1、工藝流程簡介

    唐鋼連續(xù)彩涂生產(chǎn)線是一條具有國際先進水平的高速度、高產(chǎn)量的彩涂生產(chǎn)線，采用日本新日鐵先進的涂層技術(shù)，具有生產(chǎn)多種規(guī)格、顏色、各種涂層種類高質(zhì)量的建筑和家電用彩涂板，產(chǎn)品涂層均勻、黏附性好、并具有優(yōu)良的機械性能和耐腐蝕性能。

   
    連續(xù)彩涂生產(chǎn)線由入口段、化學段、工藝段、出口段組成。屬緊湊型生產(chǎn)線設(shè)計。其工藝特點是入口段采用雙開卷，可滿足高速生產(chǎn)的需要；開卷機和1號夾送輥之間采用磁性皮帶，有助于開卷時的穿帶作業(yè)，提高生產(chǎn)效率，特別是在生產(chǎn)薄規(guī)格帶鋼產(chǎn)品時尤為明顯。全線有9套CPC、1套EPC系統(tǒng)，保證帶鋼運行穩(wěn)定和成品卷整齊。涂層機帶有博士刀，保證涂層均勻并節(jié)約涂料，同時涂層機輥間有磁尺測量輥縫大小，從而控制涂層的厚度。

圖１
   
　　　　 本文主要是針對入口段的自動測寬、測徑以進行詳細地闡述。在入口段，自動控制能否實現(xiàn)，其自動的測寬、測徑是關(guān)鍵。上卷小車能否自動地把鋼卷輸送并插入到開卷機適當?shù)奈恢茫员ＷC新上鋼卷的中心位置與生產(chǎn)線的中心位置重合，也是生產(chǎn)線能否實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)和生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。圖1是我廠入口段的示意圖。

2、入口段測徑、測寬數(shù)學模型介紹

2．1         測徑數(shù)學模型介紹
　　測徑的裝置是三對光電開關(guān)成上下垂直排列（A、B、C），測寬的裝置同樣是一對光電開關(guān)。

圖　２

　　　　鋼卷小車鞍座與帶鋼的接觸面為楔形，過兩楔面交叉點的水平面我們規(guī)定為本系統(tǒng)地參照面，楔面與水平面角度為θ，從而鋼卷圓心與楔面及鋼卷圓心重垂線亦成θ角。我們照上圖設(shè)定鋼卷上邊緣水平切面距光電開關(guān)中心為X(即小車提升到光電開關(guān)的距離，編碼器差值),光電開關(guān)距參照面距離為K,設(shè)鋼卷直徑為D, 鋼卷下邊緣水平切面距參照面為h ，設(shè)鋼卷中心距開卷機芯軸為L，芯軸距參照面為K’,另設(shè)光電開關(guān)距參照面距離分別為A、B、C。其中K’、θ、K（即是當相應(yīng)的光電開關(guān)（A、B、C）由接通變成非接通時相應(yīng)A、B、C距參考面的距離。）的值要實地測量出來，我們在這里把他們當作已知量來參加運算。
　　　　首先，由圖1-2中鋼卷鞍座、鋼卷及光電開關(guān)的位置關(guān)系得出如下算式：

，從而得出                        (式1)

又有，把式1帶入求出鋼卷直徑D:   (式2)

　　我們現(xiàn)在已經(jīng)求出鋼卷的直徑，但它不是我們的最終目的，真正的目的是為了能夠通過PLC自動化系統(tǒng)，在無人干預(yù)的情況下實現(xiàn)小車的自動上卷。因此我們還學要計算出小車在最下方時鋼卷得圓心距開卷機芯軸圓心的距離。所以，再由圖2中鋼卷鞍座、鋼卷及開卷機芯軸的位置關(guān)系得出如下算式：  　(式3)

　　　　求出L的值即可知道小車還需提升多少距離就可把鋼卷中心與開卷機芯軸對中，實現(xiàn)自動上卷。因此，我們把式1、式2帶入式3，得出如下算式：

即，最終得出L的算式如下：

　　從圖2我們可以看出鋼卷小車在最低點時，鋼卷直徑的大小與三對光電開關(guān)（A、B、C）的高度有三種情況，如下： A、B、C均接通，A非接通而B、C均接通，A、B均非接通而C均接通，而當出現(xiàn)A、B、C均為非接通時本系統(tǒng)就無法正常測算出鋼卷的直徑，因而我們應(yīng)該知道本生產(chǎn)線所能生產(chǎn)鋼卷的最大的直徑，從而調(diào)整光電開關(guān)的高度以適應(yīng)需要。

2．2         測寬數(shù)學模型介紹

　　鋼卷測寬相對測徑比較簡單，測寬需要一對光電開關(guān)即可。當鋼卷小車向開卷機方向移動時，從光電開關(guān)被鋼卷擋住開始到光電開關(guān)再次接通結(jié)束，兩次記錄下鋼卷小車橫移的編碼器的值，再求出差值便得到了鋼卷的寬度。    
 

                  
　　　得知鋼卷寬度 :  (其中C1、C2 均為鋼卷小車橫移編碼器的值乘上編碼器脈沖當量，單位：mm/個)，光電開關(guān)到生產(chǎn)線中心線的距離可實際測出（即為L），所以鋼卷小車從帶鋼開始擋住光電開關(guān)到把鋼卷上到芯軸的中心線上（即生產(chǎn)線中心線）的距離為：。

3、結(jié)束語

　　　從我廠彩涂生產(chǎn)線，入口自動化生產(chǎn)過程基本滿足了設(shè)計要求。自動測寬、測徑方法在很多其他生產(chǎn)線上也得到了廣泛的應(yīng)用，如鍍鋅線、酸洗線等，且實現(xiàn)簡單，這種先進的工藝和自動化技術(shù)為提高生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量起到了決定性的作用，值得廣泛推廣。

參考文獻：

［1］         張啟富，黃建中．有機涂層鋼板．化學工業(yè)出版社，2003，9．