攝譜儀表在多琨能逆向壓機新體系的踐行
為軋出給定厚度的軋件，首先，必須在軋件進入輥縫之前正確設(shè)定空載輥縫；其次，在軋制的過程中，為使軋出的軋件厚度均勻一致，還必須隨著軋制條件的變化及時調(diào)整輥縫。這些都是通過正確地設(shè)定和控制液壓缸位移（位置）來實現(xiàn)的。液壓缸位置閉環(huán)的作用就是準(zhǔn)確地控制液壓缸位移，達到設(shè)定和控制輥縫的目的，它是整個厚度控制的基礎(chǔ)。液壓缸位置閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱為APC系統(tǒng)。
壓下位置閉環(huán)僅可實現(xiàn)空載輥縫的設(shè)定，由于軋制壓力的波動將造成軋制厚度的波動，故需通過測量軋制力波動P，計算出由此造成的厚差h，然后根據(jù)一定的控制方案調(diào)整壓下裝置，以消除軋制壓力波動造成的厚度差，實現(xiàn)軋制力補償控制。
通常采用軋制壓力補償環(huán)來實時消除軋制力變化的影響，壓下調(diào)節(jié)量為：xp=PM（2）式中：xp為壓下位移調(diào)節(jié)量。
根據(jù)補償系數(shù)的取值不同，可實現(xiàn)從等厚軋制到等壓軋制范圍內(nèi)不同的控制方案，有效改變軋機的等效縱向剛度。對軋制工藝而言，為縮小帶材厚度差，通常取=0708，實現(xiàn)硬特性軋制。對平整工藝而言，為獲得較好的板形和改善帶材沖壓性能，通�？扇。�-2-）實現(xiàn)軟特性軋制。
液壓缸位置閉環(huán)控制不能消除位移傳感器和壓力傳感器本身的誤差及其他一些干擾對軋件出口厚度的影響。為消除這些干擾因素的影響，在軋機的出口用測厚儀測出厚度偏差，然后反饋調(diào)整壓下裝置，改變空載輥縫，消除厚度偏差。這種控制方式稱為測厚儀監(jiān)控。所示為厚度控制原理圖。
數(shù)字PID控制器的設(shè)計比例積分微分是當(dāng)前工業(yè)控制中應(yīng)用最廣泛的算法。理論上PID控制器的控制輸出量u（t）為：u（t）=Kc（e+1Tiedt+Tddedt）式中：Kc為控制增益；e為過程變量與設(shè)定值偏差；Ti為積分時間常數(shù)；Td為微分時間常數(shù)。
基于虛擬儀器的計算機控制是一種采樣控制，因此描述連續(xù)系統(tǒng)的微分方程，應(yīng)由離散系統(tǒng)的差分方程來代替。用差分方程對式進行處理，此時積分項和微分項可用求和及增量式表示，可得到離散PID表達式：P（n）=Kpe（n）+Tinj=0e（i）+TDTumax，那么實際輸出量只能取上限值umax（所示曲線b），而不是計算值（所示曲線a）。
此時，由于輸出量受到限制，誤差e將比正常情況更長時間保持在正值，將式（4）的積分項有較大累計值。
當(dāng)e出現(xiàn)負(fù)值后，由于積分項累計值很大，還要經(jīng)過相當(dāng)長時間后，u才能脫離飽和區(qū)，這樣造成系統(tǒng)的明顯超調(diào)。而且輸出量限制的范圍越小，這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。
基于LabVIEW環(huán)境的實時控制程序設(shè)計與實現(xiàn)虛擬儀器LabVIEW是一種基于流程圖的圖形化編程方式，由于其強大的硬件驅(qū)動、圖形顯示能力和便捷的快速程序設(shè)計，使其能夠為過程控制和工業(yè)自動化應(yīng)用提供很好的解決方案。
在LabVIEW系統(tǒng)中，用戶可以調(diào)用LabVIEW附加PID工具箱，后者提供了部分PID控制VI.用戶可以直接調(diào)用里邊的VI，并進行簡單的設(shè)置，就可以完成PID控制。用戶還可以根據(jù)需要在LabVIEW環(huán)境中自行設(shè)計適合自己工程需要的PID控制子VI。
LabVIEW支持多線程技術(shù)，可以將數(shù)據(jù)采集任務(wù)運行在單一線程，同時其他線程可用于其他任務(wù)的控制，避免了程序中某些操作對更重要的操作發(fā)生影響。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分直接調(diào)用了研華板卡（PCI1711完成壓力信號的采集和數(shù)字量輸入，PCL726完成閉環(huán)模擬信號的輸出）基于LabVIEW的驅(qū)動程序，提高了編程效率和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可靠性。利用LabVIEW的queue技術(shù)可將數(shù)據(jù)采集線程中的數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)存盤線程保存，數(shù)據(jù)的存盤和提取可通過調(diào)用LabSQL工具包來完成。同時為提高采集控制程序的執(zhí)行效率，有效完成控制任務(wù)，可將采集控制優(yōu)先級置為最高，實現(xiàn)系統(tǒng)的實時控制。
系統(tǒng)實驗在300可逆冷帶軋機上完成，系統(tǒng)控制周期10ms.所示為300可逆冷帶軋機。為位置閉環(huán)階躍響應(yīng)實測曲線。從實測曲線可以看出，系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性可達到實驗要求。
結(jié)論本文介紹了液壓AGC控制原理及PID控制器的設(shè)計，并將虛擬儀器LabVIEW技術(shù)應(yīng)用于燕山大學(xué)四位置閉環(huán)階躍響應(yīng)曲線輥可逆軋機。利用虛擬儀器LabVIEW支持的多線程技術(shù)，將數(shù)據(jù)采集與控制置于同一進程，并置為最高優(yōu)先級，有效實現(xiàn)了系統(tǒng)的實時控制。實驗結(jié)果表明系統(tǒng)能夠達到設(shè)計要求。
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