德國γ射線測厚儀在中厚板精軋機上的應用
探頭處理器是模擬信號處理單元,它決定每一幅輸入、輸出電路圖像。而另一塊32位處理器(68030處理器)單元,用來處理接收的探頭測量值,并用MPC(MEMORY-PROGRAMMED CONTROL)集成塊來實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的控制功能。
3.2.3 中央處理器CPU
它包括一個實時的時鐘,主要用來執(zhí)行所有輸入、輸出的數(shù)字和模擬信號的控制命令。
3.2.4 處理器模塊68030
用來處理所有的測量值。68030處理器模塊通過一塊特殊的68030-MPC控制器與MPC進行通訊。這個模塊還管理著乙太網(wǎng)的接口。
3.2.5 位置控制模塊
配置一塊快速輸入計數(shù)器來確定測厚儀探頭的當前位置,并發(fā)給電機控制器一個±10V的模擬信號來控制電機前后運行的速度。
3.2.6 其它模塊
電源模塊、MPC/68030控制器、模擬量輸入、輸出模塊、數(shù)字輸入、輸出模塊、通訊模塊等。
4、客戶機與AGC計算機的通訊及數(shù)據(jù)傳輸
客戶機(HOST COMPUTER)與AGC(自動厚度控制)計算機(SERVER)的網(wǎng)絡協(xié)議和數(shù)據(jù)傳輸是通過68030處理器來實現(xiàn)的。主機主要用來設置測厚儀的參數(shù)和產(chǎn)品參數(shù),以及遠程控制,接收測量反饋值和狀態(tài)信息。
4.1傳輸協(xié)議
使用TCP/IP 通訊協(xié)議,數(shù)據(jù)是以報文(telegram)的形式發(fā)送的。
4.2 內部時鐘的設置
內部時鐘的設置用來保證客戶機與測量系統(tǒng)計算機的同步。
4.3 數(shù)據(jù)存放
在測量系統(tǒng)中用2個緩沖區(qū)存放產(chǎn)品參數(shù):當前鋼板和下一塊鋼板。當前鋼板測量后,下一塊鋼板的參數(shù)自動進入當前緩沖區(qū)。一般來講,當前緩沖區(qū)的鋼板正在進行測量和使用時,新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)同步送到下一個緩沖區(qū)。
4.4 修正補償
將測量值與設置值進行比較,差值反饋回AGC控制系統(tǒng)并運用數(shù)據(jù)補償系統(tǒng)(包括合金補償、溫度補償、密度補償?shù)龋瑴y量系統(tǒng)進行自動修正,調節(jié)下一塊鋼板的測量環(huán)境,以保證測量值的精確性。
5、測量精度
由于鋼板的軋制溫度、鋼種化學成分的不同,因此在測量過程中,系統(tǒng)根據(jù)各種不同的合金組成、溫度等做了相應的補償。為保證測量精度,系統(tǒng)提供純鐵樣片,用校準操作界面可進行對純鐵樣片的比對,從而自動調節(jié)厚度測量的補償系統(tǒng)。
5.1 溫度補償
該系統(tǒng)對鋼板厚度的測量值,測量溫度為600~1100℃,考慮到測量溫度、膨脹曲線、合金組成等因素,系統(tǒng)內部再行再計算,將溫度修正為20℃時的厚度值,既,雖然當前測量的鋼板是剛出軋機的熱鋼板,還未經(jīng)矯直、剪切等工序,但這個測量值己經(jīng)是鋼板冷卻后成品的厚度值。
5.2 合金、密度補償
若是使用L2網(wǎng)與精軋機控制系統(tǒng)相聯(lián),則鋼種合金成分及密度直接通過乙太網(wǎng)傳送到操作終端,若是單機工作,則需人工將鋼板的合金組成及密度,這個數(shù)據(jù)非常重要,因為系統(tǒng)根據(jù)預設的合金百分比計算出該鋼種響應的吸收系數(shù),得到最終的合金修正因數(shù),不同的鋼種有不同的吸收系數(shù),直接影響到測量值的準確性。
5.3 交叉面和長度面的測量
當C型架在輥道中心線時,測厚儀進行長度方向的測量,這時測厚儀只進行鋼板中心線長度方向測量,鋼板在輥道上勻速前進,將測量值取平均值,這個平均值實際是一個算術值,反饋給計算機HMI;交叉面的測量是對鋼板進行寬度方向的精密測量,鋼板必須停止,C型架從中心線---輥道邊---輥道另一邊---中心線移動一個來回檢測鋼板,既在寬度方向進行測量,然后重新開始長度面的測量。一般情況下,我們使用長度方向測量,若要分析整張鋼板的厚度分配情況,則可使用交叉面測量。
5.4 標準樣片的校準
將標準純鐵樣片與生產(chǎn)測量值比較,如果兩個數(shù)值相近,則說明系統(tǒng)的計算是準確的。方法如下:將實驗室標準樣片放在系統(tǒng)的樣片測量架上,在操作站的操作畫面上輸入?yún)⒖贾担悠穸龋┗蚰繕酥?,按下分類計算按鈕,系統(tǒng)自動測量樣片厚度,并根據(jù)測量樣片的實際測量值與樣片標準值的差異,自動給出系統(tǒng)的分類因數(shù),這個分類因數(shù)將直接影響到測量效果。在一般情況下,當使用自動校準功能后,仍感到測量值與目標值有差距時,就要使用該樣片校準,對系統(tǒng)重新進行標定,給出正確的分類因數(shù)。
5.5 指數(shù)過濾器
對于線性過濾器來講,無論數(shù)據(jù)有多“舊”,它們的分量是平等的。但對于指數(shù)過濾器來講,它大大減少了“舊”的數(shù)據(jù)的含量。過濾因數(shù)α介于0與1之間。先前連續(xù)測量值過濾公式如下:
Mnew =α*Anew+(1-α)*Mold
Mnew:新的計算平均值;Anew:當前測量值;Mold:上次計算平均值
用戶可根據(jù)自己的要求設置α,來削弱當前測量值的比例。起到調整測量值準確度的目的。
5.6 測量數(shù)據(jù)
一般我們要求測量值精確到小數(shù)點后三位,在樣片校準時可精確到小數(shù)點后四位。而目前用戶交貨允許到小數(shù)點后二位,因此,測量精度精度的提高,大大提高了我們的軋制質量,滿足較高要求的厚度控制。
6、結束語
該γ射線測厚儀于2002年4月在濟鋼中厚板廠投入使用,經(jīng)過現(xiàn)場考核,在鋼板厚度測量及控制方面起到了重要的作用,保證了鋼板軋制厚度的準確性。數(shù)據(jù)采集、自動修正,自動校準,數(shù)據(jù)補償計算機控制系統(tǒng)的應用避免了人為誤差,提高了作業(yè)效率,并帶來巨大的經(jīng)濟效益,該系統(tǒng)在軋鋼企業(yè)具有很好的應用前景。(end)
評論