德國γ射線測厚儀在中厚板精軋機上的應用
加入技術交流群
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(nèi)部時鐘的設置
內(nèi)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(diào)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(diào)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(nèi)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(diào)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(zhì)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