非晶噴帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及帶材厚度控制研究.pdf

1、非晶態(tài)金屬材料是近幾十年才發(fā)現(xiàn)的一種新型的金屬材料，具有優(yōu)異的機(jī)械、化學(xué)與物理性能，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。目前我國(guó)的非晶噴帶機(jī)控制技術(shù)上仍落后于國(guó)外，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)生產(chǎn)線(xiàn)效率低、容量小，控制精度低。因此研究一套性能好、精度高、低成本、穩(wěn)定性好、易維護(hù)的控制系統(tǒng)具有十分重大的研究?jī)r(jià)值。
　　本文通過(guò)對(duì)非晶帶材生產(chǎn)工藝的分析與研究，設(shè)計(jì)了以西門(mén)子S7-300為核心控制器的噴帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，按功能劃分為五個(gè)子系統(tǒng)。針對(duì)各子系統(tǒng)間通信和

2、子系統(tǒng)內(nèi)部通信，設(shè)計(jì)了一套三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的通信方案。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)噴帶過(guò)程的監(jiān)控，使用WinCC組態(tài)軟件設(shè)計(jì)了比較友好的上位機(jī)人機(jī)交互界面。本文設(shè)計(jì)的非晶噴帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)方案已通過(guò)項(xiàng)目驗(yàn)收，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，取得了較好的控制效果。
　　非晶帶材質(zhì)量主要由帶材厚度決定，過(guò)厚或過(guò)薄都會(huì)影響帶材的質(zhì)量。因此，噴帶過(guò)程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)非晶帶材厚度的自動(dòng)控制。非晶帶材厚度主要由輥?zhàn)扉g距與噴射壓力決定。噴帶前期，受冷卻輥熱膨脹與噴嘴熱膨脹等

3、因素影響，輥?zhàn)扉g距變化較大，對(duì)帶材厚度影響嚴(yán)重。由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，沒(méi)有理想的在線(xiàn)測(cè)量手段，且影響輥?zhàn)扉g距的因素很多，建立適應(yīng)各種條件的統(tǒng)一模型有較大難度，本文引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，建立了輥?zhàn)扉g距預(yù)測(cè)模型對(duì)間距進(jìn)行預(yù)測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該模型具有良好的預(yù)測(cè)效果，并將其運(yùn)用于輥?zhàn)扉g距補(bǔ)償控制中，對(duì)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中提高帶材質(zhì)量與生產(chǎn)效率具有一定的指導(dǎo)意義。
　　噴帶后期，帶材厚度主要受氬氣壓力影響，而影響氬氣壓力的因素很多，各因素又存在不同程度的