一种新型CPC控制系统的设计及应用.pdf

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1、20l1N0．4重型机械·97·一种新型CPC控制系统的设计及应用张强，宋念龙，王东，郑岗(1．中国重型机械研究院有限公司，陕西西安710032；2．西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安710048)摘要：本文介绍了一种在检测和控制过程中采用全数字信号的新型CPC控制系统，该系统以红外线为检测光源，以CCD为检测元件，并介绍了系统原理、安装、标定以及性能指标。经实践表明，该系统可以从根本上消除外界光干扰，比现有普通系统更精确、稳定、可靠。关键词：(红外线)非可见光；信号数字化；光污染源中图分类号：TG334．9文献标识码：A文章编号：1001—196X(2011

2、)04—0097—03DesignandapplicatonofnovelCPCcontrolsystemZHANGQiang，SONGNian．1ong，WANGDong，ZHENGGang(1．ChinaNationalHeavyMachineryResearchInstituteCo．，Ltd．，Xi’an710032，China；2，SchoolofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：AnovelCPCcontrol

3、systemwhichadoptsall—digitalsignalintheprecessofdetectionandcontrolisintroduced．Thesystemtakesinfraredasthetestlightsource，andCCDasdetectingdevice．Theprinciple，in—stallation，calibrationandperformanceindexesofthesystemisintroduced．Comparedwiththeexistinggeneralsystem，thepracticalapplicat

4、ionofthesystemindicatesthatthenewCPCcontrolsystemcanfundamentallye—liminatetheinterferencefromoutsidelightsource，andismoreprecise，stableandreliableKeywords：(infrared)invisiblelight；signaldigitization；lightpollutionsource源，自然光本身就涵盖了所有可见光，这就使其1前言无法完全消除自然光和车间照明等环境光线对对于有一定的塔形缺陷的板带来料、新上带CPC控

5、制系统的不利影响。材的中心偏离轧制中心线和轧制过程中带卷跑偏本文所述的CPC控制系统是由西安理工大的情况，可通过控制开卷机浮动缸随时调节带材学开发，在中国重型机械研究院有限公司为用户位置，使带材中心线自动对准轧制中心线，从而提供的轧机设备实际使用中完全达到了设计要保证板带能正常轧制。目前板带轧机上用的技术求。由于其采用非可见光作为检测光信号，从根比较成熟的开卷机自动对中控制系统均是以可见本上大量减少了光干扰的存在，再经系统过滤，光或电子式高频可见光作为检测光信号，硅光电能更好的消除外界干扰，使系统更趋于精确、稳池作为检测传感器，在探测器的检测回路中通过定、可靠。低通滤

6、波器去除外界干扰的光电式CPC控制系2CPC控制系统的工作原理及组成统。厂房内的各种光线如灯光、自然光(太阳光及其衍生光)等可见光均可成为其检测的光干扰该CPC控制系统由检测系统、控制系统、液压伺服系统三部分组成。检测系统由灯箱与检测头组成，灯箱的光源是普通24VDC供电的红收稿日期：2011一O5—06；修订日期：2011—05—12作者简介：张强(1978一)，男，中国重型机械研究院有限公司，外(非可见光)发光二极管阵列，检测头是通过工程师。CCD图像传感器的感光性将检测到的板带两侧·98·重型机械边缘的图像信息转变为点位信息，信息传递控制检测头的中心线需垂直于灯

7、箱；③检测头上设置框图如图1所示。控制系统中PLC可随时将检有供安装和调整用的激光红点，用来检查检测头测到的信号与设定值进行比较计算，将得到的控是否对准灯箱中心，安装或维修时可参照激光红制信号传输给液压伺服系统；同时软件中设置有点调整检测头的安装角度；④检测头上的孔彤插自适应环节，当灯箱因灰尘、光源衰减等有轻微头为电源和通信插头，针形插头为激光指示器污染时系统具有相应的自动补偿功能，当污染严插头。重及断光时系统自动报警。液压伺服控制原理如图2所示，液压动力源提供的系统工作压力和额L口l转驯^l椅删^I定流量完全可以满足CPC控制油缸的动作需要；CPC