《硅谷》杂志：CPC、EPC系统在硅钢重卷机组上的应用 |
| 2013-01-20 15:50 作者：潘恒韬 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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据《硅谷》杂志2012年第21期刊文称，通过对CPC、EPC系统在硅钢重卷机组的应用，介绍其工作原理，结合实践经验重点描述系统的调试方法，利用CPC系统解决机组圆盘剪只能对称剪切的缺陷问题。
关键词：CPC；EPC；探头；圆盘剪
0引言
中冶南方（新余）冷轧新材料技术有限公司是一家以生产中低牌号硅钢为产品的公司，该公司共有两条硅钢重卷机组，完成对退火后的带钢的分切和重卷。机组运行过程中，开卷机通过自动对中系统（CPC）可自动浮动对中，圆盘剪入口稳定辊使带钢平稳进入圆盘剪，卷取机通过边部对中系统（EPC）使带钢齐边卷取。这样避免带钢跑偏过大撞坏设备或造成断带停产，并可大量减少带材的切边量，提高成品率。
1CPC和EPC原理
CPC自动对中系统主要由探测头、数字电控器、高频灯源、补偿电位器、线性位置传感器、电液伺服阀、液压站或液压阀台所构成。该系统是一个连续的闭环调节系统，由探测头连续的测量出行走带钢两侧的位置变化，将带钢的位置偏差信号输入到数字电控器处理数据；电控系统的输出值与液压控制站的电液伺服阀相连；该位置偏差信号经过电液转换后，由伺服阀驱动液压缸带动执行机构（如：开卷机或纠偏架）进行左右摆动；此时带钢也会侧向移动，以调整跑偏的带钢回到预定的中心线上，实现带钢自动对中功能。
EPC自动对中系统原件与CPC类似，由探测头连续的测量出行走带钢一侧边缘位置变化，将板边的位置信号输入到数字电控器处理数据，电控系统的输出值与液压控制站的电液伺服阀相连；该位置偏差信号经过电液转换后，由伺服阀驱动与卷取机相连的液压缸移动；此时卷取机始终跟踪带钢一侧边缘在导向辊上的一个固定位置，以此固定点为参照准确卷取，将带钢一侧卷齐。
2CPC和EPC系统设备选型
CPC和EPC通常采用的传感器有两种：一种为感应式测量传感器，控制精度较差，其调节精度为±10mm，用于精度要求不太高的控制系统。另一为高频光电式测量传感器，采用1000Hz的高频光源，控制精度可达±lmm，用于精度要求高的控制系统。由于硅钢产品对边部宽度要求较高，所以必须要求控制系统的精度高。因此，该重卷机组选型上最终选择德国EMG公司的对中控制系统，均采用光电检测式。
3调试步骤
图1采光探头安装示意图
1、高频灯源；2、EVM控制盒；3、主采光探头；4、辅采光探头；5、带钢位置。
a、带钢与灯源的高度X，X≥175mm+0.13L；b、采光探头与灯源的高度L，L=300~4000mm；c、采光探头内极限（0~20000mm）；d、采光探头外极限（0~20000mm）。
1）安装位置的调整：采光探头安装示意图如图1所示，移动采光探头，检测采光探头移动平面与灯管是否在同一平面，通过ECU01面板上M002的数值判定，若M002的值保持不变，则在同一平面。
2）采光探头调整：测量MEAS1与GND之间的电压，松开主探头的固定螺丝，移动主探头，当测量值最大时，固定螺丝。调节控制电路板上的R1，使测量值为10V。测量REF1与GND之间的电压，松开辅探头的固定螺丝，移动辅探头，当测量值最大时，固定螺丝，调节控制电路板上的R2，使测量值为5V。
3）半遮光调整：用带钢半遮灯管光源，使主探头采光的电压为2.5V，测量辅探头采光的电压，调整辅探头与灯管的角度，使辅探头采光电压也为2.5V。
4）检测单元的调整：松开位移传感器固定螺丝，通过面板上的操作键，移动纠偏框架，调整位移传感器的位置，固定位移传感器固定螺丝。
5）参数设定：根据实际液压缸行程在面板修改参数P005；修改自动增益P017，可在生产过程中视纠偏效果进行修改；设定纠偏装置运行的速度P014，可根据生产情况而定，重卷线生产速度快，需要CPC/EPC快速反应纠偏，运行速度设定需要偏高。
6）修改比例关系P003：通过操作键左移纠偏框架至极限位，记录当前M004的值为A，再右移纠偏框架至极限位，记录当前M004的值为B，当|A|+|B|不等于液压缸的行程时，修改P003，直至|A|+|B|=液压缸的行程。
7）修改零点值P004：左移纠偏框架至极限位，记录当前M004的值为A，右移纠偏框架至极限位，记录当前M004的值为B，修改P004的值，使|A|=|B|。
8）修改伺服阀方向P023：将CPC/EPC打对中，若纠偏装置偏向一边，则改变P023的状态。若纠偏装置对中，则不用修改P023。
9）修改自动方向P018：将带钢遮光源，CPC打成自动，移动调试带钢，若纠偏框架移动的方向与调试带钢的同向，则修改P018的状态；将调试带钢遮光源，将EPC打成自动，移动调试带钢，若纠偏框架移动的方向与调试带钢的反向，则修改P018的状态。注意：CPC与EPC分别为对中纠偏和边部巡边，调整自动方向时需要注意方向性。
4应用创新及维护
4.1不对称剪切的创新应用
由于重卷机组在设计时因考虑不周，选择圆盘剪为对称式剪切，即不能使带钢两边剪切宽度不一致。因退火后的带钢有时单边边浪大或是两边涂层不均，为了保证客户要求就必须切除不合格部分，但由于是对称剪切，势必造成剪切的大量的浪费，成材率明显下降。如把圆盘剪改为可对称式剪切就必须重新选型或是进行完全结构性改变，成本高，周期长。
为此，我们大胆通过对CPC进行设定调整，根据带钢不对称剪切要求，改变参数使CPC中心参照线向需多剪切的一侧移动，并控制圆盘剪的剪切速度，最终实现了带钢的不对称剪切，使成材率大大提高，节约了大量成本。
4.2连续可调
由于CPC为单体设备，在设计时并没有将CPC偏移补偿调节做到HMI画面，直接应用电位器调节（电位器调节电压为±10V），这样的调节精度低，并且没法进行定量调节。
我们对其进行了改造，将电位器的电压信号通过模拟量输出模块输出。在程序中设计了一个定位调节块，通过HMI画面设定偏移量由程序计算出调节电压输出至CPC控制器中实现调节功能。
CPC调节范围±L（单位为mm，可通过参数P11SCAL.CORRPOT进行修改调节范围，P11SCAL.CORRPOT的范围为0～50mm）。如需调整X，则通过HMI输入X（操作侧为正值传动侧为负值），输出电压值Y由如下公式计算得出
Y==
4.3维护经验
4.3.1日常维护
1）清理高频灯源；
2）清理采光探头；
3）检查灯源、控制器、检测单元和液压系统是否正常；
4.3.2定期维护
1）由于液压系统长期工作，零点会有漂移，需要定期对CPC校正；
2）伺服阀长期不间断的工作，需要定期检查。
5结论
通过CPC、EPC系统在硅钢重卷机组的应用，结合现场实际调试、维护、改造经验，总结了实用的系统调试方法步骤，设备维护经验，对日后其他类似工程提供了实用意义的参考意见。通过改造，解决了圆盘剪在设计选型时的重大缺陷，减少了机组设备改造的投资，保证了生产的多样化，成材率大大提高。
作者简介：
潘恒韬（1980-），男，江西赣州人，工程硕士，工程师，中冶南方新余冷轧新材料技术有限公司，自动化控制，研究方向：自动化。 |
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