带钢连续处理机组中带钢纠偏设备设计与应用研究
带钢自动纠偏原理研究及应用
２ ０ １ ５ 年 第２ １ 期ｉ 科技创新与应用
苹 果采摘机械 人结构设 计
郑 爽 爽 李 艳 聪 张 盛 王 睿 王 东 阳 顾 典 荣
（ 天 津农 学 院 工程 技 术 学 院 ， 天津 ３ ０ ０ ３ ８ ４ ） 摘 要： 水果 确 完成 苹 果采 摘 任务 ， 需要 进 行 水 果采摘 机 械人 结构 设 计 。首 先进 行 采摘 机 械机 构选 型 ， 确 定 合 适 自由度 ； 其 次， 依 据 典 型 果 树轮 廓 确 定 采 摘臂 结构 尺 寸 ， 绘 制 采摘 机 械 手臂 零件 图和 装 配 图 ； 最后 ， 搭 建 采 摘机械人结构试验 台， 进行 实体运动和抓取 实验对设计效果进行验证 。 试验 结果表 明， 该设计方案基本能够达到预期。 该设计方 法。 对农业领域其他类型采摘机械 手设计有一定参考价值。 关键词： 采摘机械手臂 ； 苹果； 结构设计
引言
业。
水果采 摘季节 陛强 、 费用 高且劳动 量大 。加速农业 现代化 进程 ， 实 施“ 精确 ” 农业， 广泛 应用农 业机器人 ， 提高资 源利用率 和农业产 出率 ， 降 低 劳动强度 ， 提高经 济效率将 是现代 农业发展 的必然趋 势 。 研究 采摘机 械人 ， 对 于降 低人 工 劳动强 度 和采摘 成 本 、 保 证水 果适 时 采收 ， 具有 重 大的意义 目 。我 国从 上世纪 ７ ０ 年代 开始研 究水果蔬菜 类 的采 摘机械 ， 并 且 也逐渐起 步 ， 如上 海交通 大学 已经开始 了对 黄瓜采 摘机器人 的研制 ， 浙 江大学 对 番茄采 摘机 器人进行 了结 构分 析与设 计 的优化 ， 中 国农业 大学对采 摘机器 人的视 觉识别装 置进行 了研究目 。 目 前， 我 国研究 的采摘 机器人还 有西红 柿 、 橘子 、 草莓、 荔 枝和 葡萄采 摘机器 人等 。文 章对苹 果 采摘 机械 手臂 进行选 型 ， 进一 步进行 详细 结构设 计 ， 最后 对设计 结果 进行试 验验证 。 １机械 人机构选 型及 自由度 的确定 由于采摘机械人的作业对象是苹果， 质量轻， 体积小 ， 故而可选择 较 为简单 、 灵活、 紧凑 的结构形 式 。 根据机械人手臂的动作形态，按坐标形式大致可将机械人手臂部 分分 为以下 四类 日 ： 直角坐 标型机械 手 ； 圆柱坐 标型机械 手 ； 球坐 标 （ 极坐 标） 型机械手 ； 多关节型机械手。采摘机械臂的结构型式选取主要取决 于机械人的活动范围 、 灵活性 、 重复定位精度、 持重能力和控制难易等 要 求 。以上 四种型式 ， 它们 的活 动范 围和灵活度逐 渐增大 。经过 对苹果 采摘 空间 的研 究 ， 结 果表 明 ， 苹 果 树树 冠和 底部 的苹 果 分布 极少 ， 大 多 分 布在 树 冠 中部 ，大约 有 ８ ０ ％以上 的苹 果 分布 在距 地 面垂直 高 度 １ — ２ ｍ、 距树 干左 右方 向 １ ＿ ２ ｍ 的空 间范 围内 ， 且 阴阳两 面的苹 果分 布率并 无 明显的差 异 。 这就要 求采摘 机械手 应当具有较 大的工作 空间 ， 因此选 用多关节型机械手较为合适 ， 且其占地面积较小 ， 更加适合苹果采摘作
带钢跑偏控制
带钢跑偏控制摘要：本文对带钢连续处理机组的带钢跑偏机理进行了详细的分析，并指出一些常用的防跑偏对策；对“卷效应”的原理及其可能对带钢表面产生的影响进行了说明；对带钢自动纠偏控制装置的各种形式进行分析，并指出在应用中应注意的问题；并对硅钢机组的纠偏辊布置的合理性进行了分析。
关键词：带钢 跑偏 摩擦 扰动 机理1 前言众所周知，在带钢连续作业线上，带钢的跑偏几乎是不可避免的，带钢跑偏不仅会影响带钢质量，甚至会严重损坏机组设备，对机组的稳定运行带来严重影响。
特别是随着涂镀、连续退火及酸轧联合机组的发展，机组处理的带钢长度长、厚度薄及机组速度高和活套量的增加，为了保证机组的稳定运行及获得边部整齐的带卷，对带钢的跑偏进行研究和控制显得越来越重要。
2 带钢跑偏的机理在带钢连续作业线上，除开卷机及卷取机外，带钢在传输过程中主要与各种辊子接触，从力的角度来说，带钢稳定传送过程中所受的横向扰动主要来自开卷机、卷取机及带钢与辊子之间的摩擦力，以及带卷错边的影响。
为了便于分析，可取带钢连续作业机组中常用的一些辊子与开卷机及卷取机组成一个简易机组模型来进行带钢跑偏机理的分析。
图1 机组模型图1 开卷机2 夹送辊 3.4.5.6 转向辊 7 支撑辊 8 转向夹送辊 10.11 压辊 9 卷取机2.1 各种辊子与带钢的摩擦接触状态带来的扰动如图1所示的辊子为绝对圆柱形、辊子轴线与机组中心线垂直、夹送辊及压辊两端的压力相等、板形平直（断面为矩形），则辊子不会对带钢产生横向扰动，带钢不跑偏。
但是，由于辊子的制造及安装误差、辊面及轴承的磨损、轴承座的松动等，特别是带钢板形的影响，将不可避免对运行中的带钢产生横向扰动。
2.1.1 辊子轴线与机组中心不垂直如图2所示，辊子中心线与机组中心不垂直，偏转了α角，其中阴影部分为带钢与辊子接触区域。
图2 辊子轴线与机组中心不垂直时的跑偏 图3 速度矢量分析当带钢刚绕进辊子5时，在AB 上取一点m ，则m 点处的带钢速度V s 与辊面线速度V r 有一夹角α，两者必然有一速度差ΔV sr ，于是辊子对带钢产生一个与ΔV sr 方向相反的摩擦力F ，使带钢跑偏，跑偏方向与FAV srV sr方向一致。
探究EMG纠偏系统原理及应用
探究E M G纠偏系统原理及应用孟庆峰(本溪钢铁集团有限责任公司,辽宁本溪１１７０００)摘㊀要:硅钢连续退火机组相对较长,为了保证了机组的正常运行,E MG对中纠偏系统的应用显得尤为重要.本文介绍了E MG纠偏系统C P C㊁E P C控制方式在硅钢钢连续退火机组中的具体应用.关键词:纠偏;对中;C P C;E P C１㊀前言本连续退火机组是国内第一条自主知识产权具有国际先进水平的硅钢钢退火酸洗生产线,自动化程度很高,机组工艺速度最高达１２０m/m i n,如果带钢偏离机组中心线,就有可能导致带钢或生产设备的损坏.所以保证带钢在机组中心位置运行尤为重要.为了避免带钢跑偏,本机组采用德国E MG公司对中纠偏系统,共１２套,可以持续的测量带钢位置并通过C A NＧB U S总线与其自带处理器进行检测纠偏等控制,并和生产线P L C通过P r o f i b u s总线进行通信,对全线纠偏系统进行监控,保证生产线正常运行.２㊀E M G对中纠偏系统简介本机组E MG纠偏系统包括中心位置控制(c e n t r e p o s i t i o n c o n t r o１,简称C P C)和边部位置控制(e d g e p oＧs i t i o n c o n t r o１,简称E P C)两种控制方式,前者使带钢运行中心线与生产线中心线对中,后者使带钢在卷曲过程中边部对齐.中心位置控制系统C P C特点:带钢通过检测框架时同框架没有接触;由于对中传感器无移动部件,其完全是无损耗和免维护的;基于检测原理,检测系统对任何污染都是不敏感的(包括少量氧化铁皮),具有不受湿气㊁油雾和浪边及带钢高度的变化等的影响等优点.边部位置控制系统E P C特点;由探测头连续地跟踪测量行进带钢边缘位置的变化,探头底部设有L I C 交变光源,L I C交变光源频率２k H z,可以避免外部强光对整个E P C系统的影响.３㊀C P C㊁E P C系统组成及原理C P C对中系统现场实物如图２.图１㊀纠偏系统控制图２㊀中间位置纠偏控制３．１㊀C P C纠偏系统主要组成部分包括:电感应式带钢对中测量装置B M I２－C P㊁S P C１６(数字控制单元)㊁线性位置传感器K L W㊁伺服阀㊁油缸(执行器),液压站等几部分构成.原理描述:为了检测金属带钢的中心位置,设备采用了两对传感器.传感器安装在与机组中心相对称的位置.每对传感器分别用于检测带钢的一个边;其中一个传感器用作发射装置,相对应的另一个用作接收装置(见图３).发射线圈提供一个有规则的正弦电压波形.根据带钢在框架中的位置,在接收线圈中将感应产生一个相应的电压波形.两个接收通道值相减并放大,我们就可以得出带钢偏离机组中心线的一个连续位置信号.每对线圈本身又是有方向的空心变压器.带钢在通过这些接收器和发送器时,在所连接的线圈之间产生磁通量差,该差值转换为一个电压信号被作为测量结果.测量结果在B M I２－C P控制箱内转化成数字量信号被传送至S P C１６控制系统进行信号处理,输出ʃ３００m A电流信号来控制伺服阀,通过伺服阀控制油缸动作,由K L W线性位移传感器检测油缸行程,并反馈到S P C１６中进而进行差值计算,行程一套完整的闭环控制系统,达到对中效果.图３㊀B M I２－C P检测原理图３．２㊀E P C纠偏系统主要组成部分包括数字式扫描探测头E V K㊁高频交变光源L I C㊁数字控制单元S P C１６㊁线性位置传感器K L W㊁伺服阀㊁油缸(执行器)㊁液压站等几部分构成.原理描述:由E V KL S１３㊁１４探测头进行连续跟踪测量带钢边缘位置(见图４),将带钢边缘位置偏差信号输入到S P C１６控制单元,S P C１６控制系统进行信号处理,输出ʃ３００m A的电流信号来控制伺服阀,通过伺服阀控制油缸动作,由K L W线性位移传感器检测油缸行程,并反馈到S P C１６中进而进行差值计算,行程一套完整的闭环控制系统,达到齐边卷曲效果.图４㊀E V K２－C P检测原理图锋绘２０１８年第１期６３㊀锋绘２０１８年第１期６４㊀㊀作者简介:刘力铭(１９８５－),男,甘肃会宁人,中国地质大学采矿工程大专学历,助理工程师职称,现任神华乌海能源有限责任公司老石旦煤矿综采队技术员,长期从事煤矿安全技术管理和研究工作.图５㊀接收器的安装４㊀运行中的问题及解决措施在机组连续冷㊁热跑带过程中发现入口活套C P C 对中系统极不稳定.在调试过程中反复对各种可能进行确定㊁排除,结合各类型纠偏系统工作原理及执行机构工作状态,分析其产生的原因.４．１㊀纠偏系统存在的问题活套小车对中系统采用I 型的纠偏辊,活套中对中转向辊部为P I 型纠偏辊.I 型纠偏辊纠偏形式是绕其自身的中心线旋转的,旋转半径很小,为了纠正带钢位置往往会突然转过移动的角度,而且其旋转角度比较难控制,常常会过纠偏,不得不反向进行纠偏,这样往复的摆动,进而形成振荡.活套小车纠偏系统工作过为频繁,带钢厚度较薄且活套内张力较大时,很容易因纠偏使带钢不能与辊面充分接触,而在纠偏方向相反的辊面产生 翘曲 对带钢边部产生一定的变形,形成单边浪,影响产品质量.P I 型纠偏辊由于所处位置原因,也与活套小车纠偏系统一样存在振荡现象.４．２㊀解决方法针对活套小车C P C 对中系统存在振荡并无法稳定下来的问题,在S P C １６控制单元参数中设置位置限幅功能,激活P ０１９(r e l e a s ef e e d b a c k )＝１,P ０２０(f e e d Ｇb ac k f a c t o r 取值范围在０－２．０之间),P ０２１(f e ed b a c kl i m i t 限制反馈最大位置,应小于油缸最大行程),同时适当增大P ０１７(G a i nA u t o)数值.将其修改参数进一步优化,振荡现象得以改善.但活套中部C P C 对中系统在机组提速后,因活套内速度与工艺段速度同步,经常出现钢带在纠偏辊边缘现象,此时纠偏系统执行机构已经处于纠偏的最大位置,针对这种现象,反复对位置限幅㊁增益以及其它参数进行优化,效果不明显,最终将活套套量限制６０％左右,跑偏现象得到改善.４．３㊀由于５＃C P C 位置处于炉区水冷辊下方经常受到漏水侵蚀,导致电感传感线圈损坏,发出带钢偏移报警,导致生产线停车,更换线圈,装设防水架,可以看出免维护设备也要定期的检查.４．４㊀出口两台E P C 的灯管经常出现闪烁现像导致卷取机上的钢卷产生溢出边,产生废品,更换灯管后正常．为了杜绝此现象的发生,缩短了灯管的更换周期.５㊀结束语通过不断的对参数进行优化和更合理化的整改方案,使得E MG 对中纠偏系统在硅钢连续退火机组能够更稳定的工作,保证了设备的稳定运行和控制精度,提高了带钢的卷形质量,减少了故障停机时间,使生产线能够连续㊁稳定生产.参考文献[１]姜鑫．E M G 板带纠偏系统在热轧平整机组中的应用分析[J ]．科学与信息化,２０１７,(２５)．[２]韩晓东．E P C 带钢纠偏系统在冷轧的应用与及维护[J ]．信息系统工程,２０１７,(４):３６Ｇ３６．罗克休泡沫材料在苏海图煤矿的实践与应用刘力铭(神华乌海能源有限责任公司,内蒙古乌海０１６０００)摘㊀要:本论文针对苏海图煤矿２０１运输大巷受到周边火区威胁的实际情况,采用了兖州浩珂伟博矿业工程有限公司生产的罗克休泡沫材料进行堵漏风治理,并详细地阐述了罗克休泡沫材料的特点以及进行堵漏风的步骤和注意事项,确保矿井的安全生产,取得了良好的经济和社会效益.关键词:罗克休;充填;堵漏风１㊀概述苏海图煤矿１９５９年建成投产隶属于神华乌海能源有限责任公司,坐落于内蒙古自治区乌海乌达煤田北部,该矿所开采的煤田是石炭二叠纪煤田.设计生产能力１２０万t /a ,核定生产能力１７０万t /a.作为苏海图煤矿主要运输大巷的２０１运输大巷,承担着全矿井煤炭运输的重任.近年来,２０１运输大巷受到周边火区的威胁,巷道内时常出现C O 超限的现象,严重威胁了煤炭的运输安全.该矿领导和工程技术人员高度重视该问题,为了解决该技术难题确保矿井的安全生产,该矿多次派工程技术人员远赴河南鹤壁煤业公司四矿施工现场和山东兖州浩珂伟博公司考察罗克休泡沫材料的实际应用效果,并最终决定运用该灭火材料对２０１大巷进行堵漏风治理工作.。
带钢连续处理机组中带钢纠偏原理分析及设备选型
带钢连续处理机组中带钢纠偏原理分析及设备选型摘要:纠偏是保证带钢连续处理生产线正常运行的重中之重,文章对纠偏设备的纠偏方法和纠偏原理进行了分析和研究,总结了各种类型的纠偏设备纠偏执行的原理,并给出了纠偏设备设计选型的要素和原则,为纠偏设备设计提供借鉴和参考。
标签：纠偏执行原理设计选型由于带钢在运行中可能受到不可控制的力的作用,当这个作用力大于带钢与辊子间的摩擦力时,带钢就不能保持直线运行而偏离机组中心线。
导致带钢在传送过程中跑偏的干扰主要有以下方面:带钢断面不均匀(如带钢镰刀弯);辊子几何形状的影响;两传送辊轴向不平行;辊面质量的影响;两端压力不均的橡胶夹送辊的影响;带钢运送中的气流和液流的影响;塔式或卧式活套中运动辊的导向精度的影响;带钢张力波动的影响。
本文主要就带钢跑偏原理及纠偏设备选型等问题展开探讨。
一、带钢纠偏方法及纠偏原理带钢的纠偏从其检测方式上来讲可分为CPC对中纠偏装置和EPC齐边纠偏装置。
二者区别在于CPC对中纠偏即保证带钢的中心始终在机组中心线上,当带钢跑偏时,它是通过纠偏辊使跑偏的带钢在摩擦力的作用下回到机组中心来完成纠偏任务的。
而EPC齐边纠偏装置为齐边浮动卷取,即保证钢带卷的一侧边部整齐,它是通过将卷取机的卷筒中心移向跑偏的带钢中心来保证卷取整齐的。
另外,从检测原理上来讲,又可分为:电感式位置检测和光电式位置检测。
下文以光电式为例来进行说明。
(一)光电式CPC对中纠偏CPC对中纠偏位置检测装置主要用于带钢运行过程中的纠偏检测,该装置在带钢两侧各有一个光源和光束接收器(见图1)。
光源发出平行光是以机组中心线为对称的,当带钢处于机组中心时,光束接收器收到的两侧光通量相等,其转换成的信号为零,无信号输出。
当带钢不处于机组中心时,光束接收器收到的两侧光通量就有一个差值,转换成的信号不为零,此信号经放大器放大后传递给自动矫正本体,使其调节液压缸液压油的流向,从而使液压缸动作,驱动纠偏辊侧移或旋转,使带钢受到与偏移反向的摩擦力作用而移向机组中心,从而实现带钢的自动对中。
带钢纠偏设计和伺服系统性能分析
（ １ ）在 阀 口刚打 开时 节流 阀过 流 面积 曲线应 该越
５ ８
液压与气动
受力 不一 样来实 现带 钢对 中 。
纠偏 精度 ： ｅ 。≤±１ ｍ ｍ
２ ０ １ ３年 第 ８期
在 冷轧生 产线 的设 计 和 应 用 中 ， 无论 带 钢 来 料 的
态性 能和 品质 分析等 方 面 出发 ， 全 面研 究 和分析 了带钢 纠偏 装 置 的设 计 和 计 算方 法 。 带钢 纠偏 装 置是 一 个
大惯性 、 低 压 小流量 、 高响应 和 高精 度 的位 置控 制 系统 ， 工程 设计 时 ， 必须根 据 处理 线的机 组速度 、 配置位 置 、
ＹＥ Ｄｏ ｎ ｇ ＿ ｈ ａ ｉ
（ 宝钢不锈钢有 限公 司 冷轧厂 ，上海
２ ０ ￣３ １ ）
摘
要： 带钢 纠偏 对 中广 泛应 用 于冷 轧各条 生 产线 ， 对提 高机 组 产量 、 成 材 率 具 有极 其 重要 的作 用 。根
据 带钢 纠偏 对 中的原 理 ， 从 跑偏 和 纠偏 角、 纠偏 速度 和加 速度 、 液 压执 行机 构的 设计 选型 、 伺服控 制 系统 的动
冶金 、 轻工 、 印染 、 造纸 等行 业 的连续 机组 中。
低越 好 ， 这样 有利 于 系 统 的平 稳 性 。但 同时要 考 虑 到 过流 面 积过低 系统 的响 应性 也 低 ， 会 导 致 堵 塞 等其 他
因素 。
§ 咖Ｉ 簧ຫໍສະໝຸດ 负载￣ Ｐ Ｌ ／ ＭＰ ａ
（ ２ ）阀 口打 开后过 流 面积 曲线应该 要保 证有 一定 的线 性度 ， 这 样才 能对 执行机 构进 行精 确 的速度控 制 ，
带钢跑偏及纠偏研究
带钢的跑偏及纠偏研究摘要：针对带钢的跑偏问题，对各种影响因素而出现的跑偏加以说明、分析。
提出采用控制辊系统纠偏方式，并对其纠偏方式进行分析、探讨。
该方法能有效地解决带钢跑偏问题。
关键词：带钢；跑偏；张力；纠偏1 引言在现代化连续热镀锌作业线中，带钢全长数千米，要保证机组高效率作业，并使带钢无故障运送，并且卷取时边缘整齐，这是比较困难的。
特别是近年来，随着热镀锌工艺设备的不断改进、机组运行速度逐年的提高，加工的带钢趋向又薄又宽，所以让带钢对中运行不跑偏是一个非常棘手的问题。
据统计，机组中断带率的70%是由于带钢跑偏所造成的[1]。
为适应带钢快速连续生产，这就必须对带钢运送的跑偏和纠偏进行研究。
2 带钢跑偏分析带钢在辊子上行走，只要带钢和辊子表面有接触，并在一定的摩擦阻力界限内，那么带钢上各点就会和辊子的中心线成直角行走。
带钢的张力是平均分布的，即当带钢靠上辊子时，带钢就会垂直于辊子的中心轴行走。
带钢在运送辊上行走，如果运送辊是相互平行的，带钢与辊子之间接触在摩擦阻力界限之内，带钢平直，断面薄厚均匀，则作用在带钢上的张力分布均匀。
这样，带钢在辊子上行走就不会跑偏，即能保持在运行中心无侧向位移。
但实际上在带钢的运送中，会有各种扰动引起带钢的跑偏。
2.1 带钢镰刀弯的影响钢板及钢带的镰刀弯，是指侧边与连接测量部分两端点的直线之间的最大距离。
它在产品呈凹形的一侧测量。
钢带镰刀弯的测量部位是在距钢带头部或尾部不小于5000mm处。
长度不大于2000mm的钢板，钢板的长度即镰刀弯的测量长度；长度大于2000mm的钢板，可任取2000mm长度进行镰刀弯的测量[2]，如图1所示。
图1 镰刀弯测量示意图如果带钢断面不均匀，带钢两边厚度不一，带钢本身就成镰刀弯状，则带钢在辊子上运行，就会引起干扰，使带钢跑偏。
因为此类带钢上的各点，也趋向与辊子中心线成直角，引起跑偏量。
如图2 所示。
图2 带钢断面不均匀引起的跑偏量这种镰刀弯引起的带钢在平行运送辊上的跑偏，其跑偏量与镰刀弯的程度、带钢张力的大小和两个运送辊之间的间距有关。
谈EMG纠偏系统在带钢连续生产中的应用
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到液压缸 的移动范 围内的任何位置 。 位置控制回路在手 当“ 动模式” 被选定后 ， 实际位置将被保持在一个受控状态 。此 种模 式下， 只能进行本地控 制、 操作。
４ ２ 对 中模 式 ．
（ ｅ ｔ ｅ ｏ ｉ ｉ ｎ ｃ ｎ ｒ １ 和 Ｅ Ｃ（ ｄ ｅ ｏ ｉ ｉ ｎ ｏ — ｃ ｎ ｒ ｐ ｓ ｔ ｏ ｏ ｔ ｏ ） Ｐ ｅ ｇ ｐ ｓ ｔ ｏ ｃ ｎ
装置（ 执行器） 液压站等 （ ， 见图 １ 。 ） 为了检测金 属带钢的中心位置，设备采用 了两对传感 器。 这些传感器被 安装在 同机组 中心相对称的位置。 每对传
变压器 。 带钢 在通 过这些接 收器和发送器 时， 在所连接的线
圈之 间产生磁通量差 ， 该差值就被作为测量结果。 测量结果 信 号被传送 至 ＳＣ ６ Ｐ １ 进行信 号处理，得出结果后 向伺服阀 发 出动作信号 ， 伺服阀控制液压缸和其后 的调节装置 ， 其影 响带钢最终定位和保证带钢在 中间位 ， 通过 Ｋ Ｗ Ｌ …线性位置
Ｓ Ｃ ６ 电控 箱 ） 线性 位 置 传 感 器 （ 程 转 换 器 ） Ｌ … 、 节 Ｐ１（ 、 行 ＫＷ 调
产生。 跑偏可能导致产品的损坏或生产设备 的损坏。 了避 为 免带钢跑偏 ，带钢对 中控制系统应安装在生产线 的合适 的 位置 ， 以使带钢能够保证在机组中心线。 带钢跑偏既可 能是 由产 品本身 的原 因（ ： 如 镰刀弯或浪 形 ， 带钢焊缝处 的错位 或歪斜） 也有可 能是机组设备 的原因 ， ， 如支撑或压 辊的倾 斜或只作用于带钢一边 、 加热和 冷却 不均匀 等。 在冷轧薄 板厂的生产 中每卷带钢全长约达千米 ，要保证机组高效率 生产 ， 保证带钢具有较 好的可观 性， 带钢对 中运行及对边卷 曲是非常关键 的问题 ，所 以在冷轧薄板厂生产线中有 ７条 生产线使用 了 Ｅ Ｇ纠偏系统 ， Ｍ 保证 了生产 线的连续性 、 流畅 性 ，保证 了产 品 的外观 可 视 性 。Ｅ Ｇ纠 偏系 统 包 括 Ｃ Ｃ Ｍ Ｐ
带钢纠偏控制
计算机自动纠偏系统在带钢卷取中的应用摘要在生产线上，带钢的位置纠偏控制是带钢连续生产的重要环节。
良好的带钢位置纠偏控制系统可以保证带钢产品的高质量。
本设计系统分析了带钢跑偏产生的原因。
结合生产现场的实际情况和现有的专家控制规律，指出以伺服阀为基础的液压控制系统在近现代相关工业领域中广泛应用。
并指出电液伺服控制系统同电子技术与控制技术相结合的向数字化的发展趋势。
带钢位置纠偏控制系统设计目的是通过光电式传感器获得一个高精度的带钢偏移信号，并驱动液压执行机构精确地完成带钢的位置纠偏。
通过对带钢位置纠偏控制系统执行机构的分析，得出电液伺服阀流量传递函数、卷取机的传递函数和其他元件的传递函数，经过整理确定了最终的带钢位置纠偏控制系统的数学模型。
在结合传统PID控制原理以及专家系统的基础上，确定了智能PI参数自整定控制方案。
通过分析PID参数对系统的作用，确定了智能型PI调节器的调整规则，从而建立起了系统仿真模型，最后仿真结果表明采用智能型PI调节器控制系统控制能够比单纯采用PID控制器的系统具有更短的响应时间、更小的超调现象和更强的抑制负载扰动的能力。
最后，本论文对现行方法中的不足进行了总结。
关键词：带钢纠偏系统电液伺服阀建模 PID控制 MATLAB仿真The application of computer automatic guiding system in strip coilingAbstractIn the production line, steel strip position correction control is an important part of continuous production. Good strip position correction control system can guarantee the high quality steel products. The reason for steel strip department was analyzed systemically. The design combine the actual situation of the production site and the existing expert control law, pointed out that the hydraulic control system based on the servo valve are widely used in the related industries field. And pointed out that the digital trend that the Electro-hydraulic servo control systems combine with the electronic technology and control technology.The design purpose of the steel strip position guiding system was to obtain a high precision departure distance of steel strip by the photoelectric width detector and displacement sensor and to control the electrical-hydraulic servo system complete accurately rectifying function. Via analyzing the elements of the electrical-hydraulic servo system, the transfer functions of the servo valve, coiling machine and other components were obtained. After finishing the final mathematical model of the steel strip position guiding system was established.Combining the PID control theory and expert system, the Intelligent PI parameters self-tuning control scheme was established. By analyzing the effect of each parameters of PID controller, the adjustment rules of the intelligent PI regulator were obtained, and via these finally founded a system simulation model. The simulation results showed the intelligent PI controller had better performance in both dynamic and static state, and it was more robust than normal PID controller.Finally, the shortcomings of existing methods are summarized..Key words: strip correction system；servo valve；modeling；PID control；MATLAB simulation1轧制自动化简介1.1轧制过程自动化的基本概念自动化一词对于我们已不陌生，因为各工业部门正在广泛地采用着不同的自动化技术。
带钢运动过程中对中纠偏原理研究与应用
带钢运动过程中对中纠偏原理研究与应用戴宝泉，胡国平，陈仕华，徐德义（西马克带钢技术（上海）有限公司，中国 上海 200083）摘 要：本文结合连续处理生产线的工艺和设备特点，深入分析了带钢运行过程中跑偏的产生、特点及其类别。
结合数学推导和力学分析研究了带钢运行过程中纠偏原理，系统地研究了比例效应辊、积分效应辊、比例积分辊等的计算公式，并深入分析了各种形式纠偏辊的特点和工程应用场合。
以系统的对中纠偏理论，先后为多条带钢连续处理线，包括连续退火、连续退火酸洗、连续脱碳退火、连续热平整等设计了对中纠偏系统。
关键词：跑偏，纠偏，对中控制，反馈调整1引言带钢作为工业生产的主要原料，广泛应用于现代工业社会的汽车、家电、建筑等各个领域，几乎无所不见、无所不包。
随着技术的进步，人类需求的提高，带钢在材质、性能、板形、表面质量、产品形状等各个方面不断分化，以适应不同场合。
而带钢的连续处理工艺，一方面作为钢铁生产的重要流程，可以适应客户日益多样化的产品需求，提供各种不同要求的带钢；另一方面，作为一种现代的生产方式，其良好、稳定的运行，可以大大降低生产成本、提高作业效率和产品质量。
目前，针对热带钢或冷带钢的连续处理线，主要有连续酸洗线、连续退火线、退火酸洗线、脱碳涂层线、热镀锌线、电镀锌生产线、喷涂或镀锡线、热平整线等。
带钢连续处理过程中一个重要的条件是保证带钢稳定、对中地运行在生产线上，从而为工艺过程提供良好的基础。
实际工程设计中，带钢的“跑偏”始终是威胁带钢连续处理工艺和生产设备运行的一个顽疾[1]。
带钢运行过程中的对中控制（CPC ）成为带钢连续处理工艺与设备研究的一个重要课题。
2带钢连续处理过程的跑偏分析工程设计和应用中，无论带钢形状的板形缺陷、塔形卷曲、处理线设备安装偏差及调整不当、处理工艺对带钢的影响等都会导致运动的带钢在生产线上发生偏移[2]。
2.1带钢的板形缺陷。
各种形式的板形缺陷主要有：带钢断面形状、平坦度、带头焊接没对齐或偏斜。
一种带钢自动纠偏系统的设计
一种带钢自动纠偏系统的设计摘要：针对实际工作中的问题，将原有的手动纠偏装置改为自动纠偏控制系统。
新系统可以很好的完成纠偏任务，降低了实验人员的劳动强度，消除了人工纠偏所带来的低精度问题，提高了工作效率和纠偏效果。
关键字：自动纠偏位置控制自学习前言：带钢连续退火实验机是2009年太钢技术中心联合东北大学开发的实验设备，主要用于硅钢产品的研究和开发以及连续退火工艺的研究和优化。
在使用过程中，原有的手动纠偏装置逐渐暴露出手动纠偏精度低、劳动强度大等问题。
改造后的自动纠偏装置可在无人值守的情况下稳定运行，提高了纠偏效率，降低了带钢跑偏故障率，保证了系统的稳定运行。
一、改造前的设备情况：原有实验设备采用手动纠偏装置，用于调节带钢运行过程中的跑偏，结构如图1所示。
纠偏装置设有跑偏检测传感器，一旦带钢跑偏严重，系统会发出声光报警信号。
这时由人工调节纠偏装置的纠偏辊，使纠偏辊沿带钢前进方向伸出或缩回一段距离，带钢行进到纠偏辊上时，带钢两边的张力差增大，从而在辊面上产生滑动，使钢带向一侧偏移，从而使带钢对中。
由于是全人工操作，纠偏效果往往不可预知，会发生纠偏效果不明显或矫枉过正的情况，轻则导致带材受损，重则导致设备损坏等问题。
二、改造后的设备和控制方法：EPC/CPC都是比较成熟的纠偏控制系统。
一般由：液压站、伺服阀站、液压缸、光电检测装置和电控部分等组成。
此次改造由于受到设备组成、成本、既有场地等原因制约，不使用液压站和伺服阀等设备，因此不能使用传统的EPC/CPC设备结构。
1改造后的系统组成：根据原有的设备结构设计的新纠偏系统如图2所示。
包括：超声波传感器、电动推杆、位移传感器，本地控制箱，PLC控制系统等。
控制箱上设有跑偏声光报警器，手动/自动控制方式选择和手动控制开关等功能。
超声波传感器用于检测带钢的位置，电动推杆用于替代原有的手摇丝杠，位移传感器用于检测电动推杆伸出的长度。
以上控制系统使用整个退火机组的西门子S7-400PLC系统进行控制。
带钢自动纠偏原理研究及应用
带钢自动纠偏原理研究及应用文章结合连续带钢生产设备及工艺特点，分析了带钢跑偏的原因。
介绍了带钢生产中的自动纠偏系统，通过分析其中原理，建立相应的纠偏数学模型，并分析了各类纠偏形式的纠偏特点及效果。
最后通过对某1320mm直接轧制退火酸洗机组中的纠偏应用进行比较分析，验证了各种常用纠偏形式的应用条件。
标签：纠偏对中；CPC；跑偏；电液伺服引言在连续带钢生产中，带钢的稳定连续运行是作业效率和质量的保证。
如何在各生产环节中对跑偏带钢进行纠偏控制已成为连续带钢生产的重要课题。
1 带钢跑偏原因分析带钢运行中产生跑偏有多方面的原因：（1）带钢质量缺陷。
如板形、板凸度缺陷，带钢焊接不齐，表面光洁度不均等，会在张力运行中造成侧向力或螺旋升角导致带钢跑偏[1]。
（2）设备制造安装。
如运行辊子制造安装精度差，磨损不均导致带钢向一侧滑移。
（3）工艺因素。
如不均匀轧制、受热不均或张力波动等。
在带钢纠偏中使用最广泛的是光电伺服纠偏系统（见图1），即CPC/EPC系统。
其对中度高，反应灵敏，可实现纠偏系统的位置闭环控制[2]。
图1 板带自动纠偏系统2 带钢纠偏原理研究带钢运行中，如果前进方向与辊子轴线不垂直，辊子旋转过程中会产生对带钢的横向摩擦力，产生螺旋卷取效应，使带钢横向移动，即跑偏（见图2）。
图2 带钢的跑偏过程跑偏公式[3]：C=K·L·tan？琢（1）式中：C-跑偏量，mm；K-跑偏系数；L自由带钢长度，mm；？琢-跑偏角，度。
3 几种自动纠偏系统根据纠偏形式的不同，实际应用中形成了三种基本纠偏方式。
3.1 比例纠偏辊系统在工作空间狭小处经常应用比例纠偏辊（P型纠偏辊），其原理是通过纠偏辊框架以进带平面上的一点为旋转轴转动，使带钢能够侧向移动（见图3）。
图3 比例纠偏辊（P型纠偏辊）其纠偏能力：±？啄=L0·sin？茁（2）式中，？啄-纠偏调整量，mm；L0-入带自由长度，mm；？茁-纠偏摆动角，度。
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王 林 琳 ， 代 章 晁
（ 北 工业 大学 ， 北 武 汉 ４０ ６ ） 湖 湖 ３ ０ ８
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其 带
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带 钢连续 处理 机组 在穿带 和生产 过程 中常 出现 带 钢跑 偏现 象 ， 仅 会 造成 带 钢 缺 陷 、 不 减少 成 材率 ，
而且会 影 响机组 的正 常运行 ， 而制 约生 产能力 ， 进 甚
文 献标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ １—２ ５ （ ０ ０ １ １０ ２ ７ ２ １ ） ２—０ ４ ０ ６—０ ３
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边缘 带 来的拉 伸应 力的校 核 方法 ， 出 了带钢 纠偏 提
执行 装 置设计 的 重点 和 难 点 ， 带钢 处 理机 组 的 纠 为
偏 设备设 计提供 理论 和 实践 两方面 的参考 和借鉴 。
关 键 词 ： 偏 设 备 ； 行 装 置 ； 力 校 核 纠 执 应 中图分类 号 ： ＴＨ１ ； ２ ３ ＴＰ ３
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摘 要 ： 纠偏 检 测 、 行 原 理进 行 研 究， 出 了 对 执 给
纠偏 设 备 的执 行 装置 即纠偏 辊 设 备 ， 纠偏 辊 的 设计 要 考虑纠 偏 的效 果 和设备 的可行性 。纠偏设备 在 执行 时要产 生足够 的力 矩改 变板带 的位 置又不 影 响板带 质量 ， 因此 纠偏辊 的结构 、 寸和安 装都必 须 尺 是 最 优 化 的设 计 。必须 考虑 到板 带 宽 度 、 度 ， 厚 质 量 ， 用空 间位置 ， 装 连 接 件及 板 带 速度 的影 响 ； 可 安 还应 考 虑环 境 的 温湿 度 ， 粉尘 、 、 等 因 素 。当伺 油 水 服机 构动作 时 ， 须 确保 它施 加 在板 带 边 缘 上 的力 必 足够 ， 且 小 于 该 材 料 的屈 服 强 度 。Ｃ Ｃ Ｅ Ｃ边 并 Ｐ／Ｐ
至还会 对设 备 造 成伤 害口 。因此 ， 时 有效 地 检 测 ］ 实 出带 钢 的横 向跑偏 量 ， 并实施 纠偏 控制 ， 是保证 带钢 处理 机组顺 利生 产 ， 高带钢 处理 质量 的关键一 环 。 提
１ 纠偏 设备 执 行 装 置 设 计研 究
１ １ 纠偏 设 备 执 行 装 置 执 行 原 理 ．
部控 制纠偏 主要 应 用 于开 卷 机 和卷 取 机 的 开 、 取 卷
纠偏 ， 纠偏执 行 装 置相 对 简 单 。开 卷 机与 卷取 机 其 底 座是 可 以沿 芯轴轴 向移 动 的。 当带 钢偏 离 了机组
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中 心 线 时 ， 服 系 统 将 驱 动 底 座 偏 移 ， 而 将 带 钢 纠 伺 从