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本文为了提高生产效率,节约成本,对宝钢冷轧2030酸洗机组开卷机上配有一套破鳞系统进行改造,使其能投入正常生产中。
首先,通过深入的分析原有系统结构方面的问题,发现原设计中存在同步轴刚度不够,常常造成钢带跑偏。破鳞辊的强度不够,经常断裂,导致系统无法正常使用。另外还存在液压缸行程短,不能保证钢卷从最大卷径到最小卷径即钢卷的最后三圈始终保持破鳞辊紧靠钢卷,从而达到最佳破鳞效果的要求。针对这些问题,改造设计中,加大同步轴的直径,提高刚度。实地测量分析,建立破鳞过程的几何关系模型,分析破鳞辊的受力,定量分析出破鳞压下压力。还加长液压缸的行程,使其能达到最佳破鳞效果。
其次,分析液压控制系统发现,原系统是采用运动位置闭环控制,未考虑同步机构的刚度、管道的动特性、钢带张力等因素的影响,控制效果不好,导致经常跑偏。重新设计液压控制系统,把原来比例流量控制,改为较为合理的比例压力控制。并建立三通比例减压阀压力控制理论数学模型,通过MATLAB软件仿真分析控制系统性能。控制器使用PID方法,并应用单纯形优化算法寻找最优控制参数,得到了较好的控制效果。
最后,根据具体工艺过程的控制需要,设计一套电气控制系统,控制整个破鳞过程。主要部分是用PLC控制液压系统,采集现场编码器和压力传感器的值。在上位机中用VB6.0编写通讯程序,读写系统物料信息,通过DDE方式与监控软件WinCC通信。监控软件WinCC监控整个操作过程。