使用CompactRIO系统和LabVIEW软件控制辗环机

　　环形辗环机不同于常规级辗环机，其通过在两个方向上同时轧制——径向和轴向，循环操作成要求的圆环大小。环形旋转使用直流或交流电机。整个辗环机的径向/轴向轧制和移动系统都使用压力系统。一般来说，压力系统可以工作在高速模式下，传输人工模式下的设备，也可以工作在低速模式下，在低速模式下，精确地控制轧制时的每个部分。

　　辗环机采用六个气压缸——心轴，excel任务，excel平衡，左/右，居中，和excel滑动——用于位置控制。所有这些气压缸使用简单接口通信方式定位传感器和使用比例阈来执行控制。

　　我们使用FPGA将简单传感接口通信方式的位置传感负荷转换为模拟负荷。我们使用CompactRIO系统同时操作六个气压缸，以控制位置和自动化轧制过程。通过这种方式，计算机只显示用户需要的信息，FPGA和CompactRIO系统负责实际轧制控制。为了让用户通过计算机来监视轧制过程，CompactRIO系统必须发送轧制数据给计算机。如果轧制数据量太大的话，就需使用所用权变更，使得通信速度就会降低，这就需要通过使用TCP/IP通信协议来解决。

图5.辗环机

图6.轧制操作

图7.控制箱

选择NI解决方案的理由

　　我们选择使用NI产品的理由，可以列为如下：

　　通信速度快，可靠性高

　　可定制的高速线性化处理逻辑单元

　　实时操作系统

　　可以获得NI公司工程师的技术支持

结论

　　对于常规辗环机，可编程逻辑控制器发送流信号给比例阈，但只执行流控制信号。在这种情况下，轧制速度的变化取决于其材料，质量和测量，即使可编程逻辑控制器发送相同的流信号，轧制速度也会变化。因此，要使轧制过程完全自动化是很困难的，特别是在居中轧制的情况下。在现存的计算机系统情况下，当完成流信号次序值之后，位置值与当前的位置传感值作对比。然后，使用可编程逻辑控制器，将位置值发送给比例阈，这样对于用户控制位置就更为困难了。

　　使用 NI 公司的解决方案，位置次序值通过CompactRIO系统获得，并与通过FPGA得到的当前位置传感的值进行比较。使用PID来控制比例阈意味着与计算机间的通信是不必要的，使得高速率的和精确的控制成为可能。

　　将位置传感的SSI通信值转换为模拟值的成本很高，但是如果改为使用NI 公司的实时解决方案，通信速度和可控制性就会得到改善。此外，现在我们可以通过使用比例阈来控制气压缸的位置，并可以使轧制过程完全自动化。因为该解决方案不需要使用转换器，价格变得可以接受。NI的解决方案既降低了成本的开销，又使位置控制成为可能。