫直段，铸机的某些部分会产生很大的机械位移，辊道的辊缝会出现较大的变化或波动，在提高了辊缝的稳定性，辊子对正以及协     

基于有限元仿真的热连轧精轧带钢楔形控制分析

楔形是热轧带钢板形的关键评价指标，高质量的热轧带钢对楔形指标提出较高的要求。精轧带钢楔形控制与跑偏及单侧浪形等板形问题相耦合，楔形调节难度高。一方面，带钢楔形会引起跑偏造成轧制过程的生产问题；另一方面，板带楔形本身即为精轧出口质量的重要指标之一，若楔形控制不达标，极易引起小厚度的带钢在轧制过程起浪，造成严重的板形问题。同时，对于楔形控制，实际生产中依赖操作工的人工调控，存在严重的主观性及科学性和准确性差、效率低等问题。通过有限元建模并依据轧机两侧辊缝倾斜压下量和出口楔形的关系式，建立F7出口楔形闭环反馈控制模型。基于带钢不同的入口厚度、带钢宽度、整体压下量分析热连轧精轧两侧辊缝倾斜压下量对出口楔形的影响规律，提出基于遗传系数的多机架调控策略和基于楔形调控极限的辊缝倾斜压下量分配策略，形成精轧机组楔形控制的各机架辊缝倾斜压下值计算模型。研究结果已用于工业生产，可保证楔形调节过程中的轧制稳定性，并能避免单机架倾斜压下量过大造成附加板形问题。     

NdFeB磁粉用于提高磁性编码器的分辨率可行性探讨

在研究直径为32mm产生800个磁极的磁鼓时发现,高分辨率的磁性编码器离不开高性能的磁性材料。实验研究中,将NdFeB、AlNiCo、铁氧体等三种材料分别采用不同粉末粒度与不同配比的粘接剂进行搅拌,使之充分混合均匀。然后,采用加温压铸方法使混合物致密,并固化成型,再进行无损检测,以便比较磁记录信号写入的效果。通过单个码写入和多个码一次性写入方法进行磁信号录入实验,经用磁头和GMR传感器制成的装置检测发现,媒质性能不同对信号波形幅值大小有较大影响。致密度的高低或混合不均匀会引起波形畸变,导致输出信号重复性差,不利于采用细分技术提高磁编码器的分辨率。本文对NdFeB、AlNiCo、铁氧体等三种材料分别做了对比试验,选出了性能最佳的材料,解决了致密度对信号波形重复性差的问题。这些结果对生产高性能、高分辨率的旋转磁性编码器有重要的价值。     

武钢一米七热连轧机活套自动控制系统(上)

一、概述 1.活套装置的作用及其结构 恒定的小张力微套轧制是现代带钢热连轧机的一个基本特点。正常连轧时,带钢段比架距稍长一点,靠活套辊将其绷紧,产生给定的小张力。因此活套机构在现代带钢热轧机中,占有很重要的位置,它使连轧机在各种外来带速偏差的干扰下,通过其缓冲作用始终保持恒定的小张力微套轧制。它具有两个主要作用: (1)检测带钢长度 活套机构是一个很灵敏的带长检测器。既使带长只伸缩了几十个毫米,活套辊也会发生明显的摆动。如活套机构正常工作角定为25°(对应带钢套长l=18毫米),当套长变化量Δl=±10毫米肘,活套辊将摆动于18°—     

辊式电磁搅拌线圈位置对板坯凝固行为的影响

铸流辊式电磁搅拌是当前调控板坯凝固组织与抑制中间裂纹的有效技术。为了揭示其作用机理以及使用过程伴生的铸态组织不对称与白亮带现象，通过建立连铸过程电磁-流动-传热-凝固耦合模型，并采用分段模拟法，研究了辊式电磁搅拌及其线圈不同偏置位置对1 600 mm×230 mm断面低合金高强钢板坯连铸凝固行为的影响。结果表明，电磁辊在坯壳凝固前沿所产生的行波磁场的切向力效应及其对浓化钢水流动与温度场的影响促使了柱状晶向等轴晶生长的转变，从而在铸态组织上消除了常见中间裂纹缺陷的发生条件。同时发现，在电磁辊线圈与板坯断面对中安装工况下，其行波磁场存在突出的端部效应，即起始侧的磁感应强度与电磁力明显小于推向侧，这是导致板坯断面两端铸态组织不对称的主要原因。通过将线圈向搅拌辊行波磁场起始侧偏置安装可以有效减轻这种不对称的作用行为。当前板坯断面条件下，偏置量为150 mm时，板坯两端的磁感应强度可接近一致，铸态组织实现基本对称。结合生产试验指出，搅拌辊在坯壳凝固前沿产生横向电磁推力的冲刷作用是造成其在铸态组织中发生负偏析白亮带的诱因，这种白亮带不影响当前产品的成材率，但在后续板带产品中的演变与危害性尚不清楚。     

热镀锌机组沉没辊系刮刀力预报及影响因素

 针对热镀锌机组沉没辊系表面锌渣刮不干净而导致带钢表面出现较多辊印缺陷、严重影响板带产品质量等级的问题,充分结合热镀锌机组设备与其工艺特点,首先对沉没辊系刮刀机构进行受力分析,在此基础上建立稳态条件下刮刀力模型。考虑沉没辊系在实际工况中存在的轴套与轴瓦间隙波动、沉积于辊面的残留锌渣、刮刀磨损等因素对刮刀力的影响,对刮刀力模型进行了修正,使其对非稳态条件下刮刀力计算同样适用。然后,分析了刮刀角度、轴颈偏心距、刮刀刃磨损量、辊面残留锌渣对刮刀力影响的机理,根据刮刀力修正模型制定了刮刀力计算流程,并将该模型应用于实际生产。选取3种典型规格带钢进行刮刀力预报,刮刀力预报值与实测值的相对误差小于15%,且满足机组所需的精度要求。最后,以规格A带钢为例分析带钢生产工艺参数(带钢张力、带速、表面镀锌量)对刮刀力预报值的影响。结果表明,刮刀力随着刮刀角度在小范围内(9°~12°)增大而增大;刮刀力随着轴颈偏心距的增大呈较快速非线性增大;刮刀刀刃磨损增加会降低刮刀去渣能力;辊面残留锌渣量的增加导致刮刀力增大,容易造成辊系卡死或打滑现象发生。刮刀力与带钢张力呈近似线性递增关系,而与带速呈近似线性递减关系,但表面镀锌量对刮刀力影响相对较小。     

微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术研发及应用

微合金钢连铸过程频发铸坯角部裂纹缺陷是钢铁行业的共性技术难题。基于微合金钢铸坯角部裂纹组织结构与析出特征检测，以及铸坯在结晶器与二冷铸流内的凝固热/力学行为演变规律定量化模拟，开发形成了基于新型角部高效传热曲面结晶器和铸坯二冷高温区角部晶粒超细化控冷工艺与装备的微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术。研究结果表明，传统板坯连铸工艺下，窄面直线型结晶器无法充分补偿坯壳收缩，致使厚保护渣膜与气隙在坯壳角部集中生成，大幅降低了结晶器中下部坯壳角部传热，引发微合金碳氮化物沿奥氏体晶界析出。传统二冷配水条件下，奥氏体晶界不可避免生成先共析铁素体膜低塑性组织。两者共同作用致使铸坯角部高温塑性不足而引发裂纹。通过开发新型曲面结晶器，坯壳角部于其内高效传热，凝固全程冷却速度大于5℃/s，弥散化了微合金碳氮化物高温析出。同时，基于窄面足辊超强冷新控冷结构，对铸坯角部实施γ→α→γ循环相变，铸坯角部晶粒显著超细化，高塑化控制了铸坯角部裂纹产生。     

酸化条件下尾矿砂稳态强度特征研究

自然环境下尾矿酸化会产生大量的酸性废水，不仅对周边环境造成严重污染，长期作用下还会改变尾矿砂的基本物理力学性质，直接影响尾矿砂的稳态强度。对尾矿砂进行化学浸泡实验，通过控制过氧化氢溶液的用量，模拟不同堆积时期尾矿砂的酸化效果。同时开展SEM扫描电镜试验、颗粒分析试验深入了解酸化前后尾矿砂颗粒微观变化特征以及颗粒级配变化，结合固结不排水三轴压缩试验探究不同酸化程度下尾矿砂稳态强度特征变化规律。试验结果表明，酸化导致尾矿砂不断被腐蚀溶解，尾矿砂整体逐渐细粒化；随着酸化程度的加深，不同围压下尾矿砂的抗剪强度均出现了降低的趋势，尾矿砂的稳态线位置逐渐向下平移；同时尾矿砂的稳态强度也随着酸化程度的加深不断减小，稳态内摩擦角从最初的34.75°减至32.21°。     

基于过程神经网络的步态模式自动分类

为克服步态辨识中特征向量法存在的步态特征难于提取、计算量大和算法复杂等局限,提出一种基于过程神经网络的步态模式自动分类综合方案.为感知人体步态,在测试者下肢安装加速度传感器来采集步行过程中的时序运动学信息.采用巴特沃斯滤波处理并将其拟合为时变函数直接输入到过程神经网络,利用其对任意连续泛函的逼近能力来实现对不同步态模式下时序加速度信号的自动分类.同时,针对传统梯度下降法难于收敛和局部极小等问题,提出采用粒子群优化算法对网络的权函数和权系数进行学习.实验证明了该方案的正确性和有效性.     

冷加工对CN-1515奥氏体不锈钢包壳管亚结构的影响

通过透射电镜（TEM）和背散射电子衍射（EBSD）对冷加工后CN-1515奥氏体不锈钢包壳管亚结构的演变规律进行研究。结果表明，随着冷轧变形量的提高，退火孪晶减少，形变孪晶数量逐渐增大，孪晶宽度和孪晶间距不断变小，孪晶宽度由变形量为15%时的0.03～0.043μm减小到25%时的<0.02μm，而位错胞的尺寸则呈现先变大后变小的趋势。另外，冷轧工艺条件下，形变孪晶的形态也是一直保持平直，冷拔时出现孪晶界的弯折。在相同变形量下，冷拔比冷轧会产生更多的形变孪晶。     

非均质岩石单轴压缩下损伤演化规律数值模拟研究

岩石在单轴压缩直至破坏的过程较快,无法通过肉眼观察裂纹扩展形态,为定量分析花岗岩在单轴压缩下损伤演化规律,利用数值模拟软件模拟非均质花岗岩单轴加载过程,通过模拟模型在不同时步下破坏单元数量,基于有效承载面积的损伤变量理论,计算岩石的损伤变量,进而对非均质花岗岩损伤规律研究。研究结果表明：（1）花岗岩在数值模拟单轴压缩下,会产生共轭破坏（“X”型破裂）,其裂纹最初产生的裂纹是由右上到左下的斜向裂纹,其次产生由左上到右下的斜向裂纹,最终形成“X”型共轭破裂;（2）在压缩与弹性阶段数值模拟损伤变量增加较少,在裂纹发展阶段数值模拟损伤变量开始以平均增幅为0.003 5缓慢增加,在峰后破坏阶段数值模拟损伤变量以平均增幅为0.035激增,与岩石时间与应力的曲线变化有很好的一致性。研究结果可对后续非均质岩石表面与内部裂纹发展相关性提供新的研究途径,进而为岩石破坏预警监测提供新的研究途径。     

方坯直轧工艺中头尾温差消除过程数值模拟

方坯直轧工艺有一个难以避免的问题，即钢坯头尾温差问题，当头尾温差过大时，会对产品长度方向上组织性能均匀性产生不利影响。针对方坯直轧工艺下钢坯“头低尾高”的温度特点，提出采用在精轧前进行“头弱尾强”的变水量冷却策略，或在粗轧前进行“头强尾弱”的变功率感应补热策略，并利用有限元法分别对上述两种过程进行数值模拟，根据计算结果对关键工艺参数进行优化设计，为实际应用提供参考。模拟计算结果表明，对于变水量冷却方式，为消除纵向上线性分布的头尾温差，所需水流密度与轧件长度基本呈抛物线关系；对于变功率感应补热方式，所需补热功率与钢坯长度基本呈线性关系。     

高硅含钛奥氏体不锈钢“结晶器结鱼”分析及改进

通过对“结晶器结鱼”物和中间包夹杂物检测，系统分析了高硅含钛奥氏体不锈钢“结晶器结鱼”现象发生的根本原因。结果表明：“结晶器结鱼”物和中间包中夹杂物类型主要为纯的TiN和以镁铝尖晶石为核心的TiN。TiN夹杂物是导致“结晶器结鱼”产生的根本原因。结合热力学计算和试验结果，TiN夹杂物在1 455℃的液相线温度下就会析出。通过控制钢水w(N)<0.01%,中间包钢水温度大于1 500℃,可以避免“结晶器结鱼”的发生。     

考虑附加接触变形的冷轧板带卷取过程模拟

在卷取过程中，由于卷取张力的作用与板带的弯曲变形会使带卷内部产生压应力，随着卷取层数的增多，压应力会增大。在实际生产中，由于板带存在表面粗糙轮廓，在压应力的作用下，除了板带本身会发生弹性变形外，各层表面粗糙轮廓相互接触时，在径向方向上也会产生附加接触变形，这在很大程度上影响了带卷内部的应力分布。在传统的解析方法中，卷取过程被视为薄壁筒逐层嵌套的轴对称模型。该模型往往通过改变径向弹性模量来体现层间接触带来的附加变形，然而当板带的材料、厚度以及表面粗糙度不同时，采用该方法计算径向弹性模量可能会出现偏差，且逐层嵌套模型与实际的缠绕型卷取存在差异。对于该差异，采用有限元方法对卷取过程的模拟更符合实际情况，但是针对具有附加接触变形的有限元研究未见报道。因此，为了克服上述方法中存在的不足，利用有限元软件MSC. Marc通过垫片单元建立了考虑接触附加变形的板带卷取模型，通过叠片压缩试验得到了板带附加变形量与压力的变化规律曲线，并将该曲线引入垫片单元来考虑接触附加变形，进而研究附加接触变形对带卷内部应力与卷筒所受压力的影响。     

来稿摘登

PLC在钢绞线缠绕布线中的应用 湘潭钢铁公司的钢绞线生产线是从意大利Frigerio公司引进的,具有90年代先进水平,自动化水平较高。但是如果所设参数不准,就会使布线混乱不整,影响包装质量,有时由于来回倒线,甚至无法开车,给生产和管理带来很多不便。本文介绍成品分包装布线机的PLC控制系统。布线时,PLC根据布线机上的导线辊偏转角及缠绕收线速度来控制布线机走步的快慢,通过脉冲发生器来计量布线机所在位置,并通过位置来控制布线机运转方向,以达到来回整齐、紧凑布线的目的。布线机采用小功率直流电机带动,通过类似于变频电路的驱动器来控制电机的正反向和速度。 为了在收线轮的两边取得较好的布线效果,并且能快速有效地反向,必须在两头留有一定的自由空间(换向区),通过空间限制迫使线能瞬间换向。在这里不是通过物理极限开关来提供换向信号,而是由用户根据不同线径的钢绞线在布线时的实际效果,来设定4个位置量。在PLC中设定了从左往右的层绕位置(1ayer Right),停止位置(Stop Right);从右往左的层绕位置(Layer Left),停止位置(Stop Left)。层绕位置为换向临界位置,停止位置为自由换向区内边界。PLC根据检测到的位置与这4个位置量进行比较来决定布线机的速度,停止与换向。当布线机到达换向临界位置时,为防止钢绞线换向时分叉,布线机加速往前靠近换向区。当布线机到达自由换向区内边界时,停止向前,等待钢绞线自由换向后,形成相反方向最小滞后角后随钢绞线一起往回走。缠绕挂车时,布线机的初始位置在收线轮的左边停止位置,此时从左往右的计数值清零,当从左往右的计数到达Stop Right时,正向布线工作结束(正向：左边→右边);反向同理。从左边→右边→左边为一个来回。换向区的设定值由线径和收线轮的实际长度决定,一般为0.5～1倍线径。当钢绞线到达停止位置后,布线机方可加速往前。换向临界位置的大小可以调节布线机到达停止位置的快慢,防止钢绞线换向后分叉。一个特殊的情况是当要求倒向(钢绞线由后往前变成由前往后或者由前往后变成由后往前)时,布线机必须马上换向往回走,此时收线机和放线机功能互换。布线机的速度必须与收线机的速度保持一致,同时为使线与线之间紧凑,布线机必须相对滞后些,因此在布线机轴线和收线机轴线构成的坐标中,绞线形成了一个较小的滞后角。在PLC中设定了所需保持的滞后角参考值,PLC根据布线机上的导线器的偏转角与设定角之间的误差自动调整速度。布线机的速度控制就是为了保持相对滞后角。PLC允许用户在最大值与最小值之间修改滞后角,以取得好的布线效果。 该系统在实际应用中取得了很好的效果。 (湘潭钢铁公司湘辉公司李友良) 矫直机辊缝自动调整计算机集成控制系统设计 马鞍山钢铁公司第二轧钢厂的中型二车间是一个中型材生产车间,共生产9号至14号角钢、10号至20号槽钢以及小型H型钢、U型钢、矿用工字钢等共计10多个品种20多种规格。每种钢材均要通过矫直机矫直后方为成品,其矫直机是10辊悬臂式700矫直机,下辊为主传动,分别用5台37.3 kW直流电机驱动,矫直机上下各5只辊,其轴向调整、升降调整共由15台交流电动机驱动。每一个品种均有各自的孔型,长期以来,辊缝调整完全靠人工目测进行,准确率很低,常常影响产品的质量,为此我们设计了一套辊缝自动调整系统,解决了过去存在的问题。 该系统具有如下功能：(1)闭环自动调整;(2)辊缝微调;(3)辊缝实际值打印、大屏幕显示;(4)辊缝实际值可对应不同的品种记忆下来,并可作为下次调整的依据。 该系统采用分级分布计算机控制的方法,实现型钢矫直机辊缝调整过程中的自动化控制。 系统中选用586型工控机作为过程管理级,其主要用途是对矫直机辊缝调整进行全面的监控,并将每一个品种每一次调整的最佳数据进行记录、打印,便于工艺技术员对每一个品种的辊缝的最佳值进行分析。此外,它还起着操作人员和系统人机对话的作用。操作人员可以通过它将辊缝要求调整值传输给系统,并向系统发出控制指令,系统可以通过它将矫直辊调整的状态进行动画显示,也可以通过大屏幕将辊缝进行显示,并对调整过程中的异常情况进行报警;选用可编程控制器PLC作为过程控制级来实现检测机构的数据采集、执行机构的控制等功能。使用可编程控制器主要有以下优点： (1)可靠性高、抗干扰能力强; (2)功能完善、扩充方便、组合灵活; (3)编程简单、使用方便,便于现场电工和技术人员掌握; (4)结构紧密、体积小巧,可以直接安装于现场操作台内。 根据本系统的I/O点数,选用松下电气公司生产的C72规格FP-1系列可编程控制器。 矫直辊的每一个方向的初始定位检测是靠接近开关来获得,共15个,分别安装在矫直辊初始调整位的终端,供各辊位调零用。矫直辊调整时的位移是通过光电编码器来检测的,共15个,分别安装在每台调整电机的轴上,将每个矫直辊粗调之后细调时的位移通过信号处理后送给PLC,由过程控制级实现闭环控制。 本系统投入运行后实现了矫直机辊缝的快速、准确调整,彻底改变过去矫直机辊缝盲目调整的弊端,彻底解决因矫直调整不好而导致的矫直质量问题。由于钢温对矫直质量也有很大影响,每次调整后,还可以针对不同的情况进行微调,以达到最佳效果。 (马鞍山钢铁股份有限公司第二轧钢厂周红杨霄) 西门子 PCS7在加热炉燃烧控制系统中的应用 鞍钢中板厂加热炉为推钢式板坯加热炉,双排列装钢,以高炉、焦炉混合煤气为燃料,共分5个供热段：上、下均热段;一上、二上加热段;下加热段。加热炉自动控制系统的检测及执行单元采用DDZ-3型仪表,并配备西门子公司先进的DCS控制系统PCS7实现生产过程自动化控制,满足生产过程的需要。系统控制站采用两套AS414(CPU414-2DP)控制器,通过PROFIBUS-DP连接分布式远程I/O ET200M,构成两座加热炉基础自动化系统的核心;操作站OS采用两套工控机(主频266 MHz,硬盘6.4 GB,内存64 MB)加装PCS7监控平台软件,以冗余配置的模式完成两座加热炉的监控过程。系统操作以鼠标为主,键盘为辅,各控制站和操作站之间通过PROFIBUS通信网络进行数据交换。在其中一台操作站上,加装工程师软件以完成工程师站的功能,实施对整套控制系统的离线及在线组态、编程、维护。 本加热炉采用主从控制模式,控制方法采用双交叉限幅控制。还包括：加热炉炉膛压力控制,煤气总管压力控制,热风温度控制,安全保护联锁。系统具有如下显示及操作画面：开炉允许画面,参数显示和操作画面,集中设定画面,趋势画面,报表打印,坯料跟踪画面,参数整定画面。本系统于1999年7月在鞍钢中板厂投入运行,效果良好。实践证明,使用西门子PCS7系统组成的加热炉控制系统,硬件及软件运行可靠,系统组态及测试方便,保证加热炉控制系统无论在稳定的运转状态还是过渡状态均能维持高精度的空气过剩值,减少了烧损,达到了高效、节能,提高产品质量的目的。 (济南钢铁集团总公司自动化部周艺军) 钢板剪切自动定宽定长系统设计与实现 多年来,济钢中板厂精整线一直是制约整个轧钢生产线运行速度的瓶颈因素。实地考察发现,主要原因是在钢板人工定宽、定长过程中,耗时过多,工人劳动强度大,尤其是定宽过程,一旦定宽过小,需将钢板送回前方辊道,重新进行定宽剪切,浪费时间,导致全生产线停顿的钢板堵塞现象时有发生。为了解决这一问题,济钢自动化部在中板厂的积极配合下,分别于1999年1月和9月成功地进行了济钢中板厂3#纵向剪切机自动定宽和2#、4#横向剪切机自动定长的设计、安装及调试。数月来,各个系统运行良好,大大提高了生产线速度,钢板实物尺寸趋于一致,叠放整齐美观。 钢板自动定宽系统的硬件配置本着简单、实用、可靠的原则,采用绝对值式光电编码器检测减速箱出轴旋转角度,换算为推床移动距离,得到推床至剪刃的长度,即可代表钢板剪切后宽度。电机驱动采用变频技术并辅以制动单元,操作显示由工控计算机完成。采用绝对值式编码器的好处是：位置检测过程中不会出现漂移、乱码的问题,具有抗干扰能力强的特点,解决了反复标定的问题。变频技术的应用可以使电机运转平稳、易于控制。工控计算机提供了良好的人机接口界面,参数设定、系统修正、重要数据保存显示及管理数据远传等问题都得到了极好的解决。以PLC为中心处理器进行设定与反馈的综合运算,完成整个自动定宽控制过程,实现了定宽精度±3 mm,重复精度±1 mm。 自动定长硬件配置与定宽几乎完全一致,但在实际生产工艺中,与自动定宽相比有其特殊的方面,主要是：(1)轨道车重达十几吨,行走在钢轨上,惯性巨大,并且需要两个方向定尺;(2)钢板定尺剪切前,为了调正钢板,绝大多数都要全速撞击一次已定尺完毕的轨道车上的挡板,一般会使轨道车偏移2～25 mm,这就要求电机驱动轨道车要有超短距离启动,并达到定尺精度的要求。针对以上特点,在软件控制方面充分发挥变频器的变速驱动特点,最大限度发挥制动单元作用;在控制方面采用阶梯、比例控制相结合的方法,无论任何情况均实现了控制精度±7 mm,重复精度±1 mm的控制效果。 通过以上方案的实施,济钢中板厂剪切工艺上了一个台阶,取得了巨大的经济效益和社会效益,深受中板厂领导和操作者的好评。 (济南钢铁集团总公司自动化部董彬高肖林) ADAM数据采集网络在过程测控中的应用 台湾研华公司的ADAM数据采集模块,配以完成管理控制功能的上位机及通信线,即可构成一个完整的网络系统,实现对工业生产过程的检测和控制。ADAM模块有：ADAM-4000和ADAM-5000系列,本文只介绍ADAM-4000系列(远端数据采集与控制模块)。 ADAM-4000系列模块是一种具有内置微处理器、变送器和计算机接口的智能设备,可实现信号调理、隔离、量程调整、A/D和D/A转换、数据比较及数据通信功能,某些模块还可以数字量I/O控制继电器及TTL器件。其配置参数包括I/O地址、速度、奇偶位、上下限报警、校准参数等,均可通过计算机远程设置并存入EPROM存储器,所有ADAM模块均以+10～+30 V直流电源供电。此外,该系列模块具有网络性,采用RS-485通信协议,用户通过中继器最多可以将256个ADAM模块连接到一个RS-485网络上,每个中继器最多可连接16个ADAM模块。计算机串行通信口利用RS-232/RS-485转换器接到RS-485网络上。 ADAM-4000系列模块主要有：模拟量输入模块ADAM-4011、4012、4013、4017;模拟量输出模块 ADAM-4021;数字量I/O模块 ADAM-4050;继电器输出模块 ADAM-4060;通信模块ADAM-4520(RS-232/RS-485转换器);中继器 ADAM-4510。 ADAM模块构成的数据采集和控制系统由两部分组成：(1)由计算机构成的数据管理与控制部分;(2)完成信号的采集和输出的ADAM模块组。 我们应用ADAM模块和PC机建立了一个实验系统,该系统可对传感器特性测试中的参数进行采集、显示,可对过程对象进行PID控制和特性测试,可进行串级、纯滞后补偿、前馈补偿等控制。系统采用GENIE软件实现数据处理和控制,组态(编程)非常方便。 ADAM模块构成的控制系统采用了仪表化结构和RS-485通信接口,吸取了集散控制和现场总线的优点,分散性和冗余性较好,操作方便,特别是熟悉仪表的操作人员易于接受,是一种易实现、低成本的自动化控制方案。 (山西省太原冶金工业学校阎鸿常慧玲) 高炉并罐喷煤自动控制技术的实现 国内数量最多的300m3级高炉的喷煤系统大多采用并罐喷煤系统,但检测煤粉计量控制与调节技术发展较慢,限制了高炉喷煤的发展。因此,实现计算机控制最优化喷煤,是保证喷煤工艺达到最佳节能、降焦增铁的必须手段。马钢13#高炉原喷煤系统为并罐下出料混合器输送,称量方式为双罐并联双秤计量。经改造增加了流化罐、补气器及相应喷吹管路,喷吹罐与流化罐之间是硬连接。高炉煤粉喷吹系统计算机控制的主要内容包括：1)自动控制喷吹率(包括累计喷吹总量和瞬时喷吹率);2)对并联罐组进行自动充压、卸压、装煤、倒罐等顺序控制;3)系统喷煤量的连续计量;4)系统数据的自动巡回检测(如压力、流量、温度、称量等)和事故报警,并具有自动安全连锁;5)随时打印小时、班、日生产信息和报表。该控制系统以PC总线工业控制计算机为基础,系统接口模板挂接在PC总线上,控制模板的电路独立性较好,并有较大的冗余。系统安全、稳定、可靠地运行近两年,性能指标为：总量计量精度优于1％;喷吹控制小时煤量误差<±3％;计算机系统工作故障率<5％。该控制系统实现了喷煤自动倒罐计量喷吹量自动调节,系统设计合理,投资少,见效快,尤其适合于老厂改造,有推广价值。但此系统需要进一步完善温度、总气量等检测仪表。 (马鞍山钢铁股份有限公司第一炼铁厂马骥荣丁明旺) (钢铁研究总院赵向荣)