非晶带材厚度自动控制的研究

• 作 者: 王志强
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 非晶带材 间距 控制系统 PLC 神经网络 预测

非晶态金属是近几十年才发现的一种金属材料,是一种新型的材料,具有广阔的应用前景。非晶态金属的微观结构决定了它具有一系列新的特点,如优异的磁性、电性、化学及力学性能等,因此非晶态金属在很多领域已经得到了广泛应用。目前,非晶材料的制备工艺主要以快冷凝固技术为主,包括液滴喷射技术、急冷块体高速旋转技术、多级雾化快冷技术等。非晶带材的厚度是决定带材质量的关键因素,过厚或过薄都会对带材的质量产生影响。所以非晶带材厚度的自动控制,是整个生产工艺的关键环节。本文基于原生产设备,根据非晶带材生产工艺要求,设计了以PLC为核心的控制系统,并根据生产工艺要求,分析了控制系统的控制原理及程序结构。辊嘴间距是整个工艺中最为重要的环节,是决定产品质量的重要部分,其工作间距要求保持在一个适当数值(一般为0.3mm)不变,以确保带材厚度(一般为0.02-0.03mm)的一致性。针对生产中存在的控制难点提出了解决办法和设想,通过膨胀量的投入来解决制带初期辊嘴间距的问题。在此基础上,提出了基于BP神经网络对辊嘴间距数据的处理,并对间距进行预测分析。仿真结果表明,辊嘴间距预测模型具有较好的预测精度,可利用此预测来对辊嘴间距进行补偿控制。关于控制系统,本文重点介绍了欧姆龙公司的CPIH可编程序控制器硬件功能,并介绍了NT5Z人机界面、光栅尺、伺服电机、伺服驱动器、NTZ-Designer和CX-Programmer编程软件的特点和相关技术,结合生产要求完成了整个控制系统的设计。