德國(guó)γ射線測(cè)厚儀在中厚板精軋機(jī)上的應(yīng)用
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探頭處理器是模擬信號(hào)處理單元，它決定每一幅輸入、輸出電路圖像。而另一塊32位處理器（68030處理器）單元，用來(lái)處理接收的探頭測(cè)量值，并用MPC（MEMORY-PROGRAMMED CONTROL）集成塊來(lái)實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的控制功能。
3.2.3 中央處理器CPU
它包括一個(gè)實(shí)時(shí)的時(shí)鐘，主要用來(lái)執(zhí)行所有輸入、輸出的數(shù)字和模擬信號(hào)的控制命令。
3.2.4 處理器模塊68030
用來(lái)處理所有的測(cè)量值。68030處理器模塊通過(guò)一塊特殊的68030-MPC控制器與MPC進(jìn)行通訊。這個(gè)模塊還管理著乙太網(wǎng)的接口。
3.2.5 位置控制模塊
配置一塊快速輸入計(jì)數(shù)器來(lái)確定測(cè)厚儀探頭的當(dāng)前位置，并發(fā)給電機(jī)控制器一個(gè)±10V的模擬信號(hào)來(lái)控制電機(jī)前后運(yùn)行的速度。
3.2.6 其它模塊
電源模塊、MPC/68030控制器、模擬量輸入、輸出模塊、數(shù)字輸入、輸出模塊、通訊模塊等。
4、客戶機(jī)與AGC計(jì)算機(jī)的通訊及數(shù)據(jù)傳輸
客戶機(jī)（HOST COMPUTER）與AGC（自動(dòng)厚度控制）計(jì)算機(jī)（SERVER）的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)68030處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。主機(jī)主要用來(lái)設(shè)置測(cè)厚儀的參數(shù)和產(chǎn)品參數(shù)，以及遠(yuǎn)程控制，接收測(cè)量反饋值和狀態(tài)信息。
4.1傳輸協(xié)議
使用TCP/IP 通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)是以報(bào)文（telegram）的形式發(fā)送的。
4.2 內(nèi)部時(shí)鐘的設(shè)置
內(nèi)部時(shí)鐘的設(shè)置用來(lái)保證客戶機(jī)與測(cè)量系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的同步。
4.3 數(shù)據(jù)存放
在測(cè)量系統(tǒng)中用2個(gè)緩沖區(qū)存放產(chǎn)品參數(shù)：當(dāng)前鋼板和下一塊鋼板。當(dāng)前鋼板測(cè)量后，下一塊鋼板的參數(shù)自動(dòng)進(jìn)入當(dāng)前緩沖區(qū)。一般來(lái)講，當(dāng)前緩沖區(qū)的鋼板正在進(jìn)行測(cè)量和使用時(shí)，新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)同步送到下一個(gè)緩沖區(qū)。
4.4 修正補(bǔ)償
將測(cè)量值與設(shè)置值進(jìn)行比較，差值反饋回AGC控制系統(tǒng)并運(yùn)用數(shù)據(jù)補(bǔ)償系統(tǒng)（包括合金補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、密度補(bǔ)償?shù)龋?，測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)修正，調(diào)節(jié)下一塊鋼板的測(cè)量環(huán)境，以保證測(cè)量值的精確性。
5、測(cè)量精度
由于鋼板的軋制溫度、鋼種化學(xué)成分的不同，因此在測(cè)量過(guò)程中，系統(tǒng)根據(jù)各種不同的合金組成、溫度等做了相應(yīng)的補(bǔ)償。為保證測(cè)量精度，系統(tǒng)提供純鐵樣片，用校準(zhǔn)操作界面可進(jìn)行對(duì)純鐵樣片的比對(duì)，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)厚度測(cè)量的補(bǔ)償系統(tǒng)。
5.1 溫度補(bǔ)償
該系統(tǒng)對(duì)鋼板厚度的測(cè)量值，測(cè)量溫度為600~1100℃，考慮到測(cè)量溫度、膨脹曲線、合金組成等因素，系統(tǒng)內(nèi)部再行再計(jì)算，將溫度修正為20℃時(shí)的厚度值，既，雖然當(dāng)前測(cè)量的鋼板是剛出軋機(jī)的熱鋼板，還未經(jīng)矯直、剪切等工序，但這個(gè)測(cè)量值己經(jīng)是鋼板冷卻后成品的厚度值。
5.2 合金、密度補(bǔ)償
若是使用L2網(wǎng)與精軋機(jī)控制系統(tǒng)相聯(lián)，則鋼種合金成分及密度直接通過(guò)乙太網(wǎng)傳送到操作終端，若是單機(jī)工作，則需人工將鋼板的合金組成及密度，這個(gè)數(shù)據(jù)非常重要，因?yàn)橄到y(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的合金百分比計(jì)算出該鋼種響應(yīng)的吸收系數(shù)，得到最終的合金修正因數(shù)，不同的鋼種有不同的吸收系數(shù)，直接影響到測(cè)量值的準(zhǔn)確性。
5.3 交叉面和長(zhǎng)度面的測(cè)量
當(dāng)C型架在輥道中心線時(shí)，測(cè)厚儀進(jìn)行長(zhǎng)度方向的測(cè)量，這時(shí)測(cè)厚儀只進(jìn)行鋼板中心線長(zhǎng)度方向測(cè)量，鋼板在輥道上勻速前進(jìn)，將測(cè)量值取平均值，這個(gè)平均值實(shí)際是一個(gè)算術(shù)值，反饋給計(jì)算機(jī)HMI；交叉面的測(cè)量是對(duì)鋼板進(jìn)行寬度方向的精密測(cè)量，鋼板必須停止，C型架從中心線---輥道邊---輥道另一邊---中心線移動(dòng)一個(gè)來(lái)回檢測(cè)鋼板，既在寬度方向進(jìn)行測(cè)量，然后重新開始長(zhǎng)度面的測(cè)量。一般情況下，我們使用長(zhǎng)度方向測(cè)量，若要分析整張鋼板的厚度分配情況，則可使用交叉面測(cè)量。
5.4 標(biāo)準(zhǔn)樣片的校準(zhǔn)
將標(biāo)準(zhǔn)純鐵樣片與生產(chǎn)測(cè)量值比較，如果兩個(gè)數(shù)值相近，則說(shuō)明系統(tǒng)的計(jì)算是準(zhǔn)確的。方法如下：將實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)樣片放在系統(tǒng)的樣片測(cè)量架上，在操作站的操作畫面上輸入?yún)⒖贾担悠穸龋┗蚰繕?biāo)值，按下分類計(jì)算按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量樣片厚度，并根據(jù)測(cè)量樣片的實(shí)際測(cè)量值與樣片標(biāo)準(zhǔn)值的差異，自動(dòng)給出系統(tǒng)的分類因數(shù)，這個(gè)分類因數(shù)將直接影響到測(cè)量效果。在一般情況下，當(dāng)使用自動(dòng)校準(zhǔn)功能后，仍感到測(cè)量值與目標(biāo)值有差距時(shí)，就要使用該樣片校準(zhǔn)，對(duì)系統(tǒng)重新進(jìn)行標(biāo)定，給出正確的分類因數(shù)。
5.5 指數(shù)過(guò)濾器
對(duì)于線性過(guò)濾器來(lái)講，無(wú)論數(shù)據(jù)有多“舊”，它們的分量是平等的。但對(duì)于指數(shù)過(guò)濾器來(lái)講，它大大減少了“舊”的數(shù)據(jù)的含量。過(guò)濾因數(shù)α介于0與1之間。先前連續(xù)測(cè)量值過(guò)濾公式如下：
Mnew ＝α*Anew＋（1－α）*Mold
Mnew：新的計(jì)算平均值；Anew：當(dāng)前測(cè)量值；Mold：上次計(jì)算平均值
用戶可根據(jù)自己的要求設(shè)置α，來(lái)削弱當(dāng)前測(cè)量值的比例。起到調(diào)整測(cè)量值準(zhǔn)確度的目的。
5.6 測(cè)量數(shù)據(jù)
一般我們要求測(cè)量值精確到小數(shù)點(diǎn)后三位，在樣片校準(zhǔn)時(shí)可精確到小數(shù)點(diǎn)后四位。而目前用戶交貨允許到小數(shù)點(diǎn)后二位，因此，測(cè)量精度精度的提高，大大提高了我們的軋制質(zhì)量，滿足較高要求的厚度控制。
6、結(jié)束語(yǔ)
該γ射線測(cè)厚儀于2002年4月在濟(jì)鋼中厚板廠投入使用，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考核，在鋼板厚度測(cè)量及控制方面起到了重要的作用，保證了鋼板軋制厚度的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)修正，自動(dòng)校準(zhǔn)，數(shù)據(jù)補(bǔ)償計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用避免了人為誤差，提高了作業(yè)效率，并帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，該系統(tǒng)在軋鋼企業(yè)具有很好的應(yīng)用前景。(end)
評(píng)論