原创《热连轧的位置控制》
该文是关于位置专科开题报告范文与连轧和热连轧和位置控制探讨类专科毕业论文范文。
刘桂红
（成都金自天正智能控制有限公司,四川 成都 610041）
摘 要：液压AGC的功能是通过位置和压力控制调整辊缝间隙,以提高中间坯的厚度精度,同时用于轧辊调平、辊缝调零、卡钢时的回松等.文章描述了热连轧粗轧机的位置控制,主要功能包括电动压下、AGC,侧压AWC及轧辊调平,辊缝清零及首尾短行程SSC等位置控制功能.
关键词：热连轧；粗轧机；AGC；AWC；位置控制；轧辊调平 文献标识码：A
中图分类号：TG335 文章编号：1009-2374（2016）14-0057-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.14.029
1 R1电动压下位置控制
1.1 功能概述
1500粗轧R1压下为电动压下＋液压AGC方式.
电动压下控制系统负责轧钢前的辊缝设定.当压下传动系统就绪、辅助系统就绪、工作辊平衡介入,可完成这些功能.
压下控制方式有两种：自动方式和手动方式.压下/抬起的速度共有两档：高速和低速.无论选择自动方式还是手动方式,压下/抬起的速度均以越接近目标值速度越低为原则.传动侧、操作侧各配有一位移传感器,测量电动压下辊缝值.
1.2 功能描述
轧辊预压靠调零后,且在HMI上选择正常轧制,可进行辊缝设定.不同轧制道次的辊缝值在过程机或HMI上设定.R1压下辊缝设定可选择自动方式或手动方式.
在手动方式下,操作工在粗轧主操作台上操作“压下/抬起”主令开关,压下电机可根据压下或抬起的高档或低档速度进行运行.
当各种连锁条件都满足后,选择自动,系统自动完成辊缝设定.具体过程如下：系统根据位辊缝仪读出的实际辊缝值,计算辊缝偏差ΔS（目标值－实际值）,对应压下电机速度V与辊缝偏差ΔS的关系为：
1.3 R1液压AGC
1.3.1 功能概述.液压AGC的功能是通过位置和压力控制调整辊缝间隙,以提高中间坯的厚度精度,同时用于轧辊调平、辊缝调零、卡钢时的回松等.每一个AGC缸配一个位移传感器,检测每个缸的位移值.在AGC方式选择ON,并轧机有钢时,根据DAGC模型计算出AGC给定值,与液压手动干预值、液压微调值叠加后作为液压控制的设定值,与辊缝实际值比较之偏差进行调节,给出伺服阀驱动电流,控制液压缸升降运动,对轧制辊缝进行动态调节,以获得精确的定位值.
1.3.2 功能描述.
第一,AGC功能.R1平辊轧机的AGC控制的目的是保证中间坯的厚度均匀.控制方法和步骤如下：粗轧区域由于没有测厚仪,所以采用相对AGC的控制方法,在平辊咬钢500ms之后,锁定带钢头部第一个点的轧制力和此时刻平辊的辊缝；100ms后再锁定第二个点的轧制力和辊缝；再过100ms后再锁定第三个点的轧制力和辊缝,根据弹跳方程可以计算出这三个点的实际出口厚度分别为：
H1＝a1＋（P1－P0）/M
H2＝a2＋（P2－P0）/M
H3＝a3＋（P3－P0）/M
然后取其平均值H´＝（H1＋H2＋H3）/3,将H´作为整条带钢的目标值,因为N时刻的轧制力为Pn,由此可得,N时刻的实际出口厚度为Hn＝an＋（Pn－P0）/M,因以头部锁定值为目标值,所以Hn＝H´,那么N时刻的辊缝应
该为：
an＝H´－（Pn－P0）/M
那么通过AGC液压缸去快速调整,来达到此时应该达到的开口度,以确保厚度指标.
关于连锁条件：在轧制力大于3600T的时候,AGC缸将打开卸荷阀,自动卸荷,确保设备安全；在AGC投入的情况下,投入时刻AGC的调整量是有限幅的,限幅为
－0.25～0.25mm,即&plun;25道.
第二,轧棍调平.操作台上选择“手动/自动”选择开关中的“手动”、HMI选择手动清零后,HMI上点击“清零伸出”AGC缸伸出到清零高度（25mm）,手动操作电动压下,开始高速,当接近时速度转为低速,轧制力为200吨时停止,操作员观察压差（操作侧－传动侧）.当压差大于50t时,在操作台切换到单动断开离合器.压差为正时,由压下电机抬或压传动侧,直至压差小于50t；反之亦然.调平后可进行轧辊预压靠调零及辊缝设定.
第三,辊缝清零.轧辊调平完成后,在HMI上选择正常轧制,可进行轧辊预压靠调零.辊缝调零在HMI上实现,分为手动方式和自动方式.
自动清零功能必须在如下条件满足后方能使用：辊缝抬起到安全位置（大于120mm）、轧辊已调平、无负荷状态下压头轧制力偏差正常,电动和液压压下正常.满足条件后在HMI上选择“自动清零”,点击“清零开始”,系统开始自动清零,完成后HMI显示“自动清零完成”,操作员点击确认.自动清零过程中可以点击“取消”,取消正在进行的自动清零操作.
2 E1侧压位置控制
2.1 功能概述
粗轧主要通过立辊的侧压来控制中间坯的宽度,从而达到控制精轧出口带钢的宽度；粗轧机在奇道次轧制时,中间坯宽展由立辊的侧压和水平辊的压下共同决定,立辊设定侧压量,同时水平辊要产生水平宽展；偶道次轧制时,立辊打开,只有水平辊轧制时产生的宽展.中间坯每道次的侧压设定值,由总设定道次数及中间坯总的宽展决定.总的坯宽展又受到诸多因素影响,例如原始坯料宽度、厚度、轧辊直径、压下量、侧压量、温度等,致使中间坯宽度在全长方向上变化不均,尤其是头尾的变化较大.为了更精确地控制中间坯的宽度,1500热连轧机安装伺服阀液压缸控制立辊开口度的自动宽度控制（AWC）系统,主要功能包括中间坯头尾短行程控制、形状补偿控制功能.控制系统包括一级自动控制系统（L1）和二级过程控制系统（L2）.L2主要负责轧制规程及AWC各项功能的模型计算,L1主要负责设备的执行,L1由全液压实现,轧制前先预定辊缝,轧制过程中,进行AWC精调.粗轧采用AWC功能可以减少带钢的切边损耗,提高板带的成材率.
2.2 功能描述
2.2.1 物料跟踪.粗轧的跟踪系统是AWC宽度控制的前提,只有正确地跟踪,AWC模型系统才能在正确的时刻被启动,宽度控制才能得以执行.粗轧区E1前有HMD201～205,PY201～202,R1机后有HMD206～207,PY203,E1和R1轧机都装有压头（检测元件的具体位置参见仪表布置图）,AWC模型通过以上检测元件,钢坯运行的方向及钢坯速度,跟踪带钢在轧线上的准确位置,启动相关的条件和相应的事件.
2.2.2 短行程控制（SSC）.由于带钢头尾宽展更难控制,容易形成鱼尾状,为减少头尾剪切废钢量,在带钢进入立辊之前,L2根据侧压调宽量和粗轧轧制规程,计算带钢头尾部收缩轮廓曲线和相应的立辊开口度,形成短行程控制的控制并下发给L1,一般控制表为头、尾各四个点的位置及对应此位置的立辊开口度,PLC将对带钢头尾进行微跟踪,按照短行程控制表去完成对立辊侧压开口度的控制.
第一,SSC的头部控制.以立辊前的热检HMD205为控制启动条件,在HMD205检得之后,立辊开口度为Y＋Y1,此时对辊道速度进行积分,当∫dV＝S0时,正好带钢头部到达立辊,此时立辊已经咬钢,带钢入口速度由秒流量相等可得：
V入＝V出×AE÷W来
因V出＝VE,AE和W来已知,所以V入可得：
V入＝VE×AE/W来
式中：
W来——来料宽度
AE——立辊E1的开口度
V——E1前的辊道速度
V入——带钢在立辊入口的速度
V出——带钢在立辊出口的速度
VE——立辊的速度
第二,SSC的尾部控制.尾部控制启动条件以热检HMD205检失为启动条件,短行程尾部控制及跟踪算法基本与头部类似,在热检检失时刻对立辊前带钢的速度V入进行积分：
当∫dV入＝S´0－S5时,立辊开口度为Y＋Y5
当∫dV入＝S´0－S6时,立辊开口度为Y＋Y6
当∫dV入＝S´0－S7时,立辊开口度为Y＋Y7
当∫dV入＝S´0时,立辊开口度为Y＋Y8
式中：
S0——BFZI211 A到立辊E1的距离
S´0——BFZI211 B到立辊E1的距离
2.2.3 自动宽度控制（AWC）.AWC控制即为自动宽度控制,控制的目的是保证得到宽度均匀的中间坯,AWC控制方法具体如下：
由弹跳方程可知,出口的实际宽度为：
W＝a＋（P－P0）/M
式中：
a——立辊辊缝
P——立辊当前轧制力
P0——立辊清零轧制力
M——立辊刚度
当SSC头部控制结束延时500ms之后,每100ms锁定一个点,共锁定三个点,锁定此时刻的立辊开口度与立辊轧制力,然后可以计算出锁定时刻的出口实际宽度W1、W2和W3,取其平均值W´,并以此作为目标值,可得：
N时刻带钢的实际出口宽度为：
Wn＝an＋（Pn－P0）/M
为了与锁定宽度相一致,所以Wn＝W´,那么N时刻立辊的辊缝为：
an＝W’－（Pn－P0）/M
式中：
a1——锁定时刻立辊辊缝
P0——锁定时刻立辊轧制力
Pn——N时刻的轧制力
AWC投入的连锁条件：HMI上选择主控；HMI上选择AWC投入；奇道次；轧机正转；E1咬钢；SSC头部控制结束500ms之后；粗轧机架位置及过载保护.为避免钢坯侧面轧成斜面,当侧压上下两个位移传感器之差大于限值时,侧压阀将关闭,停止侧压.为避免机架被损坏,在E1侧压的位置控制中加了过载保护,当侧压压力超过限值时,侧压自动打开到初始位.
3 结语
粗轧是热轧的重要组成部分,本系统应用了西门子PLC及工业以太网、PROFIBUS现场总线等技术,实现了压下及侧压等工艺参数的精确控制,决定了粗轧后轧板的厚度和宽度,实现了对二者的精确控制,确保了热连轧的轧制质量.
作者简介：刘桂红（1972-）,女,成都金自天正智能控制有限公司工程师,研究方向：控制系统设计、调试.
（责任编辑：王 波）
位置论文参考资料：
本文结论：本文论述了大学硕士与位置本科位置毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料，关于免费教你怎么写连轧和热连轧和位置控制探讨方面论文范文。
