[摘要]提出一種軋鋼數(shù)字輥縫儀在線監(jiān)控系統(tǒng),并分析可編程絕對位置編碼器在軋機系統(tǒng)中的實際應用。闡述利用VB6.0環(huán)境下開發(fā)的應用程序及采用RS485數(shù)據(jù)通訊實時的將軋機壓下螺絲的變化量通過輥縫在線監(jiān)控系統(tǒng)傳送到軋機操作臺的顯示終端中,通過應用程序的處理,將輥縫值數(shù)字化。

[關鍵詞]Kubler5862VBRS485UNO2170世紀飛揚

中圖分類號:TP2文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110043-01

原舞鋼公司一軋鋼廠主軋機輥縫是由和壓下螺絲鏈接的齒輪盤進行顯示的。在軋制過程中操作工都要通過頻繁抬頭查看遠處軋機牌坊上的齒輪盤進行鋼板的軋制,由于齒輪盤是機械設備,需要消耗大量的潤滑油和機械齒輪油,故障率高,當出現(xiàn)故障時候必須停機處理,浪費了大量的生產(chǎn)時間,影響了一軋鋼產(chǎn)量提高,由于齒輪盤采用機械表結(jié)構,讀取數(shù)據(jù)不直觀,也影響到了操作工的反應時間,從而制約了產(chǎn)量的提高。在全球性的金融危機期間,為面對日趨嚴重經(jīng)濟形勢,響應集團公司,“技術革新,挖潛增效”的號召,進行其數(shù)字化的改造。本文將著重介紹舞鋼軋機輥縫儀在線監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟件的設計。

一、硬件系統(tǒng)設計

考慮到軋機需要經(jīng)常換輥,調(diào)零,零點位置不固定,會出現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的情況,所以在數(shù)據(jù)采集端選型方面經(jīng)過多方比較,編碼器部分采用:庫伯勒SSI/RS485接口,可編程,絕對多圈編碼器5862,該編碼器為:電子多轉(zhuǎn)齒輪,單轉(zhuǎn)分辨率可達8192(13位)最高可達4096(12位)轉(zhuǎn),編碼類型、單轉(zhuǎn)分辨率、總計分辨率、旋轉(zhuǎn)方向(cw或ccw)、零點?？拐饎有钥蛇_到250g,軸旋轉(zhuǎn)時,產(chǎn)生脈沖,利用脈沖數(shù)可測量速度、長度或位置。增量型編碼器中,小型系列應用于醫(yī)療、輕工機械等行業(yè),高溫型編碼器用于鋼鐵行業(yè),不銹鋼型用于食品、化工行業(yè),大負荷型用于重載機械,正弦輸出型用于電梯、精確數(shù)字位移驅(qū)動,高分辨率型脈沖速率可達36000ppr;數(shù)據(jù)接收終端采用研華嵌入式PCUNO2017。UNO-2170是一款高性能Celeron M控制器,支持PC/104擴展、串行通訊端口和其它網(wǎng)絡功能。它具有防塵,防磁,防震,體積小,抗干擾能力強的優(yōu)點,無風扇式設計減少了機械故障對計算機終端的影響,能適應惡劣的外界環(huán)境,在高溫和寒冷的溫度下能夠穩(wěn)定的運行。無硬盤的嵌入式設計,消除了以往由于硬盤損壞而造成系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象,最大限度的減少了設備的損壞對數(shù)據(jù)終端的穩(wěn)定性的影響,確保了生產(chǎn)的順利進行。

二、軟件系統(tǒng)設計

該系統(tǒng)所有程序均為自主開發(fā),采用Basic語言,開發(fā)環(huán)境為VB6.0。顯示畫面中實時反應輥縫的數(shù)字值,分別有南北兩側(cè)的測量值和平均值,同時顯示每道次測量的實時壓下量,具有停機校正清零的功能。設計之初壓下量及實時輥縫位置均為數(shù)字顯示,后來到考慮到操作工的習慣問題,程序中采用了“世紀飛揚”的Axtive儀表控件,在程序中保留輥縫數(shù)字位置顯示的同時加入了*10,*100兩塊機械表盤的模擬顯示。程序界面如下圖所示:

數(shù)據(jù)解析部分代碼如下:

Public Function DSRead_To_Val(ByVal ReadStr As String, OldValue As RealValue) As RealValue

Dim NewValue As RealValue

NewValue.Position = 3 * Val(ReadStr - ZeroOffSet) / 8192

If NewValue.Position = OldValue.Position Then

DSBasePos = NewValue.Position

DSRead_To_Val.Position = NewValue.Position

DSRead_To_Val.Depressive = OldValue.Depressive

Else

If Abs(NewValue.Position - OldValue.Position) < 1 Then

DSRead_To_Val.Position = NewValue.Position

DSRead_To_Val.Depressive = OldValue.Depressive + NewValue.Po

sition - OldValue.Position

Else

DSRead_To_Val.Position = NewValue.Position

DSRead_To_Val.Depressive = DSBasePos - NewValue.Position

End If

End If

End Function

三、網(wǎng)絡系統(tǒng)設計

系統(tǒng)分別將安裝在4200mm軋機南北驅(qū)動側(cè)和非驅(qū)動側(cè)的編碼器(和壓下螺絲蝸桿后的減速機相連)通過可屏蔽485線與操作臺控制室的計算機控制接口相連。通訊協(xié)議上采用RS485通訊協(xié)議。通過VGA延長線異地顯示數(shù)據(jù)。

四、結(jié)束語

談兩點實際使用中的經(jīng)驗。1. 系統(tǒng)最初,編碼器和軋機是通過夾緊法蘭進行的軸向連接,編碼器的抗震動性雖然可以達到250g,但是由于軋機為4200MM厚板軋機,扭矩及其頂部震動巨大,經(jīng)常出現(xiàn)編碼器故障,而故障原因大多是由于啟動時刻扭力過大,造成的碼盤損壞?？紤]到編碼器的徑向軸負荷(80N)要大于軸向軸負荷(40N),后加裝了兩個齒輪,通過皮帶連接,將其連接方式改為了同步徑向連接。緩沖設備的增加極大的提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2. 由于現(xiàn)場條件復雜,需在軟件上增加皮帶故障,編碼器故障,通訊線路故障等多種故障提示。有利于維護人員迅速進行故障排除。系統(tǒng)的投入方便了軋機操作人員的工作,壓下量的直觀顯示,有利于軋制經(jīng)驗的積累,數(shù)字輥縫也是齒輪盤顯示方式一種備份,在提高軋制效率同時,也為軋制安全上了雙保險。系統(tǒng)自投入后,經(jīng)過長時間的跟蹤測試,現(xiàn)已穩(wěn)定運行,反映效果良好。

參考文獻:

[1]范逸之、陳之元等著,利用Visual Basic實現(xiàn)串并行通信技術[M].北京:清華大學出版社,2001.

[2]翁敬農(nóng),Visual Basic 6.0中文版入門與提高[M].北京:清華大學出版社,2006.

作者簡介:

李韶甫(1980-),男,河南省舞鋼市人,河北鋼鐵集團舞鋼公司工程師。