ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 信息化建设 ＞＞ 对助卷辊液压伺服控制参数的仿真与分析 在唐山钢铁股份有限公司第一钢轧厂热轧生产线 上，卷取机将轧成的板带卷成合乎要求的板卷，是板带 生产的最后一个环节，也是至关重要的一个环节。卷取 失败造成全线停车，既影响生产又浪费材料。卷形不 好造成废品板带。从我厂１８１０ｍｍ生产线两年多的生产 经验来看，卷取区任何一个控制环节出现故障，直接影 响整个生产线的生产产量和产品质量。我们知道，任何 一个工程的机械设备和电气控制总是一个不可分割的整 体。作为１７００ｍｍ这条生产线，轧机区和卷取区机械设 备采用日本三菱技术，而电气控制完全采用德国西门子 技术，因此卷取区的助卷辊伺服控制参数须进行仿真与 分析，然后应用于控制系统。 一、助卷辊的控制 助卷辊包括速度控制和辊缝控制。助卷辊的主要作 用是将板带导人卷取机，并防止钢卷尾部松卷。卷取开始 时，助卷辊以一定的超前速率进行速度控制，当芯轴带上 张力，助卷辊打开，当板带尾部离开末架轧机，助卷辊 以一定的滞后速率进行速度控制。助卷辊进行速度控制的 同时还有辊缝控制，首先是预备卷钢的空辊缝控制，当 板带头部进入卷取机，助卷辊进行自动踏步控制，也就 是通过跟踪板带头部来计算助卷辊跳起和压下的时序， 从而助卷辊进行位置控制和压力控制。如果是在调试初 期，或是进行新品种钢的测试，操作工可以从 ｖＩＩ画面上 选择压力控制，取消踏步，完全是压力控制。当钢卷达 到设定圈数时，助卷辊自动打开到最大开度。当板带尾 部离开末架轧机，助卷辊自动到等待位置，进行压尾控 制。助卷辊的辊缝控制的软件平台是西门子的ＰＣＳ一７环境 下的ＣＦＣ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｃｈａｒｔ）￣言，硬件是ＳＩＭＡＴＩＣ ＴＤＣ，通过液压伺服系统来实现位置控制和压力控制。 二、用于仿真的初始几何参数的选择 研究过程中采用了作图法、解析法（ＭａｔＬａｂ）、 模型仿真（ＡＤＡＭＳ）三种研究方法，相互补充，相互 验证。初始几何参数的选择见表１。 表中Ｌｏｃ Ｘ、Ｌｏｃ Ｙ、Ｌｏｃ Ｚ分别表示各点ｘ、Ｙ 、ｚ三个方向的坐标，单位ｍｍ。 坐标原点（０，０，０）取在卷筒芯轴中心位置。待 ◆严爱梅 表１ 黼嘲 鼬蹦嘲糊 强０Ｓ ４嚣２６蔫 ｎ０ 嘲隧豳搿 ‘０ｚ鸽７３ －‘０乏６ｇ糟 ｎ０ 嘲粒鳃鼬 娃ａ６２３ 书＆∞巧 ｎ０ 暖艇明圈啊 ．４￣．５０７１ ３孤匍８ Ｒ０ 黼弼嘲豳鼬 ｎＯ ，６Ｏｎ０ ０ 目目目 嘲 １５２噍０ 锄Ｏ ＆０ 魍嘟豳蹦 ・６５ｏ．Ｏ ８眦Ｏ ｎＯ 蛹鳃豳嘲 ．１６柏 ０ ●２吡Ｏ ａＯ 蠲棚 麓 １１ 器 ｎＯ 强翻烟 撇０ ・２１Ｓ＆７ ｎ０ 懿蠲糊糊 －３１越０ １ 钉 ｎ０ 盛疆糊 ｛５８ｎ０ ∞ ５‘ ｎ０ 艘瞍鼬嘲 １１２９Ｌ嘲 Ｓ２．１ｂ７３ 躐趱麟鼬 １．６ｅ９７ １撇∞ ｎ０ 谶啦鞠蹦 ４３ｏ．．锄 １Ｓ喊 ０．０ 糕嚼豳爨 一１翻．ｅ９３５ ３７０２９ ｎ０ 卷状态卷筒芯轴直径取７５９ｍｍ，助卷辊直径取３８０ｍｍ。 助卷辊和卷筒芯轴之间的辊缝为０时，油缸行程定义为０ 行程。 ＰＯＩＮＴ １指示的是ｌ群助卷辊中心位置；ＰＯＩＮＴ ２ 指示的是２≠｝助卷辊中心位置；ＰＯＩＮＴ ３指示的是３撑 助卷辊中心位置；ＰＯＩＮＴ ４指示的是４撑助卷辊中心 位置；ＰＯＩＮＴ ５指示的是１≠｝摆臂回转中心位置； ＰＯＩＮＴ ６指示的是２≠｝摆臂回转中心位置；ＰＯＩＮＴ ７指 示的是３≠｝摆臂回转中心位置；ＰＯＩＮＴ ８指示的是４≠｝摆 臂回转中心位置；ＰＯＩＮＴ ９指示的是１≠｝摆臂油缸支 点位置；ＰＯＩＮＴ １０指示的是２ｉｆＩ｝摆臂油缸支点位置； ＰＯＩＮＴ ｌ１指示的是３撑摆臂油缸支点位置；ＰＯＩＮＴ １２ 指示的是４＃摆臂油缸支点位置；ＰＯＩＮＴ １３指示的是１撑 摆臂油缸缸头销轴中心位置；ＰＯＩＮＴ １４指示的是２撑摆 臂油缸缸头销轴中心位置；ＰＯＩＮＴ １５指示的是３撑摆臂 油缸缸头销轴中心位置；ＰＯＩＮＴ １６指示的是４撑摆臂油 缸缸头销轴中心位置。 三、分析结果 分析结果包括：１．液压缸行程与辊缝之间的关系； ２．压力补偿系数与辊缝之间的关系；其中，辊缝定义为 助卷辊和卷筒芯轴表面之间的距离，单位为ｍｍ；压力 补偿系数（压力比）定义为助卷压力与液压缸推力之 比，单位为无量纲；重力补偿系数（重力比）定义为助 卷压力与助卷系统重力之比，单位为无量纲；重力补偿 定义为助卷系统重力乘以重力补偿系数，单位为Ｎ。 （下转１３３页） 信息系统工程ｌ ２０１２．４．２０ １ ３１ 善ｉ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 信息化建设 ： ＞＞ 技术不够扎实，塞罕坝现阶段建立的信息化网络安全防 范能力有待于提高，存在被非法入侵的可能，数据库的 安全得不到有效保障。 作。塞罕坝要加强人力资源管理，吸纳优秀的信息化平 台建设人才，并且通过培训的方式提高在职人员的信息 化平台的认识与专业能力。与此同时要坚持抓好塞罕坝 的网络安全与维护工作，将工作质量与效果作为绩效考 核指标，对于网络平台维护的专业人才要进行严格的岗 位培训与考察。 三、塞罕坝林业信息化建设的强化措 施研究 通过以上对现阶段塞罕坝林业信息化建设的不足的 深入分析，结合塞罕坝的实际情况。提出以下几点强化 四、结语 塞罕坝作为我国林业领域的绿色明珠，肩负着保 护我国生态资源的重要使命。塞罕坝的林业信息化建 塞罕坝林业信息化建设的措施：（１）提高对林业信息 化系统建设的认识。塞罕坝的相关部门领导要深刻的认 识到林业信息化系统建设的意义与作用，结合现阶段我 国的ＧＩＳ地理信息系统、遥感技术、ＧＰＳ定位系统、神 设是完成使命的重要手段，所以塞罕坝要认清林业信 息化建设的必然趋势，结合遇到的问题，采取相应的 经网络等技术将塞罕坝的森林信息等数据进行分析与筛 选，最终设计出一套科学的林业专家系统。专家系统包 括数字种苗、退耕与森林防护等模块。全方位多角度的 将塞罕坝的各个环节进行信息化改革。最终实现塞罕坝 的数字化、网络化、信息化的发展目标；（２）加强林 措施以强化塞罕坝的林业信息化建设，为我国林业建 设做贡献。 呐 参考文献 ［１］董守聪．浅谈电子信息系统在林业管理中的应ＬＪ】．陕西林 业，２００８，３（１）：３２—３３． 业信息化宣传力度，吸引企业以及外商投资。塞罕坝要 做好林业信息化建设的宣传工作，将筹资目的向多元化 方向发展。举办相应的自筹资金以及招商等活动，从而 在政策扶持的指引下，加强信息化建设的硬件、软件、 维护、信息收集与筛选等各个环节的资金投人，为完善 与强化塞罕坝的林业信息化平台建设添砖加瓦；（３） 加强人力资源管理，重视塞罕坝的网络安全与维护工 【２】尹峻岭．纲要为林业信息化指路Ⅱ］．信息方略，２００９（２１）． 【３】梁芳楠．对江西林业信息化的几点思考【Ｊ】．科技经济市 场．２００９（３）． （作者单位：河北省塞罕坝机械林场） （上接１３１页） ｓＩ ｄ ｌＧ∞ 另外，由于助卷压力不能为负值，当助卷辊不与卷 筒接触时，助卷系统重力将由液压缸推（或拉）力来平 衡。因此，定义此时油缸有杆腔和无杆腔的压力差为油 ｉ ｌＩ１二＝ ： ｌ ＝ ；菱器 ．． — ．。——一 ｌ＿ ｊ； 缸空程压力，油缸空程压力等于液压缸推（或拉）力除 以活塞面积，拉力取正，推力取负。 上图分别是ＡＤＡＭＳ仿真和ＭａｔＬａｂ计算结果。 § 二 Ｉ。 ： ＝ 二 簪； 曼 ＿ —— 四、结论 器ｌ㈣ Ｐｒ日ｓ５Ｒ酬Ｏ ” ～ 此仿真结果已经被用于唐钢１ ７００ｍｍ热轧生产线卷 取区助卷辊的位置控制和压力控制中。六年多的热轧生 ｛１ Ｊ二 ． 嚣 ｌＬ— ｌ＝ ： ……１— 一 ｌｌ 】～‘ ｛ ～’＿｛．：：＝＝＝ ． Ｉ ． 黧 １ ｌ ｊ 产实践表明，控制参数准确可靠，程序运行平稳，大大 提高了整个生产线的生产产量和产品质量。 （作者单位：唐钢自动化公司技研部） 帅 Ｉ －●－ ｌ ｌ 一‘卜。一 一一 ｌ ｌ ” 二 ７＼ Ｍ ㈣ 信息系统工程１ ２０１２．４．２０ １ ３３