四辊卷板机的数控实现
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第 １ ９卷
２０ ０５． ６
第 ２期
沈
阳
化
工
学
院 学
报
Ｖ０． ９ Ｎ ． １１ ｏ２
Ｊｎ２ ０ ｕ ．０ ５
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＨＥＮＹＡＮＧ ＮＳ ＴＵＴ ＯＦ ＣＨ ＥＭＩ ＡＬ Ｔ ＯＦ Ｓ Ｉ ＴＩ Ｅ Ｃ ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｃ ａ ｇ ｈ ｒｎ＆ Ｓ ｅｌ ｏ ｐ， ｈ ｎ ｚ ｉ ４ ０ ，Ｃ ｉａ ｈ ｎ ｚｉ ｏ Ｉ ｔｅ Ｇｒｕ Ｃ ａ ｇ ｈ ６ １ ０ １ ｈｎ ）
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈｅａ ｔｃｅ ｅ ｐａｎ ｈ ｙｏ ｃｕ ｌ ｉ ｇ ｎ ｍ ｅ ｉａ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｆｆｕ —ｏ ｌｒｂ ｎ ｏｌ， ｓｒｃ ： ｒｉｌ ｘ ｌｉ ｓｔ ｅ ｗａ ｆａ ｔ ａｉ ｎ ｕ ｒｃ ｌ ｎ ｒ ｌ ｓｅ ｏ ｏ ｒｒ ｌ ｅ ｄ ｒ ｌ ｚ ｃ ｓ ｅ ｓ ｉｔｏ ｕ ｅ ｈ ｌｍ ｅ ｔ ｆｔ ｅ ｆ ｕ －ｏ ｌｒｂ ｎ ｏｌ ｎ ｄ ｔ ｉ ｄ ａ ｄ ｓｕ ｉｓ ｔ ｅｄ ｉｎ ｏ ａ ｄ ｒ ｎ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓｔ ｅｅｅ ｎ ｓｏ ｈ ｏ ｒｒ ｌ ｅ ｄ ｒ ｌ ｉ ｅａｌ ， ｎ ｔ ｄ ｅ ｈ ｅ ｇ ｆｈ ｒ ｗａ ｅ ａ ｄ ｅ ｓ ｅ ｓ ａ ｔ ａｉ ｔ ｎ ｏ ｏ ｔ ｒ ｆｔ ｅ ｆ ｕ —ｏ ｌｒｂ ｎ ｏ ｌ ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔｍ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓ ｆｔ ｉ． Ｔｈ ｕ ｅ ｉａ ｃｕ ｌ ａ ｉ ｆｓ ｆｗａ ｅ ｏ ｈ ｏ ｒｒ ｌ ｅ ｄ ｒ ｌ ｏ ｔｏ ｓｅ ｏ ｈ ａ ｅ ｏ ｈ ｓ ｚ ｏ ｅ ｓ ｓ ｅ ｎ ｍ ｒｃ ｌ ｃ ｎ ｒ ｌ ｆｔ ｅ ｆｕ －ｏ ｌｒｂ ｎ ｏ ｌ ｗａ ｃｕ ｌ ｅ ｙ ｕ ｉ ｏ ｔｏ ｈ ｏ ｒｒ ｌ ｅ ｄ ｒ ｌ ｓａ ｔ ａｉ ｄ ｂ ｓｎ ＰＬＣ． ｏ ｅ ｓ ｚ ｇ
础 上研 究 四辊卷 板机 控 制 系统 的硬 件设 计 与软 件 实现 ， 用 Ｐ Ｃ技 术对 四辊 卷板 机 实现 数控 ． 应 Ｌ
关键 词 ： 四辊 卷板 机 ； 触 摸屏 ； 反 馈 ； Ｐ Ｃ Ｌ
中 图分类 号 ： Ｔ ２ Ｐ９ 文献标 识 码 ： Ａ
随着计算 机技术 的迅猛发 展 ． 床控制技术 机 也 日新 月异 ． 电气 控制 领域 ， 在 自动化 水平也 更 加 先进 ， 渐实 现 由手动 控制 转 向数 控 的趋势 ． 逐
辊旋 转速度 ． 电气控 制中各个辊子 的当前位置 在
通过 辊子上 的编码器 反馈 ． 机器工作时下辊 挤紧 上辊 ， 支撑辊 挤 紧下辊 ， 各辊 子压 力通过 压力 继 电器反 馈 ． 摸屏 读 取 Ｐ Ｃ的采集 信 号监 视 辊 触 Ｌ 子位置 和状 态 ．
１ 机 器 工 作原 理
制器 ） 采用 Ｏ ＯＮ Ｃ ０ Ｈ Ｌ ． 示屏 采 用 ＭＲ ２ ０ Ｘ Ｐ Ｃ 显 ＭＩ Ｓ ＩＨＩ ｌ ０ １ Ｔ ＵＢ Ｓ ９ ０ Ａ ７ Ｇ Ｔ触摸屏 人机 界 面． 示 显 屏通 过 Ｒ ２ ２ 准通 讯接 口与 Ｃ ０ Ｈ Ｐ 相 Ｓ３ 标 ２０ ＸＣ Ｕ 连接 ， 触摸 屏 与 Ｐ Ｃ通过 Ｒ ２ ２接 口直 接读 取 Ｌ Ｓ３ 数值 ， 须编 程 ． 无 显示 屏 的主要 功能 是显 示机 器
卷 板机 ， 创 了 国 内 四辊卷 板 机 数控 技 术 的先 开 河， 为四辊 卷板 机 的数 控发 展奠 定 了基础 ． 卷 该 板机 为河北宣化万 丰机械有 限公 司订制 ．
图 ６ 程 序设 计 流 程
３４２ 画面设计 ．．
根据辊 子 的 运行 情 况 ， 视 辊 子 的 当前 位 监 置 ， 计监视画 面． 图 ３ 设 如 所示 ． 根据 卷板 的要求
３ 数 控 的 实现
系 统 流 程如 图 ２所 示
收 稿 日期 ： ２ ０ —０ —１ ０４ ７ ３ 作 者简 介 ： 杨 树平 （９ ０ ， ， １６ 一）男 山西 长治 人 ， 程师 ， 工 大专 ， 要从 事 电气 自动化 的研究 主
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第 ２期
杨树平 ， ： 等 四辊卷板机 的数控实现
上输 人 的数据 进行 计算 处理 ， 成程 序 ， 生 即卷 板 的全过 程程序 ， 然后 显 示 在触 摸 屏 上 ． 如 图 ３ 例 中触摸 屏的步骤 １ 示 ： 前辊（ 表 将 Ａ辊 ） 升到绝对 数值 为 １ ２的位置 ． 在操作 台上启 动程序 ， 机器将 按 照显 示的步骤完成 卷板过程 ．
参考文献 ：
［１ 吴麟． １ 自动控制原理（ 上册）Ｍ］北京： ［ ． 清华大学出 版社， ９ ． ６ １ ． １ ０１ — ４ ９ ４ ９
Ａｃ ｕ ｉａ ｉ ｆＮｕ ｅｒｃ ｔ ａＩ ｔｏｎ ｏ ｍ ｉ ａＩＣｏｎ ｒ ｏｒＦｏｕ — ｏｌ ｚ ｔｏＩ ｆ ｒ ｒ ｌ Ｂｅｎ ｅｒ ｄ ＲＯＩ ｌ
收的数据控制卷 板机动作 ． 卷板机通过 编码器采
集数 据 ， 据 采 集 采 用 定 时方 式 ， 间 间 隔 为 数 时
发送 信息 ， 表示达到下 限位 ．
３ ２ 触 摸 屏 和 终 端 操 作 ．
Ｐ Ｃ的扫描周期 ． 据经 过计 算 机 比较 运 算 ， Ｌ 数 得 出 【口将 【ｐ 给定 信号 【 ，， ， 与 ， 比较 ， Ａ 达到 当 Ｕ 系统要求 （ ， ０ 时 ， 明辊子 达 到 目标 值 ， △【 一 ） 表 停 止 此步程序 ， 然后继续执 行下一步程 序 ．
图 ５ 上辊 的 串级 控 制 回路
图 ３ 操 作 台 和 触 摸 屏
３ ３ ２ １ 速 度 环 ，．．
在屏幕上数值 框 显示 各 个辊 子 当前位 置 的 数值 ， 表示辊 子 的具体 位 置． 在触 摸屏上 能对 控 制程 序进行编辑 、 调用 和 自动 生成控制程序 的操
作 ． 摸屏 除 了监 视 当前各个 辊 子 的位置 ， 有 触 还 输人数据 和生 成 程 序 的功 能 ． Ｌ Ｐ Ｃ通 过 触 摸 屏
定 运行 ， 确监 视辊 子位 置 ， 到程序设 计 的要 准 达 求， 机器 完全按 照设 计者 思路 运行 ． 是在 实际 但 应 用考虑 到钢板 的屈服极 限不 同 ， 制的钢板 回 卷
弹也有所不 同 ， 因此 ， 在设计 时加入修正系数 ， 在
提升前 辊或者后 辊 时将 该 辊位 置数 值乘 以修 正 系数 ， 增加 提升 的高度 ， 使钢板 在 回弹后 的弧度 与要求 一致 ． 该 四辊数控 卷板 机是 国内第 一 台数控 四辊
３ ３ 控 制 回 路 设 计 ，
３３ １ 前 、 、 ．． 下 后辊 反馈控制 系统
图 ２ 系 统流 程
Ｐ Ｃ对前 、 、 辊 的反馈 控 制系 统示 意 图 Ｌ 下 后
如 图 ４所 示 ．
３ １ 辊 子 位 置 检 测 ．
为 了准确地表达前 、 、 辊位置 ， 下 后 采用绝对 式编码 器采 集数 据 ， 监视 前 、 、 下 后辊 的 位置 ． 监 视上辊通过增 量式编码器 ， 编码器记 录上辊外 圆 周走过 的距离 ， 即钢板走 过 的长 度 ． Ｌ Ｐ Ｃ通过 这
４ 结 束 语
在实 际应用 中 ， 自动控制 系统 能够正常稳 该
读 出并且 显示在 屏幕 上 ． 启动 程序 时 ， Ｌ Ｐ Ｃ根 据 目标 值控 制 液 压 机 构 和直 流 电机 ， 制 辊子 动 控 作 ， 到 目标 值 ； 达 然后 Ｐ Ｃ读 取 下 一条 命 令 ， Ｌ 实
现 自动运行 目的 ．
Ｙ ＡＮＧ ｈ —ｉｇ ＭＡ ｅｓ ａ Ｓ ｕ ｐｎ ， Ｙｕ —ｈ ｎ
（ ｐ ｒ ｎ ｆ ｐｏｔｔ ｎ ｉ ｃ ａ ｉ ｌ ｕｐ ｎ ｎ ｔ ｕｅｏ ｔｄ ｅ Ｄ ａｔ ｔ ｌｉ ｉ Ｍｅｈ ｎｃ ｉｍｅ ｔＩ ｓｉ ｔ ｆ ｕ ｙ＆ Ｄｅｉｎ ｍｅ ｏ Ｅｘ ａｏ ｎ ａ Ｅｑ ｔ Ｓ ｓｇ ，
进 行 Ｄ／ （ Ａ 数字 量 拟量 ） 换 ， 后将 转换 后 转 然 的模拟量数据输 人到液 压系统 ， 压系统根据接 液
确定 的 ． 当达 到 设 定 的压 力 时 ， Ｐ Ｃ发 送 信 向 Ｌ
息， 表示 达到 目标位 ． 撑辊 下 降到位通 过 限位 支 开关来 表示 ， 当达 到下 限位 时 ， 限位 开关 向 Ｐ Ｃ Ｌ
的运行情 况 、 以及 配合操作 面板 上的功能按钮对
图 １ 四辊卷 板 机工 作原 理 图
机器进行操 作 ．
在卷制钢板 过程 中 ， 首先通过 提升下辊来压
紧钢板 ， 后通 过升 降前 、 辊子 的高 度卷 制不 然 后 同半径 的钢 板 ． 、 、 辊 沿 着 各 自轨 道 运 行 前 下 后
３ ３ ２ 上辊的 串级控 制 回路 ．．
机器上各个 辊 的位 置都 是通 过触 摸屏 来 向
操作者显示 的（ 图 ３ 如 所示 ） ．
上辊通过直 流电机牵引 ， 直流 电机通 过直流
调速 器控制 ， Ｌ Ｐ Ｃ控 制 直 流 调 速 器 可达 到控 制 上辊的 目的． 上辊 的串级 控制 回路如 图 ５所示 ．
安装在 上辊 的编码 器 直接 反 映 出上辊 的位
置， 将上辊位 置 的反 馈 信 号 Ｕ 同输 入 信 号 Ｕ。 比较 ， 出速度 环的系统给定信 号 Ｒ（ ） 得 Ｓ． ３ ４ 软件设计 ． ３ ４ １ 程序设计 ．．
根据 图 ２和图 ６ 设计软件 ． 编码 器将 当前位
置的数值传送 给 Ｐ Ｃ， 摸 屏从 Ｐ Ｃ将 该数 值 Ｌ 触 Ｌ
：
湔 、
２ 控 制 系统硬 件
％几
系统 动力线 路采 用三 相 ３ ０Ｖ、０Ｈ 交 流 ８ ５ ｚ
后辊 ， 撑辊和其他辅 助结构 ， 支 如图 １所示 ． 后 辊
电源供 电 ， 控制 电路 通过变压器将 ３ ０Ｖ转换为 ８
２ ０Ｖ、１ ２ １ ０Ｖ供 电 ． 控制部件和显示 器集 中安装 在操 作 台上 ． 直流调速器 采用 英 国欧 陆公 司 ５ ０ ９ 系列 直流 数字调速 器 ． 制系 统 Ｐ Ｃ（ 编程 控 控 Ｌ 可
直流调 速 器 具 有 对 系 统 的 Ｐ Ｄ 调 节 的 功 Ｉ
能， 在此使 用 的是 Ｐ （ Ｉ 比例一 积分 ） 调节 器 ． 度 速
反馈 信号 由直流测速 发 电机提供 ． 其输 入与输 出的关 系为 ：
（） ￡ ＝Ｋｐ（ ） Ｐ￡ ＋ （ ｄ ［ ） ￡１ ］
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２０ ０ ５年
其 中 （ ） ｔ 为输 出信号 ， （ ） ｅ ｔ 为输 入 信号 ， 为 Ｋ。
比例系数 ， 为积 分 时 间常 数 ． ， ＿ 丁ｉ Ｋ。 丁 是直 流 调 速器 中的设置值 ， 以在计算 机 内部调整设 置 ． 可
３ ３ ２ ２ 位 置 环 ．．．
（ 图 １中虚线 ）升 降前 、 、 如 ． 下 后辊 的动 力 由液压 装置 系 统 提供 ． 辊 的旋 转 动力 由直 流 电机 提 上
供 ， 流 电机通 过直 流调 速器控 制转 速 ， 制上 直 控
四辊卷 板机在 欧 洲实 现 了数 控 ， 但是 ， 内四辊 国
卷板 机 在数控 方 面却是 空 白． 对上 述 ， 针 本文 研 究 四辊 卷板机控制 系统的硬件设计 与软件实 现 ．
文章 编号 ： １０ —４３ （０ ５０ — １０ ３ ０４ ６９２ ０ ）２ ０ １ —０
四辊 卷 板 机 的 数 控 实 现
杨树平 ， 马悦 山
（ 长钢 集 团机 械设 备 研究 设计 院开发 部 ， 山西 长 治 ０ ６ １） ４０ １
摘 要 ： 阐述 四辊 卷板机 的数控 系统 实现 方 法 ， 四辊 卷 板 机 的 工作 原 理进 行 详 细 介 绍 ， 此 基 对 在
ห้องสมุดไป่ตู้
设 计应 用程 序画 面 ， 包括 生成程 序 的画 面 ． 即根
据钢 板实 际情 况 ， 输入 钢板 半径 、 宽 、 长 、 板 板 屈
服极 限 、 正 系数 和 实际要 求 的形状参 数 ， 修 即可 生成 卷板 过程 的程 序 ． 同时还包 括程序 调用 ， ． 程 序存 储 ， 程序 编辑 画 面 ． 些 画面将 在触 摸屏 上 这 显示 出来 ， 操作人员使用 ． 供 程 序设计软 件使 用 Ｐ Ｃ编程 软 件 Ｃ —ｒ— Ｌ Ｘ Ｐｏ ｇａ ｎｒ ｒｍｒｅ 梯形 图语 言编程 ； 触摸屏 图形设 计使用 三菱 Ｇ ｅｉ ｅ 软件设 计 图形 ． Ｔ Ｄ ｓ ｎｒ ｇ
图 ４ Ｐ Ｃ对前 、 、 Ｌ 下 后辊 的反馈 控 制 系统
些编码器采集 的数值来确定 各个辊 当前 的位置 ．
支撑辊上升 到位 是通过 液 压 系统设 定 的压 力来
Ｐ Ｃ根据程 序要求 ， Ｌ 将给定 信号 【 与反馈 ，
信号 【Ｐ比较 ， 出输 人 控 制信 号 ＡＵ， Ａ ， 得 将 Ｕ
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Ｊｎ２ ０ ｕ ．０ ５
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＨＥＮＹＡＮＧ ＮＳ ＴＵＴ ＯＦ ＣＨ ＥＭＩ ＡＬ Ｔ ＯＦ Ｓ Ｉ ＴＩ Ｅ Ｃ ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
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础 上研 究 四辊卷 板机 控 制 系统 的硬 件设 计 与软 件 实现 ， 用 Ｐ Ｃ技 术对 四辊 卷板 机 实现 数控 ． 应 Ｌ
关键 词 ： 四辊 卷板 机 ； 触 摸屏 ； 反 馈 ； Ｐ Ｃ Ｌ
中 图分类 号 ： Ｔ ２ Ｐ９ 文献标 识 码 ： Ａ
随着计算 机技术 的迅猛发 展 ． 床控制技术 机 也 日新 月异 ． 电气 控制 领域 ， 在 自动化 水平也 更 加 先进 ， 渐实 现 由手动 控制 转 向数 控 的趋势 ． 逐
辊旋 转速度 ． 电气控 制中各个辊子 的当前位置 在
通过 辊子上 的编码器 反馈 ． 机器工作时下辊 挤紧 上辊 ， 支撑辊 挤 紧下辊 ， 各辊 子压 力通过 压力 继 电器反 馈 ． 摸屏 读 取 Ｐ Ｃ的采集 信 号监 视 辊 触 Ｌ 子位置 和状 态 ．
１ 机 器 工 作原 理
制器 ） 采用 Ｏ ＯＮ Ｃ ０ Ｈ Ｌ ． 示屏 采 用 ＭＲ ２ ０ Ｘ Ｐ Ｃ 显 ＭＩ Ｓ ＩＨＩ ｌ ０ １ Ｔ ＵＢ Ｓ ９ ０ Ａ ７ Ｇ Ｔ触摸屏 人机 界 面． 示 显 屏通 过 Ｒ ２ ２ 准通 讯接 口与 Ｃ ０ Ｈ Ｐ 相 Ｓ３ 标 ２０ ＸＣ Ｕ 连接 ， 触摸 屏 与 Ｐ Ｃ通过 Ｒ ２ ２接 口直 接读 取 Ｌ Ｓ３ 数值 ， 须编 程 ． 无 显示 屏 的主要 功能 是显 示机 器
卷 板机 ， 创 了 国 内 四辊卷 板 机 数控 技 术 的先 开 河， 为四辊 卷板 机 的数 控发 展奠 定 了基础 ． 卷 该 板机 为河北宣化万 丰机械有 限公 司订制 ．
图 ６ 程 序设 计 流 程
３４２ 画面设计 ．．
根据辊 子 的 运行 情 况 ， 视 辊 子 的 当前 位 监 置 ， 计监视画 面． 图 ３ 设 如 所示 ． 根据 卷板 的要求
３ 数 控 的 实现
系 统 流 程如 图 ２所 示
收 稿 日期 ： ２ ０ —０ —１ ０４ ７ ３ 作 者简 介 ： 杨 树平 （９ ０ ， ， １６ 一）男 山西 长治 人 ， 程师 ， 工 大专 ， 要从 事 电气 自动化 的研究 主
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第 ２期
杨树平 ， ： 等 四辊卷板机 的数控实现
上输 人 的数据 进行 计算 处理 ， 成程 序 ， 生 即卷 板 的全过 程程序 ， 然后 显 示 在触 摸 屏 上 ． 如 图 ３ 例 中触摸 屏的步骤 １ 示 ： 前辊（ 表 将 Ａ辊 ） 升到绝对 数值 为 １ ２的位置 ． 在操作 台上启 动程序 ， 机器将 按 照显 示的步骤完成 卷板过程 ．
参考文献 ：
［１ 吴麟． １ 自动控制原理（ 上册）Ｍ］北京： ［ ． 清华大学出 版社， ９ ． ６ １ ． １ ０１ — ４ ９ ４ ９
Ａｃ ｕ ｉａ ｉ ｆＮｕ ｅｒｃ ｔ ａＩ ｔｏｎ ｏ ｍ ｉ ａＩＣｏｎ ｒ ｏｒＦｏｕ — ｏｌ ｚ ｔｏＩ ｆ ｒ ｒ ｌ Ｂｅｎ ｅｒ ｄ ＲＯＩ ｌ
收的数据控制卷 板机动作 ． 卷板机通过 编码器采
集数 据 ， 据 采 集 采 用 定 时方 式 ， 间 间 隔 为 数 时
发送 信息 ， 表示达到下 限位 ．
３ ２ 触 摸 屏 和 终 端 操 作 ．
Ｐ Ｃ的扫描周期 ． 据经 过计 算 机 比较 运 算 ， Ｌ 数 得 出 【口将 【ｐ 给定 信号 【 ，， ， 与 ， 比较 ， Ａ 达到 当 Ｕ 系统要求 （ ， ０ 时 ， 明辊子 达 到 目标 值 ， △【 一 ） 表 停 止 此步程序 ， 然后继续执 行下一步程 序 ．
图 ５ 上辊 的 串级 控 制 回路
图 ３ 操 作 台 和 触 摸 屏
３ ３ ２ １ 速 度 环 ，．．
在屏幕上数值 框 显示 各 个辊 子 当前位 置 的 数值 ， 表示辊 子 的具体 位 置． 在触 摸屏上 能对 控 制程 序进行编辑 、 调用 和 自动 生成控制程序 的操
作 ． 摸屏 除 了监 视 当前各个 辊 子 的位置 ， 有 触 还 输人数据 和生 成 程 序 的功 能 ． Ｌ Ｐ Ｃ通 过 触 摸 屏
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提升前 辊或者后 辊 时将 该 辊位 置数 值乘 以修 正 系数 ， 增加 提升 的高度 ， 使钢板 在 回弹后 的弧度 与要求 一致 ． 该 四辊数控 卷板 机是 国内第 一 台数控 四辊
３ ３ 控 制 回 路 设 计 ，
３３ １ 前 、 、 ．． 下 后辊 反馈控制 系统
图 ２ 系 统流 程
Ｐ Ｃ对前 、 、 辊 的反馈 控 制系 统示 意 图 Ｌ 下 后
如 图 ４所 示 ．
３ １ 辊 子 位 置 检 测 ．
为 了准确地表达前 、 、 辊位置 ， 下 后 采用绝对 式编码 器采 集数 据 ， 监视 前 、 、 下 后辊 的 位置 ． 监 视上辊通过增 量式编码器 ， 编码器记 录上辊外 圆 周走过 的距离 ， 即钢板走 过 的长 度 ． Ｌ Ｐ Ｃ通过 这
４ 结 束 语
在实 际应用 中 ， 自动控制 系统 能够正常稳 该
读 出并且 显示在 屏幕 上 ． 启动 程序 时 ， Ｌ Ｐ Ｃ根 据 目标 值控 制 液 压 机 构 和直 流 电机 ， 制 辊子 动 控 作 ， 到 目标 值 ； 达 然后 Ｐ Ｃ读 取 下 一条 命 令 ， Ｌ 实
现 自动运行 目的 ．
Ｙ ＡＮＧ ｈ —ｉｇ ＭＡ ｅｓ ａ Ｓ ｕ ｐｎ ， Ｙｕ —ｈ ｎ
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进 行 Ｄ／ （ Ａ 数字 量 拟量 ） 换 ， 后将 转换 后 转 然 的模拟量数据输 人到液 压系统 ， 压系统根据接 液
确定 的 ． 当达 到 设 定 的压 力 时 ， Ｐ Ｃ发 送 信 向 Ｌ
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图 １ 四辊卷 板 机工 作原 理 图
机器进行操 作 ．
在卷制钢板 过程 中 ， 首先通过 提升下辊来压
紧钢板 ， 后通 过升 降前 、 辊子 的高 度卷 制不 然 后 同半径 的钢 板 ． 、 、 辊 沿 着 各 自轨 道 运 行 前 下 后
３ ３ ２ 上辊的 串级控 制 回路 ．．
机器上各个 辊 的位 置都 是通 过触 摸屏 来 向
操作者显示 的（ 图 ３ 如 所示 ） ．
上辊通过直 流电机牵引 ， 直流 电机通 过直流
调速 器控制 ， Ｌ Ｐ Ｃ控 制 直 流 调 速 器 可达 到控 制 上辊的 目的． 上辊 的串级 控制 回路如 图 ５所示 ．
安装在 上辊 的编码 器 直接 反 映 出上辊 的位
置， 将上辊位 置 的反 馈 信 号 Ｕ 同输 入 信 号 Ｕ。 比较 ， 出速度 环的系统给定信 号 Ｒ（ ） 得 Ｓ． ３ ４ 软件设计 ． ３ ４ １ 程序设计 ．．
根据 图 ２和图 ６ 设计软件 ． 编码 器将 当前位
置的数值传送 给 Ｐ Ｃ， 摸 屏从 Ｐ Ｃ将 该数 值 Ｌ 触 Ｌ
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湔 、
２ 控 制 系统硬 件
％几
系统 动力线 路采 用三 相 ３ ０Ｖ、０Ｈ 交 流 ８ ５ ｚ
后辊 ， 撑辊和其他辅 助结构 ， 支 如图 １所示 ． 后 辊
电源供 电 ， 控制 电路 通过变压器将 ３ ０Ｖ转换为 ８
２ ０Ｖ、１ ２ １ ０Ｖ供 电 ． 控制部件和显示 器集 中安装 在操 作 台上 ． 直流调速器 采用 英 国欧 陆公 司 ５ ０ ９ 系列 直流 数字调速 器 ． 制系 统 Ｐ Ｃ（ 编程 控 控 Ｌ 可
直流调 速 器 具 有 对 系 统 的 Ｐ Ｄ 调 节 的 功 Ｉ
能， 在此使 用 的是 Ｐ （ Ｉ 比例一 积分 ） 调节 器 ． 度 速
反馈 信号 由直流测速 发 电机提供 ． 其输 入与输 出的关 系为 ：
（） ￡ ＝Ｋｐ（ ） Ｐ￡ ＋ （ ｄ ［ ） ￡１ ］
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沈
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２０ ０ ５年
其 中 （ ） ｔ 为输 出信号 ， （ ） ｅ ｔ 为输 入 信号 ， 为 Ｋ。
比例系数 ， 为积 分 时 间常 数 ． ， ＿ 丁ｉ Ｋ。 丁 是直 流 调 速器 中的设置值 ， 以在计算 机 内部调整设 置 ． 可
３ ３ ２ ２ 位 置 环 ．．．
（ 图 １中虚线 ）升 降前 、 、 如 ． 下 后辊 的动 力 由液压 装置 系 统 提供 ． 辊 的旋 转 动力 由直 流 电机 提 上
供 ， 流 电机通 过直 流调 速器控 制转 速 ， 制上 直 控
四辊卷 板机在 欧 洲实 现 了数 控 ， 但是 ， 内四辊 国
卷板 机 在数控 方 面却是 空 白． 对上 述 ， 针 本文 研 究 四辊 卷板机控制 系统的硬件设计 与软件实 现 ．
文章 编号 ： １０ —４３ （０ ５０ — １０ ３ ０４ ６９２ ０ ）２ ０ １ —０
四辊 卷 板 机 的 数 控 实 现
杨树平 ， 马悦 山
（ 长钢 集 团机 械设 备 研究 设计 院开发 部 ， 山西 长 治 ０ ６ １） ４０ １
摘 要 ： 阐述 四辊 卷板机 的数控 系统 实现 方 法 ， 四辊 卷 板 机 的 工作 原 理进 行 详 细 介 绍 ， 此 基 对 在
ห้องสมุดไป่ตู้
设 计应 用程 序画 面 ， 包括 生成程 序 的画 面 ． 即根
据钢 板实 际情 况 ， 输入 钢板 半径 、 宽 、 长 、 板 板 屈
服极 限 、 正 系数 和 实际要 求 的形状参 数 ， 修 即可 生成 卷板 过程 的程 序 ． 同时还包 括程序 调用 ， ． 程 序存 储 ， 程序 编辑 画 面 ． 些 画面将 在触 摸屏 上 这 显示 出来 ， 操作人员使用 ． 供 程 序设计软 件使 用 Ｐ Ｃ编程 软 件 Ｃ —ｒ— Ｌ Ｘ Ｐｏ ｇａ ｎｒ ｒｍｒｅ 梯形 图语 言编程 ； 触摸屏 图形设 计使用 三菱 Ｇ ｅｉ ｅ 软件设 计 图形 ． Ｔ Ｄ ｓ ｎｒ ｇ
图 ４ Ｐ Ｃ对前 、 、 Ｌ 下 后辊 的反馈 控 制 系统
些编码器采集 的数值来确定 各个辊 当前 的位置 ．
支撑辊上升 到位 是通过 液 压 系统设 定 的压 力来
Ｐ Ｃ根据程 序要求 ， Ｌ 将给定 信号 【 与反馈 ，
信号 【Ｐ比较 ， 出输 人 控 制信 号 ＡＵ， Ａ ， 得 将 Ｕ