部偉利

【摘 要】 本設(shè)計基于西門子公司研發(fā)的step7軟件，完成了基于step7的鍍鋅生產(chǎn)出口自動控制系統(tǒng)的要求，鍍鋅生產(chǎn)線出口部分主要包括活套，張力輥，EMG對中，圓盤剪，測寬儀，檢查站，測厚儀，涂油機(jī)，飛剪，卷取機(jī)，卸卷小車等。其中卸卷小車的卸卷是此次設(shè)計主要研究的對象，通過對磁尺，比例閥，激光測距，變頻電機(jī)的控制，進(jìn)而來實(shí)現(xiàn)小車的卸卷運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)鍍鋅生產(chǎn)線出口部分的一個重要動作。

【關(guān)鍵詞】 鍍鋅 自動控制 小車卸卷 step7

1 引言

現(xiàn)代化工廠向規(guī)模集約化方向發(fā)展時，生產(chǎn)工藝對控制系統(tǒng)的可靠性、 運(yùn)算能力、擴(kuò)展能力、開放性、操作及監(jiān)控水平等方面提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)自動化控制的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求。隨著工業(yè)自動化控制理論、計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展，自動控制系統(tǒng)的未來發(fā)展方向?qū)⑾蛑悄芑?、網(wǎng)絡(luò)化、全集成自動化等方向發(fā)展。

2 卸卷小車自動控制

卸卷小車在自動模式卸卷時需要精確的到達(dá)目標(biāo)位置以便實(shí)現(xiàn)自動定位功能，程序采用閉環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)，滿足工藝要求的速度，同時為了避免超調(diào)現(xiàn)象的出現(xiàn)，調(diào)試時找到合適的調(diào)整比例系數(shù)和積分時間。

計算卸卷小車垂直位置：為了使小車能夠在整個卸卷區(qū)域內(nèi)無干涉的自動運(yùn)行，一些特殊的高度需要通過磁尺測量出來。

卸卷小車取卷時的高度定位：卷取機(jī)甩尾時，為避免帶鋼尾部與卷取機(jī)機(jī)械碰撞，需要使小車上升到距離鋼卷下表面100mm的位置，這個位置被稱為等待位。在帶鋼甩尾完成時，小車需要上升到托住鋼卷底部，以便在卷取機(jī)芯軸縮徑時可以把鋼卷運(yùn)出，小車接觸芯軸后如果繼續(xù)上升就會對芯軸造成損壞，所以需要立即停止，這里要求我們上升托卷時采用低壓力，同時通過測量芯軸的高度和計算鋼卷的卷徑來精確的計算小車上升的高度，或者通過程序中編碼器數(shù)值的變化量來確定小車是否已經(jīng)托住鋼卷，從而實(shí)現(xiàn)立即停止上升。圖1，為小車的托輥高度和芯軸高度、鋼卷直徑間的示意圖。

卸卷小車的橫向行走：橫向行走是為了將鋼卷運(yùn)送到指定鞍座，由變頻電機(jī)驅(qū)動，靠激光測距儀檢測其行走距離。為了運(yùn)行平穩(wěn)，小車運(yùn)行時要對其運(yùn)行速度進(jìn)行控制，在距離目標(biāo)位置遠(yuǎn)時采用高速運(yùn)行，在低速區(qū)域運(yùn)行時平滑切換到低速。曲線如圖2小車運(yùn)行速度曲線圖。

高速：如果小車沒有在低速區(qū)或自動部分。

低速：如果小車在低速區(qū)或自動部分

控制程序：控制程序的速度給定值通過傳動系統(tǒng)從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，要得到需要的速度值首先要知道電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)齒輪箱的減速比，小車與軌道接觸的輪子的直徑這些參數(shù)，那么小車的線速度與傳動的給定值（百分?jǐn)?shù)）關(guān)系如下：

3 結(jié)語

國內(nèi)建設(shè)的鍍鋅生產(chǎn)線，控制系統(tǒng)大多采用國外技術(shù)，核心技術(shù)掌握在國外如西門子等少數(shù)幾家大公司手中。本系統(tǒng)為自主集成開發(fā)鍍鋅線出口控制程序，主要是對鍍錫出口段的總體順控、卸卷小車的自動運(yùn)輸?shù)淖灾餮邪l(fā)。從而實(shí)現(xiàn)了自動穿帶、自動卸卷、自動運(yùn)輸，高度的自動一體化。降低了生產(chǎn)、運(yùn)營、維護(hù)等成本。