宝钢厚板轧机厚度及凸度测量技术

测厚仪和凸度仪系统内各部分之间通过网络方式连接。为了保证系统的独立性和完整性，测厚仪和凸度仪构建了内部的独立网络，系统内部各部分之间通过内部Switch 进行通信，与外部之间只有服务器与用户Switch 进行连接。服务器的主要功能是接收来自L2 的设定数据并路由给客户端、收集测厚仪和凸度仪的凸度数据并发送给L2、存贮客户端运行时所需的各类变量和参数、对厚板轧制厚度数据进行长期保存和分析、系统诊断、为操作站和工程师站提供各类数据。

图2 测厚仪和凸度仪网络结构

客户端是整个测量系统中处理和控制的核心单元，测厚仪和凸度仪的控制逻辑、数学处理都由客户端来完成。它采用WIindow CE 操作系统，通过TCP/IP 方式与服务器进行通信，通过总线控制器实现对总线模块的控制，通过UDP 报文的方式接收来自L1 的控制命令并将系统的状态和实时测量数据发送给L1，参与闭环控制。

图3 Interbus模块方块图

安装在客户端内的总线控制器负责实现对测厚仪和凸度仪各部分总线模块的控制、状态采集和诊断等。Interbus总线是德国Phoenix Contact公司研究和开发的现场总线，2000年成为IEC61158国际标准。Interbus总线系统是一个数据环结构。此数据环由一个总线控制板和带有Interbus总线接口的I/O设备所组成。总线控制器是数据环控制的中央设备，实现控制数据与外设之间的交互。

IMS公司使用LogiCAD软件作为测厚仪和凸度仪的编程和控制软件。LogiCAD软件是一种图形化编程软件，可以为用户提供友好的界面，能很方便地对系统的功能模块（包括Interbus模块）进行组态、监控和诊断。利用该软件可以方便地设计出一个测量系统的完整结构，配置连接到其上的所有设备。在系统运行过程中，相连设备的过程数据可以在软件或控制器显示屏上显示出来，可以实时读取和干预现场的过程数据。它既能识别出系统发生的故障，并可对故障类型，出错位置及出错原因进行定位，通过功能的扩展就可以提供相应的解决措施。

2 系统性能指标

测量范围： 5-125mm
重复性： ≤±0.1%目标厚度（厚度范围：5~80 mm）
≤±0.2%目标厚度（厚度范围：80~125 mm）
线性： ≤±0.1%目标厚度（厚度范围：5~80 mm）
≤±0.2%目标厚度（厚度范围：80~125 mm）
漂移： ≤±0.1%/8 小时
统计噪声：
板厚： 噪声值：
5 mm ≤± 0.015 mm
10 mm ≤± 0.018 mm
20 mm ≤± 0.024 mm
30 mm ≤± 0.033 mm
50 mm ≤± 0.060 mm
60 mm ≤± 0.082 mm
80 mm ≤± 0.117 mm
100 mm ≤± 0.231 mm
125 mm ≤± 0.655 mm

3 结束语

宝钢 5 m 宽厚板轧机是我国厚板领域首套特宽幅现代化厚板轧机[1]。测厚仪和凸度仪对板厚及板凸度控制起着非常重要的作用。由于轧制现场特殊的环境，测厚仪和凸度仪的测量仍需要进行改进和提高。比如轧机的震动对测量产生的影响会产生随机误差；其次厚板的厚度范围在5～150mm 之间，钢板在厚度方向上存在温度分布，尽管测厚仪配置了高温辐射计，测量的是钢板的表面温度，不能真实反映实际的温度分布，将影响厚度测量的精度；其它如水份、粉尘、高温辐射对测量通道的影响等也会影响测量精度，这些将通过适当的维护来减少其影响。

参考文献
1 袁建光, 杨 敏. 贺达伦. 宝钢5m 宽厚板轧机采用的技术及装备[J]. 宝钢技术, 2004, (2): 5-8.(end)