模拟量位移传感器在轧钢中的应用

摘要：介绍了泰钢950中宽带精轧区SLAVE机架配置以及压下脉冲型位移传感器改造成模拟量位移传感器的改造思路和改造方案。

关键词：精轧压下 模拟量位移传感器 脉冲型位移传感器 一、 前言：

泰钢950轧线于2004年4月建成投产，精轧压下控制系统采用德国SIEMENS公司的SIMADYN D数字控制系统，由北京钢铁研究总院设计完成，是第一套由国内设计完成的中宽带精轧压下控制系统，其辊缝位置的测量是采用在液压缸内部中心安装位移传感器的方式通过测量液压缸的位移来达到间接测量辊缝的目的。 二、 概述

1、SLAVE 机架配置

泰钢950mm热连轧厂精轧区采用七机架连轧生产方式，对应每一机架都选用了一个12槽的SIMADYN D作为SLAVE机架控制器，并且都选用了相同的配置：3块PM5、1块MM4、1块IT41、3块IT42、1块CS7、1块CS22、1块SS4、1块SS52。主要完成各机架与MASTER的通讯以及相应机架的液压APC、AGC控制（包括各种AGC补偿功能）、弯辊控制、窜辊控制等功能。 2、MTS磁致伸缩位移传感器

泰钢950mm热连轧精轧区选用了美国MTSemposonics公司生产的MTS磁致伸缩位移传感器，型号为RHM0200MMS1Q1AFD，输出信号为脉冲型，主要用于冶炼、轧钢系统的伺服液压缸连续位置测量好反馈。其工作原理是利用磁致伸缩原理，通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置。

AGC位移传感器安装示意图 1、机架牌坊 2、支承辊 3、工作辊 4、AGC油缸 5、AGC位移传感器 6、AGC位移传感器安装空间 7、钢带 2 7 3 2 1 4 5 6 3、位移传感器辊缝测量程序： D07-I3.X6A 位移传感器辊缝测量程序

说明：位移传感器反馈回来的信号D07-I3.X6A经过一系列逻辑运算，最后到达辊缝计算模块S42B2C分别计算出操作侧辊缝SROS、传动侧辊缝SRDS、平均辊缝SR、辊缝差DSR。 三、项目的提出:

（1）脉冲式位移传感器为美国进口，原厂家已不生产，必须改造现有的位移传感器。 （2）脉冲式位移传感器在使用过程中，经常出现漂移不稳定现象，且易受现场干扰等缺点。 （3）模拟量位移传感器采用电压输入信号，内置一个16位的D/A转换器，因此输出十分精确和快速，不易受到干扰，且不易损坏。

（4）脉冲式位移传感器信号线多，不易维护，模拟量位移传感器只有一组信号线，不易受干扰，易维护。

（5）采用模拟量位移传感器，可以利用现有的模块及其设备，通过修改程序既可完成，大大减少改造费用。

四、改造总体思路：

1、选用的模拟量位移传感器长度必须与脉冲型位移传感器长度一样，才能保证工作行程在有效范围内，并且才能利用原油缸，因为每只油缸的费用在30万元左右，更换油缸投入资金太高。

2、选用的模拟量位移传感器型号的精度及灵敏度、信号必须符合精轧压下要求。精轧SIMADYN D模块只接收电压信号，而模拟量位移传感器输出为电流信号，所以必须将电流信号转换成电压信号，在信号回路中串接精密电阻即能实现。

3、选用的模拟量位移传感器信号进入精轧SIMADYN D程序，与原程序不能对接,需要修改程序。 五、方案实施：

1、 选用的模拟量位移传感器长度必须与原脉冲型位移传感器长度一样。

SAToal AD# -1 X1 X2 NAUOF2 MULOF Y SAdSEX11 X21 S42B2C SR1 SR2 SMR DSSRoS SRDS SR DSR 脉冲型位移传感器型号为RHM0200MMS1Q1AFD,行程范围我200mm,所以我们选用了型号为RHM0200MR101A21的模拟量位移传感器。 2、

对模拟量位移传感器信号0-20mA进行二次转换，加500欧姆精密电阻将模拟量位移传感电流信号转换成电压信号。

0-20mA

信号线+

电阻 信号线—500欧 0-10V 电阻接线方法

程序修改：

zhgc-3 第九页，做模块SA0015, 模块SA0017 连接模块SA0015.x1与(d08-p3,第二页的)模块PPSDS2.Y 连接模块SA0015.x1与模块NSWSDS.X2

连接模块SA0017.x1与(d08-p3,第二页的)模块PPSOS2.Y 连接模块SA0017.x1与模块NSWSD2.X2 模块SA0015.X2设置为＃－1 模块NSWSDS.I设置为1 模块SA0017.X2设置为＃－1 模块NSWSD2.I设置为1

3、

4、调试，看程序运行良好是否正常。 5、调试正常后，安装模拟量位移传感器，试车 六、应用效果：

使用脉冲式位移传感器每年按损坏10支计，每支按2万元算，10支为20万元；更换脉冲式位移传感器每次按2小时计，10支就是20小时，每小时按180吨钢计算，20小时就是3600吨；同时因为位移传感器坏导致出现废钢，每次按2支钢计算，10次就是20支钢，180吨，并且还大大影响成材率。

更换模拟量位移传感器至今使用一直正常，按位移传感器使用周期分摊每年损坏2只计算，每年可节约位移传感器8只，节约材料费8*2＝16万元；节约时间16小时，可多生产带钢16*180＝2880吨，减少废钢16支，计16*9＝144吨，全年共计多生产带钢2880+144＝3024吨，如每吨按纯利润300元计算，全年可创造利润3024*300+160000＝1067200元