带钢纠偏控制系统设计
带钢连续处理机组中带钢纠偏设备设计与应用研究
王 林 琳 ， 代 章 晁
（ 北 工业 大学 ， 北 武 汉 ４０ ６ ） 湖 湖 ３ ０ ８
Ｔｈｅ Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｉ ｎ ｎｇ ａ ｄ Ａ ｐ ｌｃ ｔｏ ｆＭ ｉａ ｉ ｎ ｅ ｒ ｅ ｔｎｇ Ｅｑ ｉ ｍ ｅ ｔｉ ｓ ａ ｃ ｎ Ｄ ｓｇ ｉ ｎ ｐ ｉａ ｉｎ ｏ ｓ ｌｇ ｍ ｎｔＣｏ ｒ ｃ ｉ ｕ ｐ ｎ ｎ Ｃｏ ｔｎ ｏ ｒｐ Ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇ Ｕ ｎ ｔ ｎ ｉ ｕ ｕｓＳｔ ｉ ｏ ｅ ｓｎ ｉ
控 制Ｅ ］上海 ： Ｄ ． 上海 大 学 ， ０ ０ ２０ ．
Ｅ３ 李 ２
烨 ， 欣 平 ． 磁 同 步 电动 机 伺 服 系 统 研 究 现 状 及 严 永
应 用 前 景 Ｅ］ 微 特 电 机 ，０ ８ ３ （ ） ３ 一３ ． Ｊ． ２ ０ ，４ ４ ：ｏ ３
ｃ ｒ ｅ ｔｎｇ ｑｕ ｐｍｅ ．Ａｌ ｆ ｈ ｓ ｃ ｎ ｉ ｅ ｏ ｏ ｒ ｃ ｉ ｅ ｉ ｎｔ ｌ ｔ ｅ ｅ ａ ｇ ｖ ｓ ｍｅ ｏ
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其 带
０ 引 言
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
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈｉ ｐ ｒ ｒ ｓ ａ ｃ ｓ ｏ ｈｅ ｔ ｓ ｉ ｓｒ ｃ ： ｓ ｐａ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈｅ ｎ ｔ ｅ ｔｎｇ ｏｆｍ ｉａ ｉ ｎｍ ｅ ｔｃ ｒ ｅ ｔｎｇ ａ ｈ ｍ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏｎ ｓ ｌｇ ｎ ｏ ｒ ｃ ｉ ｎｄ ｔ ｅ ｉ ｌ ｍ ｎ ａ ｉ ｔ ｏｒ ． ｈｅ ｙ Ｆｕｒｈｅ ｏ ｅ， ｈｅ ｐａ ｒｇｉ ｅ ｈ ｈｅ ｋｉ ｔ ｒｍ ｒ ｔ ｐｅ ｖ ｓ ｔ ｅ ｃ ｃ ｎｇ ｍ ｅ ｈｏ ｆｔ ｎｓｏｎ ｓ ｒ ｓ ｈ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔｎｇ ｍ ｉ ａ ｉ ｔ ｄ ｏ ｅ ｉ ｔｅ ｓｗ ｅ ｏ ｒ ｃｉ ｓ ｌ ｇｎ ｍ ｅ ｔａ ｆ ｒ ｈｅ ｅ ｓ ｏｎ ｎｄ ｔ ｄ ｆｉｕｌｙ ｉ ｎ ｎｄ ｏｆｅ ｓ ｔ ｋ ｙ ｔ ｅ ａ ｈｅ ｉｆｃ ｔ ｎ ｄ ｓｇ ｎ ｈｅ ｉ ｐ ｅ ｅ ａ ｉ ｎ ｕ ｉ ｆｍ ｉａ ｉ ｍ ｅ ｅ ｉ ｎｉ ｇ ｔ ｍ ｌ ｍ ｎｔ ｔｏ ｎ ｔ ｏ ｓ ｌ ｇｎ ｎｔ
带钢生产线上的纠偏辊CPC系统设计安装的一般技术要
带钢生产线上的纠偏辊CPC系统设计安装的一般技术要求一．固定偏转中心的单辊或双辊式纠偏架1．纠偏架纠偏时最大偏转角度为±5°。
2．双辊式纠偏架只适合于设置在允许较小的进带跨距（通常小于6米左右）的机组中间段部位。
3．采用双辊式纠偏架时北美公司推荐的最小进带跨距为带材最大宽度的两倍，最大进带跨距建议最好不要超过6米。
4．纠偏架设置于机组中时，应尽可能使进带和出带都和纠偏架偏转平面（安装平面）垂直（90°），并且最好使进带跨距和出带跨距相等或基本相等。
5．纠偏探测器应布置于纠偏架的出口侧，并紧靠纠偏架布置。
推荐的安装距离为距纠偏架底座500-1000MM左右，最远不能超过出口跨距的1/2。
6．探测器安装固定时，应使探测器的安装中心线和机组中心线重合，并且使出口侧带材位于探测器光源和接受器（光电式）或探测器开口（电容式）之中间位置。
7．视在机组中的位置不同，双辊式纠偏架可允许180°穿带及Z型穿带方式安装，单辊纠偏架则只宜用于180°穿带方式的场合。
8．在±5°的最大偏转角度时，纠偏架的纠偏能力为±L/12（L-纠偏辊外侧之间距，等于纠偏辊之中心距与纠偏辊最大外经之和）。
二．无固定偏转中心单辊式纠偏架1．该类型纠偏架只适合用于机组中进带跨距较长的位置处。
通常在进带跨距大于6米以上时，才可考虑采用此类型纠偏架。
2．纠偏最大偏转角度为±5°。
3．通常多用于90°穿带位置，但也可用于180°穿带位置。
4．90°穿带方式安装时，应使纠偏架的视在几何偏转中心布置于进带方向侧，同时必须使进带方向平行于纠偏架摆动平面，出带方向垂直于纠偏架摆动平面（也即安装平面）。
5．纠偏探测器应布置于纠偏架的出口侧，并紧靠纠偏架布置。
推荐的安装距离为距纠偏架底座500¬--1000MM左右，最远不能超过出口跨距的1/2。
带钢的纠偏原理
钢带的纠偏原理生产线用钢带纠偏系统是通过改变纠偏辊的位置来使走偏了的钢带恢复到中心位置，从而保证钢带的稳定运行。
常见的纠偏系统如图1所示，由纠偏辊和框架、钢带位置光电检测器、电子信号放大器、液压站、电液伺服阀、伺服油缸、位移传感器等几大部分组成一个闭环控制系统。
图1纠偏系统组成示意图1-钢带位置光电检测器；2-纠偏辊及框架；3-纠偏辊位移传感器；4-电子信号放大器；5-液压站；6-电液伺服阀；7-伺服油缸；8-旋转轴(图中不可见);其工作原理是：如图2所示图2钢带位置光电检测器原理图;光电检测器有光源发射器和接收器两个主要部分，光源发射器发生的光线一部分被钢带挡住，另外在钢带两侧边缘各有一部分射向对面的光电二极管接收器，被其接收到转换成电信号。
接收器分为钢带两侧边两部分，分别与两只可变电阻R3、R4组成了电桥。
如果钢带处于生产线中心位置，则两侧边的接收器接收到的光线量相同，其两部分光电二极管的电流或电阻也相同，即Rl=R2。
这时调整可变电阻，使R3=R4。
这样电桥的Rl×R4=R2×R3，处于平衡状态，输出的信号为零，纠偏辊也处于中心位置状态。
如果钢带偏向一边，则电桥的Rl×R4与R2×R3不等，会输出一定的信号给信号处理放大器，这个信号即是钢带的位置偏差信号，能反映出钢带往哪个方向偏离中心线，偏移量是多少。
放大器‘便由此计算出为了纠正这样大小的偏移量和纠偏辊应该转过的理论角度。
另外，有一个位移传感器安装于纠偏旋转框上，它是一个可变电阻，输出的阻值随纠偏辊的位置变化而变化，它也向信号处理放大器提供一个纠偏辊的实际位置信号，即反映纠偏目前已经往哪个方向旋转，旋转的实际角度是多少。
这样信号处理放大器就可以将纠偏辊所需要旋转的理论角度与实际角度相比较，决定驱动纠偏辊框架的液压缸是向外伸出还是向内缩回，且移动多少，并向液压控制系统发出指令，由电液伺服阀控制液压缸动作，推动纠偏辊框架向所需的角度方向旋转，从而使钢带恢复到正常位置。
带钢自动对中纠偏／对边控制系统(CPC／EPC)的调整
ｌ 麓酥
图 ２ 横 切 机 组 工 艺 流 程
为使冷 轧板 卷产 品符合 国家 质量标 准 ， 中开 其 卷 机控 制使 用 对 中纠 偏装 置 Ｃ Ｃ，对 带 钢 位置 的 Ｐ
偏 差进行 纠正 。 使带 钢开卷 后能 准确 地进 入机 组 中
致使 带 钢在运 行 中频繁发 生 圆盘剪脱 边 、 卷取 塔形
一
Ｃ ＣＥ Ｃ装 置使 用 传感 器 定 位装 置 作 边 缘 检 Ｐ ／Ｐ
测 ，其 连 接 交 变光 测 量接 受器 （ 一个 测量 接 受器
Ｌ １ 一个 参 考 接受 器 Ｌ １） Ｓ ３和 Ｓ４ ，对 准 高频 发 射光
源 。为 了避 免 周 围光线 对 板带 边 缘 控 制 系统 的影 响 ，采 用 由 １０ Ｈ ０ ０ ｚ调 制 电压 供 电 的 发 射 光 源 。
公 差 、 层公 差超标 等 问题 ， 重影 响产 品质 量 ， 错 严 同
时停 机 处理 又 影 响生 产 产量 。 厂里 根 据 Ｃ ＣＥ Ｃ Ｐ ／Ｐ
心 线 。一是保证 圆盘 剪 的剪切精 度 ， 是保 证 横切 二
装 置控 制 系 统 的工 作 原理进 行 了故 障 分 析并 作 调
Ｅ Ｃ为 例 ，控 制系统 功能原 理如 图 ４所 示 ： Ｐ
个 连续 的 闭环 式 电 液调 节 系统 ．采 用 传感 器 定
位装 置检 测 带钢 一侧 边 缘 的位置 变化 ，在 电动 滑
测量 接受 器 Ｌ １ Ｓ ３和参 考接 受 器 Ｌ ４的信 号 通过 Ｓ１ 相 应 的 电子 滤波 器 ，只 有 高频 部 分被 接 收 ，而且 高 频 发射 光 源 的发光 强 度是 通 过 内部 的闭环 系统 保 持 不 变 的 。这 就保 证 了板 带边 缘测 量 不受 周 围 光 线 的影 响 。高 频 电源 由高 频 变 压器 和 板带 控 制 调 节 器 的 高频 光 电 源板 、高 频光 发生 板 提供 。 以
带钢纠偏控制系统设计
目录摘要 (4)Abstract ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
引言 . (5)1 电液伺服控制系统 (7)1.1电液控制系统的发展历史概述 (7)1.2电液伺服控制系统的特点和构成 (8)1.3电液伺服控制系统的发展趋势 (8)2 带钢纠偏控制系统设计 (9)2.1带钢纠偏控制系统原理 (9)2.1.1课题背景 (9)2.1.2带钢纠偏控制系统简介 (9)2.1.3带钢纠偏控制系统工作原理 (9)2.2带钢纠偏控制系统设计 (10)2.2.1控制系统参数及基本要求 (10)2.2.2控制系统设计方案 (11)2.2.3纠偏液压站原理图设计 (12)2.3带钢纠偏控制系统元件设计选型 (14)2.3.1光电传感器设计 (14)2.3.2电液伺服阀设计选型 (19)2.3.3液压缸设计选型 (21)2.3.4系统其他元件设计选型 (22)3 带钢纠偏控制系统建模及仿真 (23)3.1带钢纠偏控制系统模型建立 (23)3.1.1伺服阀传递函数 (23)3.1.2卷取机传递函数 (24)3.1.3其他元件传递函数 (24)3.2带钢纠偏控制系统仿真 (25)3.2.1系统调节品质分析 (25)3.2.2系统的闭换阶跃响应 (28)3.3常规PID控制器 (29)3.3.1 PID控制算法简介 (30)3.3.2常规PID仿真及结果分析 (34)4 智能PI控制器的设计及仿真 (36)4.1智能PI控制器设计原理 (36)4.2智能PI控制器仿真及结果分析 (39)4.2.1智能PI控制器仿真 (39)4.2.2结果分析 (40)5智能PI控制器的全数字实现 (43)5.1计算机控制系统简介 (43)5.1.1计算机控制系统概述 (43)5.1.2计算机控制系统的组成 (43)5.1.3 计算机控制系统的结构 (44)5.2 最小应用系统的设计 (45)5.3 系统的软件设计 (46)5.3.1主程序设计 (46)5.3.2 8279键盘中断程序 (49)5.3.3 8279显示子程序 (52)5.3.4 中断服务程序 (54)结论 (64)谢辞 (65)参考文献 (66)引言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 ，
纠偏控制系统方案
纠偏控制系统方案背景介绍纠偏控制系统是一种用于自动纠正偏差的系统，可应用于各种工业和机械领域。
本文档将介绍一个纠偏控制系统的方案，包括系统的设计原理、工作流程和实施步骤。
设计原理纠偏控制系统的设计原理基于反馈控制理论，通过对偏差进行实时测量和分析，然后根据分析结果进行相应的补偿控制，从而实现偏差的自动纠正。
该系统通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器负责测量偏差的大小和方向，并将测量值传输给控制器。
控制器根据预设的控制算法和反馈信号，计算出执行器应该采取的补偿措施。
执行器根据控制信号，调整相关参数或位置，以实现偏差的减小或消除。
工作流程纠偏控制系统的工作流程可分为以下几个步骤：1.传感器测量：传感器测量系统的偏差，并将测量值传输给控制器。
2.偏差分析：控制器对传感器测量值进行分析，确定偏差的大小和方向。
3.控制策略：控制器根据预设的控制算法和反馈信号，确定执行器应该采取的补偿策略。
4.信号传输：控制器将控制信号传输给执行器，指导其进行相应的调整。
5.参数/位置调整：执行器根据控制信号进行参数或位置的调整，以减小或消除偏差。
6.再次测量：传感器再次测量系统的偏差，并将测量值传输给控制器，以检验补偿效果。
7.循环控制：系统根据前述步骤反复进行，直到达到预设的纠偏目标或补偿效果满意为止。
实施步骤实施纠偏控制系统的步骤如下：1.需求分析：明确系统应用的领域和需求，确定纠偏目标和性能指标。
2.系统设计：根据需求分析结果，设计系统的整体架构和各组件之间的关系。
3.传感器选择：选择适合的传感器类型和规格，能够准确测量系统的偏差。
4.控制器设计：设计控制器的控制算法和信号处理策略，确保系统能够做出准确的补偿控制。
5.执行器选择：根据系统需求和控制器设计，选择适合的执行器类型和规格。
6.系统集成：将传感器、控制器和执行器组装在一起，进行相应的电气和机械连接。
7.参数调整：根据实际情况，进行控制器参数的调整和优化，以获得更好的控制效果。
钢带纠偏系统的工作原理
钢带纠偏系统的工作原理
钢带纠偏系统是一种用于纠偏钢带（如钢带输送机中的输送带）的装置，可以确保钢带的正常运行和减少偏离轨道的情况。
其工作原理一般包括以下几个步骤：
1. 传感器检测：系统安装了一个或多个传感器，用来检测钢带是否偏离轨道。
常见的传感器包括光电传感器、激光传感器等。
2. 信号传输：传感器检测到钢带偏离轨道后，会发出信号，将信号传输给控制系统。
3. 控制系统处理：控制系统接收到传感器发出的信号后，会根据信号的反馈信息判断钢带的偏移方向和偏移程度。
4. 纠偏装置调整：根据控制系统的判断结果，控制系统会激活纠偏装置，通过调整纠偏辊或其他装置来使钢带回到正确的轨道上。
纠偏装置可以通过液压或电动机等方式进行调整，以实现钢带的自动纠偏。
5. 反馈调整：在纠偏装置调整过程中，控制系统不断监测钢带的位置，如果钢带仍然偏离轨道，控制系统会不断调整纠偏装置来使钢带回到正确的轨道上。
通过以上步骤的连续循环，钢带纠偏系统能够实时监测和调整钢带的位置，确保其保持在正确的轨道上，从而提高输送带的运行效率和安全性。
冷轧处理线带钢纠偏控制系统研究
冷轧处理线带钢纠偏控制系统研究I. 前言与背景- 冷轧处理线带钢纠偏控制系统研究的意义和背景- 国内外研究现状综述- 研究目的和意义II. 系统构成与设计- 冷轧处理线带钢纠偏控制系统的概念与原理- 系统架构和组成部分- 设计思路和技术路线III. 纠偏控制算法研究- 常用纠偏控制算法综述- 基于遗传算法的优化设计- 控制模型建立和仿真验证IV. 实验验证与结果分析- 实验样本选取与制备- 系统实验验证及结果分析- 系统反馈与调整V. 结论与展望- 完成的工作总结- 研究成果与创新点- 存在的问题和展望- 进一步的研究方向备注：以上提纲仅为参考，具体内容可以根据实际情况进行适当调整。
I. 前言与背景近年来，随着钢铁行业的大力发展，我国钢铁产业在全球市场上具有越来越大的份额。
同时，钢铁企业为了降低成本、提高生产效率，在生产加工过程中引入了先进的自动化设备和智能化技术，冷轧工艺也不例外。
冷轧处理线是对生产带钢进行加工处理的主要设备之一，它将较厚的钢板通过轧机冷轧为较薄的带钢。
在带钢轧制过程中，由于成卷力的影响，轧制机构难免出现偏差，导致带钢出现不同程度的偏移变形，严重影响到产品质量和后续加工工艺。
因此，研究冷轧处理线带钢纠偏控制系统具有重要意义。
目前，国内外学者和企业对冷轧带钢纠偏控制技术进行了广泛的研究。
国内已经有不少企业引进了先进的冷轧设备，并进行了相关控制系统的设计和实现。
在海外，德国的思克赛公司，日本的神户制钢公司等领先厂商也搭建了完备的冷轧控制系统，实现了对带钢高效、准确的纠偏。
本研究旨在探究冷轧处理线带钢纠偏控制系统的优化设计，提高带钢的纠偏精度和生产效率，以期为冷轧制造业的升级进步做出贡献。
本研究将从系统构成和设计、纠偏控制算法研究、实验验证与结果分析以及结论与展望等角度，对冷轧处理线带钢纠偏控制系统进行全面深入地研究，以期获得科学、优化的冷轧控制方案。
II. 系统构成与设计冷轧处理线带钢纠偏控制系统是由多种设备和部件组成的复杂系统，其构成和设计直接决定了系统的性能和稳定性。
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。
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带钢纠偏控制系统设计
作者：王佳佳高晓丁聂兆明李远朝
来源：《电子世界》2012年第24期
【摘要】本设计是针对钢带在卷取机上绕卷运行时发生的左右偏移而提出控制方案及具体处理方法。
采用智能PID控制算法，对钢带的偏移量进行实时的控制，使之在左右偏移时偏移量控制在安全的范围内。
主要是对系统数学模型的建立和数据处理的算法分析。
【关键词】钢带；纠偏控制；智能PID控制；卷取机
1.引言
钢带纠偏控制是指钢性卷材在喷涂、印刷、冲切、层合、分切或其它绕卷过程中始终要保持钢性卷材侧面整齐一致而采取的技术操作。
卷材边缘一旦没有对齐就会引起后续的工步出错，导致材料浪费或停工调整。
所以在加工处理钢性卷材时需要对偏移的钢性卷材进行及时的纠偏操作。
2.控制系统的组成
系统的组成如图1所示，由基于AT89C52处理器、光电传感器、数模及模数转换模块、伺服放大器及配套的伺服阀、位置传感器、液压缸及其配套的液压设备等组成。
3.控制系统的数学模型与算法实现
3.2 算法实现
该控制系统实现的是对钢带位置偏差信号的实时控制，而PID控制算法是被工程实际有力地证明了的先进控制算法，其算法简单、鲁棒性好、可靠性高。
在工程实际中，微分环节D
很难控制，因为它对噪声比较敏感，抗噪声干扰性差。
所以本设计采用PI调节器，采用参数自调整规则以适应不同的工况，参数自调整PI调节器结构如图3所示。
4.MATLAB仿真分析
控制系统设计完成后，对控制算法进行了MATLAB/SIMULINK仿真实验，并对仿真结果进行分析，参数自调整PI控制时的阶跃输入仿真曲线如图4所示。
仿真实验结果表明，控制器从不到2ms的时间开始响应，满足系统的要求，而且控制变化量平稳过渡超调量较小具有很好的鲁棒性和总体快速性。
仿真实验结果显示了该系统的控制效果良好。
5.结束语
本设计主要研究的是对带钢在运行过程中出现的偏差进行实时的控制，以保证偏差在安全生产的范围内。
系统采用现在较流行的PID算法，使得系统的控制精度大大提高、系统的稳定性更好。
仿真结果结果表明，该控制系统具有过渡超调量较小、鲁棒性好、总体调节速度快等优点。
参考文献
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