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應(yīng)用領(lǐng)域：
基礎(chǔ)材料——鋼/板材/建筑
挑戰(zhàn)：
實(shí)現(xiàn)一個(gè)堅(jiān)固的閉環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于冷軋鋼廠的規(guī)格監(jiān)測(cè)和控制，它能進(jìn)行高精度監(jiān)測(cè)并具有比傳統(tǒng)PLC更快的響應(yīng)時(shí)間，可保證每周七天，每天24小時(shí)連續(xù)工作，并且最大限度地減少了人工操作。
解決方案：
利用NI LabVIEW RT 和PXI硬件開(kāi)發(fā)出基于NI可編程自動(dòng)控制器（PAC）的規(guī)格監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)
使用產(chǎn)品：
數(shù)據(jù)采集，LabVIEW RT，PXI/CompactPCI，可編程自動(dòng)控制器（PAC）
基于 NI 產(chǎn)品的控制系統(tǒng)
NI 基于 PXI 和實(shí)時(shí)的 PAC 平臺(tái)非常適合用于高精度監(jiān)測(cè)
含鐵和非含鐵的金屬工業(yè)利用冷軋鋼廠來(lái)生產(chǎn)統(tǒng)一厚度的鋼條（以鋼卷的形式）。這些軋鋼廠需要高精度的監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)。PAC控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)鋼片的厚度并以快速而確定的響應(yīng)時(shí)間控制計(jì)量?jī)x。該系統(tǒng)有兩個(gè)軋輥，一個(gè)是固定的，另一個(gè)可移動(dòng)，它們和液壓氣缸相連�？梢苿�(dòng)軋輥根據(jù)輸入信號(hào)對(duì)鋼片加壓以保證鋼片有合適的厚度。
在比較了各種可用于這種復(fù)雜應(yīng)用的平臺(tái)后，我們選擇了NI PAC平臺(tái)和LabVIEW RT 以及PXI硬件。利用NI的PAC產(chǎn)品，我們不僅縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，也為我們的客戶降低了成本。
該控制系統(tǒng)采用厚度計(jì)量?jī)x來(lái)測(cè)量鋼片的厚度，它以微米級(jí)的精度測(cè)量距定位點(diǎn)的偏差并形成模擬信號(hào)輸入到PXI硬件。然后根據(jù)液壓氣缸的壓力形成模擬電壓信號(hào)。
位置傳感器確定了液壓氣缸的位置并向控制器提供與金屬計(jì)量?jī)x（或兩軋輥之間間距）相關(guān)聯(lián)的數(shù)字輸入信號(hào)。編碼器固定在轉(zhuǎn)動(dòng)的升降輥上，它顯示鋼條被軋出的速度。通過(guò)利用各種傳感器接收數(shù)據(jù)，運(yùn)行于PXI控制器的LabVIEW RT 對(duì)輸入做出響應(yīng)并生成改變液壓壓力的輸出信號(hào)，從而控制鋼條的規(guī)格。
利用 PXI 和 LabVIEW 開(kāi)發(fā)出可靠的系統(tǒng)
我們利用運(yùn)行LabVIEW RT 的PXI控制來(lái)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)。該P(yáng)XI系統(tǒng)采用三種不同的模塊。我們使用NI PXI-6040來(lái)模擬輸入或輸出厚度和壓力數(shù)據(jù)。此外，我們用NI PXI-6602計(jì)數(shù)器卡測(cè)量編碼器的信號(hào)并確定軋輥速度；使用NI PXI-6711模擬輸出模塊控制伺服閥來(lái)改變液壓氣缸的位置，從而控制鋼條的規(guī)格或厚度。我們所遇到的另一個(gè)難題是要提供一個(gè)常備的按鈕式控制板，可用于如實(shí)時(shí)系統(tǒng)和主機(jī)發(fā)生連接中斷這樣意外事故。我們利用NI PXI-6527工業(yè)數(shù)字輸入/輸出模塊解決這一難題。
單一的開(kāi)發(fā)環(huán)境縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間
與傳統(tǒng)的儀器和PLC相比，我們利用NI PAC平臺(tái)提高了靈活性，降低了響應(yīng)時(shí)間并改善了產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于基于PLC的典型系統(tǒng)，它的控制循環(huán)的速率為100到500ms，而使用基于PXI的控制系統(tǒng)，我們把該系統(tǒng)的循環(huán)時(shí)間降低到10ms，從而提高了我們輸出的質(zhì)量。我們也利用PXI背板對(duì)測(cè)量進(jìn)行同步。最后，由于利用了單一的開(kāi)發(fā)環(huán)境和靈活的硬件，我們把系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間降低為六分之一，從而減少了項(xiàng)目所有者的綜合成本。
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Shekhar Patil
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