德国γ射线测厚仪在中厚板精轧机上的应用

探头处理器是模拟信号处理单元，它决定每一幅输入、输出电路图像。而另一块32位处理器（68030处理器）单元，用来处理接收的探头测量值，并用MPC（MEMORY-PROGRAMMED CONTROL）集成块来实现所有数据的控制功能。

3.2.3 中央处理器CPU

它包括一个实时的时钟，主要用来执行所有输入、输出的数字和模拟信号的控制命令。

3.2.4 处理器模块68030

用来处理所有的测量值。68030处理器模块通过一块特殊的68030-MPC控制器与MPC进行通讯。这个模块还管理着乙太网的接口。

3.2.5 位置控制模块

配置一块快速输入计数器来确定测厚仪探头的当前位置，并发给电机控制器一个±10V的模拟信号来控制电机前后运行的速度。

3.2.6 其它模块

电源模块、MPC/68030控制器、模拟量输入、输出模块、数字输入、输出模块、通讯模块等。

4、客户机与AGC计算机的通讯及数据传输

客户机（HOST COMPUTER）与AGC（自动厚度控制）计算机（SERVER）的网络协议和数据传输是通过68030处理器来实现的。主机主要用来设置测厚仪的参数和产品参数，以及远程控制，接收测量反馈值和状态信息。

4.1传输协议

使用TCP/IP 通讯协议，数据是以报文（telegram）的形式发送的。

4.2 内部时钟的设置

内部时钟的设置用来保证客户机与测量系统计算机的同步。

4.3 数据存放

在测量系统中用2个缓冲区存放产品参数：当前钢板和下一块钢板。当前钢板测量后，下一块钢板的参数自动进入当前缓冲区。一般来讲，当前缓冲区的钢板正在进行测量和使用时，新的产品数据同步送到下一个缓冲区。

4.4 修正补偿

将测量值与设置值进行比较，差值反馈回AGC控制系统并运用数据补偿系统（包括合金补偿、温度补偿、密度补偿等），测量系统进行自动修正，调节下一块钢板的测量环境，以保证测量值的精确性。

5、测量精度

由于钢板的轧制温度、钢种化学成分的不同，因此在测量过程中，系统根据各种不同的合金组成、温度等做了相应的补偿。为保证测量精度，系统提供纯铁样片，用校准操作界面可进行对纯铁样片的比对，从而自动调节厚度测量的补偿系统。

5.1 温度补偿

该系统对钢板厚度的测量值，测量温度为600~1100℃，考虑到测量温度、膨胀曲线、合金组成等因素，系统内部再行再计算，将温度修正为20℃时的厚度值，既，虽然当前测量的钢板是刚出轧机的热钢板，还未经矫直、剪切等工序，但这个测量值己经是钢板冷却后成品的厚度值。

5.2 合金、密度补偿

若是使用L2网与精轧机控制系统相联，则钢种合金成分及密度直接通过乙太网传送到操作终端，若是单机工作，则需人工将钢板的合金组成及密度，这个数据非常重要，因为系统根据预设的合金百分比计算出该钢种响应的吸收系数，得到最终的合金修正因数，不同的钢种有不同的吸收系数，直接影响到测量值的准确性。

5.3 交叉面和长度面的测量

当C型架在辊道中心线时，测厚仪进行长度方向的测量，这时测厚仪只进行钢板中心线长度方向测量，钢板在辊道上匀速前进，将测量值取平均值，这个平均值实际是一个算术值，反馈给计算机HMI；交叉面的测量是对钢板进行宽度方向的精密测量，钢板必须停止，C型架从中心线---辊道边---辊道另一边---中心线移动一个来回检测钢板，既在宽度方向进行测量，然后重新开始长度面的测量。一般情况下，我们使用长度方向测量，若要分析整张钢板的厚度分配情况，则可使用交叉面测量。

5.4 标准样片的校准

将标准纯铁样片与生产测量值比较，如果两个数值相近，则说明系统的计算是准确的。方法如下：将实验室标准样片放在系统的样片测量架上，在操作站的操作画面上输入参考值（样片厚度）或目标值，按下分类计算按钮，系统自动测量样片厚度，并根据测量样片的实际测量值与样片标准值的差异，自动给出系统的分类因数，这个分类因数将直接影响到测量效果。在一般情况下，当使用自动校准功能后，仍感到测量值与目标值有差距时，就要使用该样片校准，对系统重新进行标定，给出正确的分类因数。

5.5 指数过滤器

对于线性过滤器来讲，无论数据有多“旧”，它们的分量是平等的。但对于指数过滤器来讲，它大大减少了“旧”的数据的含量。过滤因数α介于0与1之间。先前连续测量值过滤公式如下：

Mnew ＝α*Anew＋（1－α）*Mold

Mnew：新的计算平均值；Anew：当前测量值；Mold：上次计算平均值

用户可根据自己的要求设置α，来削弱当前测量值的比例。起到调整测量值准确度的目的。

5.6 测量数据

一般我们要求测量值精确到小数点后三位，在样片校准时可精确到小数点后四位。而目前用户交货允许到小数点后二位，因此，测量精度精度的提高，大大提高了我们的轧制质量，满足较高要求的厚度控制。

6、结束语

该γ射线测厚仪于2002年4月在济钢中厚板厂投入使用，经过现场考核，在钢板厚度测量及控制方面起到了重要的作用，保证了钢板轧制厚度的准确性。数据采集、自动修正，自动校准，数据补偿计算机控制系统的应用避免了人为误差，提高了作业效率，并带来巨大的经济效益，该系统在轧钢企业具有很好的应用前景。(end)