[发明专利]一种钢丝镀铜镀锌方法及自动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及钢丝电镀领域，具体涉及一种钢丝镀铜镀锌方法及自动控制系统。

背景技术

镀铜镀锌是钢丝生产过程中的一道重要工序，该工序通过电镀方法在钢丝表面由内向外依次形成两层镀层：铜和锌，其目的是在其后的扩散工序时，铜层和锌层之间相互扩散，从而在钢丝表面形成黄铜合金层。铜层和锌层的厚度和均匀性的波动直接影响钢丝后序产品的质量，因此成为衡量钢丝质量的一个重要指标，直接影响钢丝的销售，例如，表面镀有黄铜合金的钢丝可用作钢帘线，在采用钢帘线作为增强材料所制作的子午线轮胎中，钢帘线表面的电镀黄铜合金的厚度和均匀性对于提高钢帘线与橡胶的结合力非常关键。因此，在钢丝生产过程中，对镀铜镀锌工序的工艺参数的控制要求越来越严格。目前在钢丝镀铜镀锌工序中采用的方法是人工设定整流电流的恒流工艺参数，这种方法依赖工艺人员的个人经验来设定整流电流的恒流工艺参数，存在由于人为因素导致精度控制重复性差，铜层和锌层的厚度误差大和均匀性差等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的主要目的在于提供一种钢丝镀铜镀锌方法，本发明的另一目的在于提供一种钢丝镀铜镀锌的自动控制系统，能够自动精确控制钢丝镀铜镀锌的过程，节省时间和人力，具有铜层和锌层均匀且厚度误差小、镀层质量稳定性和重复性好、生产效率高的特点。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种钢丝镀铜镀锌方法，包括以下步骤：

S1.根据钢丝镀铜镀锌的基本工艺参数的数值计算得到目标工艺参数的目标值；

S2.测量目标工艺参数的实际值；

S3.基于所述目标值和所述实际值的差值，通过比例-积分-微分PID调节，生成调节信号，并将调节信号发送到整流器，所述整流器依据所述调节信号输出控制信号对所述目标工艺参数进行调节，直到所述实际值达到所述目标值的设定控制范围。

在上述技术方案的基础上，所述基本工艺参数包括待镀铜镀锌的钢丝根数、钢丝直径、钢丝行进速度、镀层总重量比、镀层中铜含量百分比、电镀电流效率和开启的电镀泵的数量。

在上述技术方案的基础上，所述钢丝根数的范围为1～24，所述钢丝直径的范围为0.5～3.5mm，所述行进速度的范围为10～120m/min，所述镀层总重量比的范围为2～10g/Kg。

在上述技术方案的基础上，所述钢丝镀铜镀锌的过程包括镀铜工序和镀锌工序；

所述电镀电流效率包括镀铜电流效率和镀锌电流效率；

步骤S1包括：

S1.1分别计算所述镀铜工序的镀铜总电流A₁和所述镀锌工序的镀锌总电流B₁：

其中，A₁为镀铜总电流，B₁为镀锌总电流，n为钢丝根数，d为钢丝直径，v为钢丝行进速度，P₁为镀铜电流效率，P₂为镀锌电流效率，w为镀层总重量比，c为镀层中铜含量百分比。

在上述技术方案的基础上，所述镀铜工序和镀锌工序分别包括L和M个电镀槽，所述L个电镀槽中的每一个电镀槽均包括若干镀铜泵，所述M个电镀槽中的每一个电镀槽均包括若干镀锌泵；

所述L和M个电镀槽中的每一个电镀槽均设有整流器；

所述镀锌工序还包括一冷却槽，所述冷却槽设于所述M个电镀槽之后，所述冷却槽包括若干镀锌泵；

步骤S1还包括：

S1.2基于所述镀铜总电流A₁、所述镀锌总电流B₁和开启的所述电镀泵的数量，分别计算所述L和M个电镀槽中每一个电镀槽的镀铜电流目标值和镀锌电流目标值：

X＝x₁+x₂+…+x_L，

A₁＝a₁+a₂+…+a_L；

Y＝y₁+y₂+…+y_M+y₀，

B₁＝b₁+b₂+…+b_M，