电子锯的磁尺位置,用直流电机做台锯位置,补偿下面的数据不一致,怎么调?

特价销售德国ELGO磁尺,ELGO控制器
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结构形式:整体式
LD指令处理器:软PLC
加工定制:是
产品认证:ELGO控制器
型号:ELGO控制器
额定电压:ELGO控制器(V)
额定电流:ELGO控制器(A)
外形尺寸:ELGO控制器(mm)
适用电机:ELGO控制器
品牌:ELGO控制器
主电机功率:ELGO控制器(KW)
重量:ELGO控制器(Kg)
ELGO:ELGO控制器
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  【摘要】在西门子轧机的自动控制技术中,位置自动控制是轧机自动控制的重要组成,有着极为重要的地位,如压下位置控制、轧辊速度控制以及侧导板开口度控制等全都由位置控制系统来完成。本文介绍了位置控制的关键技术原理、发展状况及其在西门子自动化轧机中的应用。 中国论文网 /2/view-4958163.htm  【关键词】西门子;轧机;自动化;位置控制;   中图分类号:TN830文献标识码: A   一、系统简介   中厚板轧制具有来料短、道次变化频繁、产品规格多等特点。钢坯需要经过多道次的往复轧制,轧机的辊缝每道次变化,因而要进行频繁的辊缝变化。为了实现快速高效轧制,辊缝定位必须既快又定位准确,才能轧出符合厚度要求的产品。西门子轧机是一个具有精密机械、液压、电气传动、复杂自动化控制的设备,而且具有联锁多、控制精度高、响应速度快等特点。从控制角度上,主要分为机架控制及跟踪控制两大系统,而两大系统又分为钢板跟踪、轧线协调、传动控制、辊缝控制等等好多小系统。在钢板厚度控制方面,西门子轧机上使用了厚度自动控制系统,又称为AGC(Automatic Gauge Control)系统。它通过测厚仪、位移传感器和压力传感器等对轧件实际轧出厚度连续的进行测量,然后将实测厚度值与目标厚度值相比较,得出偏差信号,经放大后输出一个控制量去调整压下、张力或轧制速度,把厚度控制在允许的偏差范围内。一个完整的AGC系统由若干个厚度自动控制系统组成,其中最主要的是压下位置闭环系统。   二、系统配置   轧机控制系统主要由3套西门子最先进的TDC控制器(SIMATIC Technology and Drive Control――工艺和驱动自动化系统)组成,它是一种多处理器自动化系统,擅长解决处理复杂的驱动、控制和通讯任务,是对?SIMATIC?S7?理想的扩充。组态和编程使用SIMATIC?工具进行,是西门子全集成自动化理念中的一部分。TDC由一个或多个模板机架组成,多处理器运行方式可以实现性能的几乎无穷制扩展。?SIMATIC?TDC采用自由组态、模块化的设计思想,使得系统的结构便于扩展。系统可以快速实现闭环和开环控制、算术运算以及系统监视和信号通讯等功能。SIMATIC?TDC拥有一套完整的模块化硬件和软件设计模式,能够保证硬件满足各种系统的设计要求。SIMATIC?TDC尤其适用与相互关联的高精度控制系统。?SIMATIC?TDC系统采用STEP/CFC组态语言,计算机用户界面十分友好,易与操纵和把握,适合于从简单到复杂的控制系统的要求。简单任务可以组态在一个功能包中,较复杂的任务则可由几个功能包共同完成。对于复杂的功能,可由几个处理器组合在一个SIMATIC?TDC控制单元中来完成;更高级的系统则由几个SIMATIC?TDC控制单元组合在一起,通过通讯连接交换数据来达到设计要求。SIMATIC?TDC采用的是实时操纵系统(固定时隙为25?μs),采样速度很快(最短为100μs),强大的循环处理,高达5种采样时间(T1~T5);能够处理周期任务(T0)和中断(I1~I8八级中断)任务。基于基本采样时间T0,可以定义5种采样时间的周期任务(T1~T5)以处理不同实时性要求的任务,其中T1~T5与T0的关系是SIMATIC?TDC的处理机制如下图所示,这样的任务处理机制能够满足实时控制系统的要求。TDC通过PROFIBUS-DP通讯有现场安装的多个ET200M分站进行数据交换,完成对工艺流程的控制;传动部分由一系统西门子6SE7系统变频器组成,主要用于变频电机的控制。   系统根据配置采用3层通信方式,来实现自动化系统和信息网络系统的互联与集成。每个ET200M通过Profibus-DP与各自的CPU交换数据,实现对现场数据的采集及对现场设备的控制。2套TDC之间通过通讯模块实现数据的传递与共享。对于压下的位置控制,系统设计使用了MTS位置传感器以及SONY磁尺这两种高精度传感器进行现场实际位置的测量。   软件方面该系统使用西门子PCS7为开发平台,例用COMPROFIBUS进行DP网硬件组态配置,使用CFC进行编程。上位机组态软件Win CC V6.0向用户提供了极大的应用灵活性和系统开放性,在工业自动化领域有着广泛的应用,它可以通过操作画面对实现数据进行监控及操作。   三、位置控制流程介绍   为了轧出给定厚度的钢板,在板坯进入辊缝之前要正确地设定空载辊缝。在轧制过程中,为了使轧后的轧件厚度均匀一致,还必须随着轧制条件的变化及时调整空载辊缝的大小。这些都是通过正确地设定和控制辊缝来完成的。辊缝位置闭环的作用就是准确的控制压下位移,达到设定和控制空载辊缝的目的。它是整个厚度自动控制系统的基础。   西门子轧机的辊缝控制主要由上辊位置以及下辊位置两部分组成,通过分别控制上辊与下辊的位置来实现对辊缝的控制。   位置自动控制系统实际上是一个闭环控制系统,以压下位置控制为例,其实质就是压下电机转速的闭环控制系统。本次介绍的轧机中位置检测采用MTS公司生产的位置传感器以及SONY公司生产的磁尺,其动作执行单位分别为电动压下采用变频电机驱动、液压辊缝调节采用伺服阀驱动,其中电动压下有两台电机进行驱动,分别驱动工作侧和传动侧压下螺丝,每个压下螺丝中安装一个位置传感器进行螺丝位置检测;在液压辊缝调节中使用两个液压缸,每个液压缸上相对安装两个SONY磁尺进行检测,每个液压缸用两个伺服阀进行驱动,以供液压缸大行程、高速工作,达到快速设定辊缝的目的。   MTS位置传感器具有抗强振动、冲击及抗干扰性能,能在各种恶劣的环境下正常工作。其直接安装在压下螺丝顶部,通过固定安装在压下螺丝中的磁环来检测位置。而SONY磁尺安装在轧机下部其工作环境更加恶劣,长期处在水大、油污及在震动大的工作环境中,但其很强的防护使得SONY磁尺能够长时间在这种工况中工作。因此这两种具有传感器检测精度高,运行可靠的特点。   在轧钢过程中,为了轧出给定厚度的轧件,在轧件进入辊缝之前要正确地设定空载辊缝。在轧制过程中,为了使轧后的轧件厚度均匀一致,还必须随着轧制条件的变化及时调整空载辊缝的大小。这些都是通过正确地设定和控制压下位移来完成的。压下位置闭环的作用就是准确的控制压下位移,达到设定和控制空载辊缝的目的。它是整个厚度自动控制系统的基础。   电动压下系统中,通过传感器测出的实际数值与程序中计算的位置设定值比较,计算出差值,根据差值大小输出对应的速度给定到压下电机变频控制系统,直到实际位置达到设定位置,速度给定也变为零,电机停转达到预摆好辊缝的目的。对于液压辊缝控制系统,液压缸柱塞或活塞相对缸体的位移Δs通过SONY磁尺检测出来。为消除柱塞或活塞相对缸体摆动的误差,在缸体两侧对称位置安装两个SONY磁尺,取其平均值作为实测位移值。SONY磁尺检测出来数值反馈到TDC中,与给定位置设定值相比较,如有误差Δs,则通过放大器放大并转换成电流信号Δi送给电液伺服阀。伺服阀获得电流信号Δi后,转换成液压油的流量ΔQ送给压下油缸,再由油缸变为柱塞位移,一直到位移的反馈值(实测值)与给定值相等为止。这就是液压辊缝控制闭环的调节过程,如图1。      电动压下以及液压辊缝的闭环控制的上下辊位置控制的基本环节,它通过控制上下辊的位置,实现了对辊缝的控制,为引入其它补偿环节提供了条件。   四、结语   轧制自动化实际上是对轧制过程进行自动控制,尤其在高速与高精度轧制时,更需要计算机高速准确地控制生产过程。但所有自动控制都是人们精心安排和设计的。轧制自动控制就包括描述轧制过程的数学模型、机械动态特性模型及其组合方式。同时需要高精度的检测器、高速度的模拟或数字控制单元与系统以及稳定可靠的执行单元。需要我们不断来完善。   参考文献:   [1]李明. 板带轧机系统自动控制   [2]胡志平.PLC控制系统的设计应用[J],矿冶,):72-74.   [3]西门子公司. SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册[M].西门子公司, 2005.
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磁尺位置检测位置.ppt 53页
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  励磁电压为: 当磁头不动时,输出绕组输出一等幅的正弦或余弦电压信号,其频率仍为励磁电压的频率,其幅值与磁头所处的位置有关。 当磁头运动时,幅值随磁尺上的剩磁影响而变化。由于剩磁形成的磁场强度按正弦波变化,从而获取调制波,输出绕组的感应电动势 静态磁头的工作原理
E—输出线圈输出的感应电动势; Um—输出线圈输出的感应电动势峰值; λ—磁尺剩余信号的波长(磁化信号节距); s—磁头对磁性标尺的位移量; ω—输出线圈感应电动势的频率,是激磁电流I的频率的2倍。
E和磁性标尺与磁头相对速度无关,而是由位移量S决定的
根据磁栅和磁头相对移动读出磁栅上的信号的不同,所采用的信号处理方式也不同。
动态磁头只有一组绕组,其输出信号为正弦波,信号的处理方法也比较简单,只要将输出信号放大整形,然后由计数器记录脉冲数n,就可以测量出位移量的大小。但这种方法测量精度较低,而且不能判别移动方向。
静态磁头一般用两个,双磁头是为了识别磁栅的移动方向而设置的,二者之间间距为(n土1/4)?,(其中n为正整数, ?为磁信号节距),也就是两个磁头布置成相位差90°关系,即两者空间相位差90?。
信号处理方式可分为鉴幅方式和鉴相方式两种。
2.磁栅的类型 长磁栅 圆磁栅 (测量直线位移) (测量角位移) 尺形 带形 同轴形 1-磁头
5-软垫 德国SIKO 磁栅尺 磁头与磁尺相对运动时的输出波形 二、磁栅传感器的工作原理
1.基本工作原理 磁栅传感器工作原理动画演示   磁栅传感器由磁栅(简称磁尺)、 磁头和检测电路组成。 磁尺是用非导磁性材料做尺基, 在尺基的上面镀一层均匀的磁性薄膜, 然后录上一定波长的磁信号而制成的。 磁信号的波长(周期)又称节距, 用W表示。 磁信号的极性是首尾相接, 在N、 N重叠处为正的最强, 在S、S重叠处为负的最强。 磁尺的断面和磁化图形如图所示。
1.基本工作原理
1—磁头;2—磁栅;3—输出波形   这里以静态磁头为例,简要说明磁栅传感器的工作原理。 静态磁头的结构如上图所示,它有两组绕组N1和N2。其中,
N1为励磁绕组,N2为感应输出绕组。在励磁绕组中通入交变的励磁电流,一般频率为5 kHz或25 kHz, 幅值约为200 mA。 励磁电流使磁芯的可饱和部分(截面较小)在每周期内发生两次磁饱和。磁饱和时磁芯的磁阻很大,磁栅上的漏磁通不能通过铁芯,输出绕组不产生感应电动势。只有在励磁电流每周两次过零时,可饱和磁芯才能导磁,磁栅上的漏磁通使输出绕组产生感应电动势e。可见感应电动势的频率为励磁电流频率的两倍,而e的包络线反映了磁头与磁尺的位置关系,其幅值与磁栅到磁芯漏磁通的大小成正比。   式中:Em-感应电势的幅值
W-磁栅信号的节距
x-机械位移量
磁头输出的电势信号经检波,保留其基波成分,可用下式表示: 2.信号处理方式
当两只磁头励磁线圈加上同一励磁电流时,两磁头输出绕组的输出信号为: 式中:
-机械位移相角,
图5-4-3 双磁头结构
双磁头是为了识别磁栅的移动方向而设置的,其结构如图5-4-3所示。两磁头按(m±1/4)λ配置(m为正整数),它们的输出电压分别是
为增大输出,实际使用时常采用多间隙磁头。多间隙磁头的输出是许多个间隙磁头所取得信号的平均值,有平均效应作用,因而可提高测量精度。
图5-4-4 双磁头结构
将第二个磁头的电压读出信号移相900,两磁头的输出信号则变为:
将两路输出相加,则获得总输出:
(1)鉴相方式
磁尺与磁头接触,使用寿命 不如光栅,数年后易退磁。 设置两个磁头的 意义何在?
利用输出信号的幅值大小来反映磁头的位移量或与磁尺的相对位置的信号处理方式。经检波器去掉高频载波后可得 :
(2)鉴幅方式
与光栅的信号辨向、细分一致。 鉴幅型磁栅传感器的原理框图
磁栅数显装置的结构示意图 1-磁性标尺
4-尺体安装孔
6-滑板安装孔
7-磁头连接板
8-滑板 三、磁栅数显装置
国产磁栅数显装置的LSI芯片组成:
1.磁头放大器(SF023) 2.磁尺检测专用集成芯片(SF6114) 主要功能:两输入信号的放大;通道B信号移相
900;通道A和通道B信号求和放大;补
偿两只磁头特性所需的调整和来自数显
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