《軋鋼過程自動(dòng)化》結(jié)課論文 --厚度自動(dòng)化控制

1、<p>　　《軋鋼過程自動(dòng)化》結(jié)課論文</p><p><b>　　——厚度自動(dòng)化控制</b></p><p><b>　　學(xué)生姓名：?jiǎn)汤?lt;/b></p><p>　　學(xué) 號(hào)：1361142114</p><p>　　專 業(yè)：材料成型及控制工程</p>&l

2、t;p>　　班 級(jí)：13-成型-1</p><p>　　指導(dǎo)教師：李振亮 董瑞</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1.引言···············&#

3、183;····································

4、2</p><p>　　2.概念································

5、····················2</p><p>　　3.軋鋼機(jī)厚度控制原理···········

6、;···························2</p><p>　　4.軋鋼鋼厚度控制系統(tǒng)···

7、3;··································4</p>&

8、lt;p>　　4.1軋鋼鋼厚度控DDC系統(tǒng)的硬件························4</p><p>　　4.2軋鋼厚度控制DDC系統(tǒng)的軟件·&#

9、183;······················4</p><p>　　5.帶鋼生產(chǎn)中的厚度控制應(yīng)用·······

10、3;························6</p><p>　　5.1厚度控制的類型及比較······&

11、#183;························6</p><p>　　5.2 AGC控制系統(tǒng)在冷軋帶鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用····&

12、#183;···········7</p><p>　　5.3提高和改善帶鋼縱向精度的有效措施·················

13、3;7</p><p>　　6. 軋機(jī)壓下裝置液壓系統(tǒng)（AGC）的優(yōu)化設(shè)計(jì)·················8</p><p>　　6.1確立合適的設(shè)計(jì)指標(biāo)·····

14、83;···························8</p><p>　　6.2優(yōu)化系統(tǒng)的主要功能···&

15、#183;····························10</p><p>　　7. AGC控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)·&

16、#183;······························10</p><p>　　8.總結(jié)·

17、····································

18、3;·············11</p><p>　　9.參考文獻(xiàn)··················&

19、#183;····························11</p><p><b>　　[摘要]</b>

20、;</p><p>　　綜述板帶軋鋼厚度控制技術(shù)的控制原理，軋鋼鋼厚度控系統(tǒng)的硬件及其軟件組成，帶鋼生產(chǎn)中的厚度控制應(yīng)用和AGC控制系統(tǒng)的優(yōu)化、發(fā)展。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]：軋機(jī)；厚度自動(dòng)控制（AGC）；前饋控制；反饋控制；PID；DDC；</p><p><b>　　一、引言</b></p><p>　　對(duì)軋

21、板行業(yè)，厚度質(zhì)量是板帶軋制過程中最關(guān)鍵的工藝指標(biāo)之一，它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。在軋鋼自動(dòng)化發(fā)展過程中，除對(duì)基礎(chǔ)自動(dòng)化改造之外，首先被人們重視的和著手進(jìn)行工作的就是厚度ACC。厚度自動(dòng)控制(ACC)是50年代發(fā)展起來的新技術(shù)，它使帶鋼縱向尺寸精度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。我國(guó)在60年代開始研究和實(shí)驗(yàn)AGC技術(shù)，近年來，結(jié)合我國(guó)當(dāng)前的設(shè)備改造和提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要，又開始了推廣AGC技術(shù)的新高潮。</p><p>&

22、lt;b>　　二、概念</b></p><p>　　1.軋機(jī)：軋機(jī)是實(shí)現(xiàn)金屬軋制過程的設(shè)備。泛指完成軋材生產(chǎn)全過程的裝備﹐包括有主要設(shè)備﹑輔助設(shè)備﹑起重運(yùn)輸設(shè)備和附屬設(shè)備等。</p><p>　　2.厚度自動(dòng)控制（AGC）：無需人直接干預(yù)其運(yùn)行的控制系統(tǒng)對(duì)帶鋼厚度進(jìn)行控制，由主控系統(tǒng)和被控系統(tǒng)組成。</p><p>　　3.前饋控制：將被控變量的一

23、個(gè)或多個(gè)影響條件的信息轉(zhuǎn)換成反饋回路外的附加作用的控制。</p><p>　　4.反饋控制：將系統(tǒng)的輸出信息返送到輸入端，與輸入信息進(jìn)行比較，并利用二者的偏差進(jìn)行控制的過程。反饋控制其實(shí)是用過去的情況來指導(dǎo)現(xiàn)在和將來。</p><p>　　5.PID：比例為分積分。</p><p>　　6.DDC：直接數(shù)字控制。</p><p>　　三、軋鋼

24、機(jī)軋鋼厚度控制原理</p><p>　　軋鋼機(jī)軋壓成形的帶鋼材的厚度取決于軋鋼機(jī)的兩個(gè)軋輥之間的輥縫寬度[1]。對(duì)軋壓帶鋼材厚度的控制，實(shí)際就是對(duì)軋鋼機(jī)兩軋輥之間的輥縫寬度的控制。軋鋼機(jī)的兩個(gè)軋輥分別作為操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)，軋輥兩側(cè)可分別作為兩個(gè)控制回路，兩個(gè)控制回路的參數(shù)基本對(duì)稱。若對(duì)兩個(gè)控制回路同時(shí)調(diào)節(jié)，既調(diào)整操作側(cè)，又控制傳動(dòng)側(cè)，這樣實(shí)現(xiàn)就可以減少調(diào)節(jié)時(shí)間，提高控制精度。由于兩側(cè)的控制原理一樣，這里僅敘述操作控

25、制回路。控制回路如圖1 所示。當(dāng)給定某一輥縫寬度值S 。( 即帶鋼材厚度) 之后，此信號(hào)通過一調(diào)節(jié)器進(jìn)入功率放大器，經(jīng)放大并轉(zhuǎn)換成與輸入電壓成正比例的電流信號(hào)送到伺服閥。伺服閥門線圈得到電流，則伺服閥門打開，油管中具有壓強(qiáng)PS 的高壓油進(jìn)入液壓缸，推動(dòng)缸中柱塞作相對(duì)于缸體的移動(dòng)。軋輥連在柱塞上，它除了作轉(zhuǎn)動(dòng)外，還能隨柱塞作上下移動(dòng)。一直到反饋電壓與給定電壓相等，功率放大器輸出為零時(shí)，伺服閥門才關(guān)閉，油管中油被封住，缸體中柱塞停止運(yùn)動(dòng)，這

26、時(shí)，上下兩輥之間就形成了一定的輥縫寬度。這就是位置反饋調(diào)節(jié)過程( 圖1 中所示回路1) 。</p><p>　　圖1 軋鋼厚度調(diào)節(jié)原理圖</p><p>　　當(dāng)軋鋼機(jī)軋壓帶鋼材受力及其它原因，軋鋼機(jī)機(jī)架產(chǎn)生彈跳( 伸長(zhǎng)變形) ，這時(shí)輥縫實(shí)際寬度與給定值間產(chǎn)生了偏差。軋鋼機(jī)機(jī)架受力越大，變形就越大(在彈性范圍內(nèi)) ，軋鋼機(jī)機(jī)架的這種變形使輥縫增大。這時(shí)，用一個(gè)壓頭檢測(cè)器來檢測(cè)壓力，檢測(cè)到的

27、變化壓力經(jīng)壓電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換一定大小的信號(hào)電壓，此信號(hào)電壓加調(diào)節(jié)器的另一輸入端，與給定值廠之差來抵消因機(jī)架彈跳而引起的輥，縫的增加，這就是壓力反饋的調(diào)節(jié)過程(圖1 中的回路2)</p><p>　　圖2 DDC控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　四、軋鋼鋼厚度控系統(tǒng)</p><p>　　4.1軋鋼鋼厚度控DDC系統(tǒng)的硬件</p><p>　　軋鋼

28、厚度控制是一個(gè)直接數(shù)字控制(DDC )系統(tǒng)，DC系統(tǒng)采用微型計(jì)算機(jī)“智能”部件來實(shí)現(xiàn)，也就是用PID數(shù)字控制器取代圖1 中的模擬調(diào)節(jié)器。用PID數(shù)字控制器組成的直接數(shù)字控制(DDC) 系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化框圖如圖2 所示。采用微型計(jì)算機(jī)組成的DDC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)軋鋼機(jī)軋鋼厚度的控制。該DDC 系統(tǒng)有: 軋鋼機(jī)、伺服河、模擬輸入端和模擬輸出端、微型計(jì)竟機(jī)及顯示接口電路、ZPU 等。在軋鋼機(jī)厚度控制系統(tǒng)中組成結(jié)構(gòu)圖(如圖3 所示)。圖中各種模

29、擬物理量通過放大器送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)D + 7A，D + 7A 的輸出數(shù)字信號(hào)送到微型計(jì)算機(jī)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理，將處理后的數(shù)字信號(hào)送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D A C ) ，D / D 轉(zhuǎn)換器的輸出的模擬信號(hào)送到執(zhí)行部件伺服閥，去調(diào)節(jié)控制軋鋼機(jī)軋輥的輥縫寬度。各種中斷信號(hào)經(jīng)并行接口電路(T U 一A R T 板)輸入口送入計(jì)算機(jī)，然后再經(jīng)并行輸出口實(shí)現(xiàn)各種中斷。另外，微型計(jì)算機(jī)還具有數(shù)字顯示、超極限報(bào)警等功能，因而還配有一些附件及接口電路&l

30、t;/p><p>　　圖3 軋鋼厚度控制DDC系統(tǒng)硬件框圖</p><p>　　4.2軋鋼厚度控制DDC系統(tǒng)的軟件</p><p>　　軋鋼厚度控制的DDC 系統(tǒng)的控制總流程圖如圖4 所示。該DDC 系統(tǒng)的控制總流程圖的常用控制程序有: 控制程序、中斷程序、子程序庫。</p><p>　　圖4軋鋼厚度控制DDC系統(tǒng)總流程圖</p>

31、<p>　　4.2.1.控制程序</p><p>　　控制程序是DDC系統(tǒng)的核心程序。這部分程序有: PID算法，采樣濾波，限幅處理。</p><p><b>　　PID算法</b></p><p>　　PID算法程序是根據(jù)下式編制的</p><p>　　式中，e為控制輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之差，即偏差；u為輸出

32、信號(hào)，即為給予受控對(duì)象的控制信號(hào)；</p><p><b>　　采樣濾波</b></p><p>　　輸入信號(hào)e容易受干擾，可能有較大隨機(jī)起伏。為了消除隨機(jī)干擾，采用平均值濾波，即為下式：</p><p><b>　　限幅處理</b></p><p>　　數(shù)模轉(zhuǎn)換器工作于雙極性，數(shù)字量為一個(gè)字節(jié)，一

33、個(gè)字節(jié)的最高位為符號(hào)位處理，在+127~128之間限制。</p><p><b>　　4.2.2中斷程序</b></p><p>　　中斷電路米用并行接口電路板TUART與微型計(jì)算機(jī)連接。由于DDC控制系統(tǒng)所需要的中斷數(shù)量多于TUART板所提供的中斷個(gè)數(shù)，利用一個(gè)并行輸入口和一個(gè)并行輸出口以及一個(gè)外部中斷源，通過加接口電路，配合軟件可完成多重中斷的處理。中斷服務(wù)程序包

34、括中斷初始化程序、中斷判別程序和外部中斷服務(wù)程序三個(gè)部分。</p><p><b>　　4.2.3子程序庫</b></p><p>　　為了充分利用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的資源(硬件資源和軟件資源)，建立了一個(gè)庫文件，匯編形成一個(gè)浮動(dòng)地址的子程序庫模板。子程序庫中包括以下程序: 外部接口電路檢查程序、通道口初始化程序、數(shù)據(jù)顯示程序、超極限報(bào)警程序、延時(shí)程序。</p&

35、gt;<p>　　五、帶鋼生產(chǎn)中的厚度控制應(yīng)用</p><p>　　5.1厚度控制的類型及比較</p><p>　　厚度自動(dòng)控制 (AGC) 系統(tǒng)，多采用了混合形式，即以模擬量系統(tǒng)為主而某些環(huán)節(jié)則由超小型計(jì)算機(jī)來完成，并由于穿帶和軋制速度的差值大，因此除了穩(wěn)態(tài)軋制時(shí)的厚度控制外尚具有加減速階段的厚度控制問題，這些構(gòu)成了與熱軋帶鋼生產(chǎn)中截然不同的厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)。影響厚度指標(biāo)的

36、因素很多，而且它們之間又存在著千絲萬縷的聯(lián)系[2]。如來料厚度和硬度的變化及軋制過程中速度和張力不穩(wěn)、軸承的浮動(dòng)、軋輥的升溫偏心以及輥縫之間摩擦條件的改變等，均能使產(chǎn)品的出口厚度產(chǎn)生誤差，為了解決這些因素造成的厚度波動(dòng)，所采用的多方面措施統(tǒng)稱為AGC功能。典型的A GC主要有以下幾種:</p><p><b>　　（1）前饋AGC；</b></p><p>　　（2）

37、反饋AGC (即: 壓力反饋AGC)；</p><p><b>　　（3）監(jiān)控AGC；</b></p><p><b>　　（4）張力AGC；</b></p><p>　　其控制方法的特點(diǎn)比較為：</p><p><b>　　前饋式和反饋式：</b></p>&l

38、t;p>　　優(yōu)點(diǎn):利用前饋和反饋AGC可以大范囚地消除出日厚度偏差。缺點(diǎn):對(duì)于存在十精度要求之內(nèi)的小偏差。對(duì)于油膜厚度變化、軋輥r熱膨脹、軋輥磨損等因素造成的緩慢變化的小偏差。采用這兩種類似十比例控制方式效果不太理想。不能達(dá)到無誤差調(diào)節(jié)。</p><p>　　監(jiān)控AGC：利用出口側(cè)測(cè)厚儀作比例積分調(diào)節(jié)?？梢允购穸认到y(tǒng)達(dá)到無誤差節(jié)。對(duì)于冷連軋機(jī)，由于加工硬化現(xiàn)象明顯嚴(yán)重，一般在第一、二道次采用壓下AGC控制，

39、可消除大部分偏差，但到后面幾個(gè)道次壓下效果明顯下降。此時(shí)硬化嚴(yán)重，軋件變薄，偏差較小。易采用張力來調(diào)厚。尤其是出口厚度在0.5mm以下厚度波動(dòng)在士15微米。張力允許波動(dòng)范囚在士30%時(shí)張力AGC效果最明顯。</p><p>　　5.2 AGC控制系統(tǒng)在冷軋帶鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用</p><p>　　5.2.1可逆軋機(jī)上的AGC系統(tǒng)</p><p>　　以四輥可逆軋機(jī)為例。

40、①一般可采用測(cè)厚儀直接測(cè)厚，調(diào)整輥縫的前饋或反饋AGC系統(tǒng)；②也可采用壓力間接測(cè)厚，調(diào)整輥縫的壓力AGC系統(tǒng)；③還可以采用改變張力設(shè)定值的張力AGC系統(tǒng)；④生產(chǎn)厚帶鋼時(shí)，采用張力AGC或前饋AGC為宜，并與反饋（監(jiān)控）AGC系統(tǒng)相配；合產(chǎn)薄帶鋼時(shí)，靠調(diào)輥縫改變厚度不人生效，采用張力AGC系統(tǒng)為宜。</p><p>　　這里是一個(gè)四輥軋機(jī)的基本特性：工作輥直徑：D= 55rnrn；支撐輥直徑：Do= 260mm；軋

41、輥輥身長(zhǎng)度:L= 200mm；復(fù)合齒輪箱速比：i=3.53；最大軋制速度：v=4m/s；最人軋制力：P= 30t；卞傳動(dòng)電機(jī):ZZ- 62，N= 40kW、n=1500r/min；壓下電機(jī)；ZZ- 42，N= 1. 5kW，n=1500r/min；最大帶坯厚度：2X 120mm；最大壓下速度：V=0.33mm/s。</p><p>　　5.2.2 ACC系統(tǒng)用于連軋機(jī)應(yīng)考慮的問題</p><p

42、>　　連軋機(jī)與單機(jī)不同點(diǎn)在于當(dāng)改變N機(jī)架后張力時(shí)，必須同時(shí)改變N一1機(jī)架的前張力，這就引起N機(jī)架入口厚度的變化，因此，連軋時(shí)必須考慮復(fù)合作用。連軋機(jī)上的張力ACC模型公式形式比較復(fù)雜本文給出了形式簡(jiǎn)明的實(shí)用公式：</p><p>　　5.3提高和改善帶鋼縱向精度的有效措施</p><p>　　壞料沿縱向的厚度和硬度波動(dòng)、軋制速度不穩(wěn)等是造成縱向厚差的卞要原因。張力既是擾動(dòng)因素，也可以

43、作控制要素。在沒有AGC控制系統(tǒng)時(shí)，軋鋼工已從實(shí)踐中摸索出一些有效的改善精度的操作方法，即采用小張力、小壓下量、多道次軋制是提高帶材尺寸精度的有效方法。同樣，連軋線材、型鋼等都強(qiáng)調(diào)無張力軋制如試制高精度碳工鋼帶材時(shí)(用T8A或T9A)采用此方法軋出了成品為0. 06mm的鋼筘帶，其厚差小于0. 0015mm又比如生產(chǎn)不銹鋼帶材和精密合金帶材時(shí)，也是采用這種方法來減少熱軋帶壞公差。用四輥軋機(jī)開壞時(shí)，將4mm的壞料經(jīng)6道次軋成1. 5mm厚

44、的半成品，其縱向厚度差為0. 06mm ~0. 07rnrn。軋制同規(guī)格的壞料，增加兩個(gè)道次軋制成1. 5mm時(shí)，其縱向厚度差為0.05~0. 06mm同樣方法，將1. 5 mm厚的退火帶壞也增加2~3道次軋制到0. 9mm的合格成品時(shí)，可以明顯地改善成品帶材的縱向厚度公差。小壓下量、多道次生產(chǎn)帶鋼時(shí)，無論從經(jīng)濟(jì)還是從技術(shù)角度來看都是不夠合理的，因?yàn)檫@必然降低產(chǎn)量，增加能耗和提高產(chǎn)品的成本。</p><p>　　

45、在國(guó)外，提高帶鋼尺寸精度是采用厚度自動(dòng)控制(AGC)方法。在我國(guó)AGC技術(shù)雖然在60年代已經(jīng)普及，但有許多技術(shù)理論問題有待繼續(xù)研究和探索。加之日前國(guó)內(nèi)許多老企業(yè)都在進(jìn)行技術(shù)改造，結(jié)合軋機(jī)的技術(shù)改造，有必要人力研究和推廣AGC技術(shù)。</p><p>　　六、軋機(jī)壓下裝置液壓系統(tǒng)（AGC）的優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　大型軋鋼機(jī)械在工作時(shí)，產(chǎn)生大約為60000 kN的巨大軋制力并通過壓下裝置

46、及壓下孔傳遞給機(jī)架。其壓下孔的底部直接承受軋制力[3]。對(duì)5000 mm中厚板軋鋼機(jī)而言，在軋制鋼板時(shí)，產(chǎn)生的最大軋制力為67000 kN，尖峰值達(dá)到80000KN。大型軋機(jī)(中厚板軋機(jī))的負(fù)載很大，其軋制壓力高達(dá)數(shù)千萬牛。而油缸的直徑往往受到軋機(jī)牌坊窗口尺寸的限制，活塞油缸比柱塞油缸占地而積大，在無特殊要求的情況下，通常采用柱塞油缸，油缸的直徑根據(jù)軋機(jī)結(jié)構(gòu)允許的條件預(yù)選一個(gè)盡可能大的柱塞直徑。同時(shí)，還應(yīng)考慮主缸柱塞直徑與增壓缸設(shè)計(jì)的合

47、理匹配及密封件的經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)根據(jù)軋機(jī)的厚控要求、系統(tǒng)的控制精度、系統(tǒng)的響應(yīng)性能，確立出合適的設(shè)計(jì)指標(biāo)，進(jìn)行軋機(jī)壓下裝置液壓系統(tǒng)的優(yōu)化。</p><p>　　6.1確立合適的設(shè)計(jì)指標(biāo)</p><p>　　板形和板厚是熱帶鋼最重要的兩個(gè)質(zhì)量指標(biāo)。帶鋼凸度允許偏差在士3 um以內(nèi)，鋼板合格率一般在90%以上，凸度控制精度在士2 um，板形控制精度在0.8%范圍內(nèi)。厚度自動(dòng)控系統(tǒng)的目的

48、是保證縱向厚度的精度，板形自動(dòng)控制系統(tǒng)的目的是保證帶鋼橫向厚度的均勻性和良好的平直度。但是，在一條熱軋生產(chǎn)線上要同時(shí)控制板形和板厚兩個(gè)質(zhì)量指標(biāo)是很難的。當(dāng)調(diào)整壓下改變厚度時(shí)，軋制力將發(fā)生變化，影響到出口斷而的形狀和帶鋼平直度，即影響了帶鋼的板形；而當(dāng)板形控制系統(tǒng)調(diào)整彎輥斷而形狀時(shí)，必將改變輥縫形狀而影響出口厚度。因此采用液壓壓下的自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)(Autanatic Gauge Control) AGC是解決這一問題的關(guān)鍵。</

49、p><p>　　6.1.1液壓AGC性能特點(diǎn)分析</p><p>　　隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，Semes(賽麥斯)AGC技術(shù)作為軋鋼行業(yè)的一種高新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。所謂Semes AGC技術(shù)，實(shí)際上是一種稀油與油脂(通常稱之為干油)聯(lián)合液壓伺服動(dòng)力機(jī)構(gòu)，在液壓控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合下，完成軋輥輥縫的位置控制和在軋制狀態(tài)下帶負(fù)荷進(jìn)行微量輥縫調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)車咐縱向厚度的自動(dòng)控制(見圖

50、5)</p><p>　　Seanes AGC技術(shù)是機(jī)、電、液一體化的典型范例，是在稀油AGC技術(shù)的基礎(chǔ)上經(jīng)過改進(jìn)并與之并行發(fā)展起來的一種AGC技術(shù)，國(guó)內(nèi)稱之為干油AGC技術(shù)，以與稀油AGC相區(qū)別。</p><p>　　ACC系統(tǒng)包括3個(gè)主要部分；</p><p><b>　　(1)測(cè)厚部分；</b></p><p>　

51、　(2)厚度比較和調(diào)節(jié)部分；</p><p>　　(3)輥縫調(diào)整部分。</p><p>　　圖5 Seimes AGC系統(tǒng)</p><p>　　6.1.2提高板材厚度精度</p><p>　　隨著對(duì)熱軋帶鋼厚度精度的要求越來越高，對(duì)于低凸度帶鋼、難加工帶鋼和低溫軋制等產(chǎn)品的開發(fā)和穩(wěn)定生產(chǎn)，就需要響應(yīng)快、精度高的厚度控制來更好地避免穿帶時(shí)出

52、現(xiàn)絞折等故障。軋制帶鋼過程中，厚度波動(dòng)的原因比較復(fù)雜，主要有：</p><p>　　(1)待軋?jiān)虾穸炔痪陀捕炔▌?dòng)；</p><p>　　(2)軋制潤(rùn)滑液潤(rùn)滑性能不穩(wěn)定，造成摩擦力；</p><p>　　發(fā)生變化；依據(jù)彈跳方程，凡是影響軋制壓力、原始輥縫和油膜厚度的因素都將對(duì)實(shí)際軋出厚度產(chǎn)生影響，使軋制過程中輥縫不斷發(fā)生變化，帶鋼厚度也隨之產(chǎn)生波動(dòng)。為了消除帶鋼厚

53、度不均，提高熱軋帶鋼厚度精度，在熱軋帶鋼精軋機(jī)上配置液壓ACC，實(shí)現(xiàn)高精度的帶鋼厚度控制很有必要。</p><p>　　6.1.3提高板材板形精度</p><p>　　工作輥彎輥(WRB)控制中的一個(gè)很重要的因素就是彎輥與AGC的非相干控制。電動(dòng)AGC或液壓AGC均可實(shí)現(xiàn)非相干控制技術(shù)，但液壓AGC的性能優(yōu)于電動(dòng)AGC。熱軋帶鋼精軋機(jī)要獲得高精度的帶鋼厚度精度，要獲得良好的板形，應(yīng)配置液壓

54、AGE。</p><p><b>　　6.1.4溫差補(bǔ)償</b></p><p>　　坯料上下溫度不均形成陰陽面，即低溫而為陰面，高溫而為陽面。軋制時(shí)，有陰陽而的鋼坯容易產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)。陰面向上時(shí)，軋件出軋輥時(shí)向上彎；；陰面向下時(shí)，軋件向下彎。向上彎易發(fā)生頂導(dǎo)衛(wèi)板和纏輥等事故。坯料內(nèi)外溫度不均勻，軋制時(shí)延伸不均，使軋件產(chǎn)生應(yīng)力，容易造成裂紋。沿坯料長(zhǎng)度上溫度不均勻，軋

55、制時(shí)造成輥跳值波動(dòng)，而使同一軋件尺寸波動(dòng)，給控制成品尺寸公差造成困難。液壓AGC自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)的作用是消除帶鋼因水印或頭尾溫差造成的厚度偏差。</p><p>　　6.1.5輥縫自動(dòng)復(fù)位</p><p>　　在開始軋制時(shí)，需要將兩工作輥之間的縫隙消除，消除方式有電動(dòng)輥縫復(fù)位和液壓輥縫復(fù)位。當(dāng)需要做輥縫復(fù)位時(shí)，操作人員只需在操作臺(tái)上將相應(yīng)的開關(guān)板到“復(fù)位”位置，油缸自動(dòng)下壓到設(shè)定壓力值，并

56、保持5s完成自動(dòng)液壓輥縫復(fù)位。</p><p>　　6.1.6壓下位置檢測(cè)形成閉環(huán)系統(tǒng)</p><p>　　壓下位置檢測(cè)系統(tǒng)包括電動(dòng)碼盤、電動(dòng)位移傳感器、液壓位移傳感器、壓力傳感器、測(cè)溫儀、熱檢器、測(cè)寬儀、測(cè)厚儀等，能對(duì)壓下量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并反饋到控制端形成閉環(huán)系統(tǒng)，提高了板厚精度。</p><p>　　6.1.7 Semes ACC裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p>

57、;<p>　　壓下油缸采用油脂作為工作介質(zhì)，安裝在壓下螺絲與上支承輥軸承座之間的扁狀橫梁內(nèi)，置于壓下螺絲正下方。增壓缸及閥塊重異一體安裝在扁狀橫梁上，工作介質(zhì)為稀油，用增壓缸來提高壓下油缸的工作壓力，降低對(duì)液壓系統(tǒng)諸多方而的要求，可使壓下油缸能在軋制過程中承受巨大的軋制壓力(最大軋制力為67000 KN，尖峰值達(dá)到80000 kN），并能實(shí)現(xiàn)板材縱向厚度的自動(dòng)控制。</p><p>　　6.1.8液

58、壓ACC可以進(jìn)行功能擴(kuò)展</p><p>　　液壓A GC系統(tǒng)是一個(gè)集板帶材料、軋機(jī)木體、軋制工藝、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)于一體的復(fù)雜系統(tǒng)，而ACC要取得理想的效果，首先要求控制系統(tǒng)必須快速、可靠。德國(guó)SIEMENS公司的SMADYND數(shù)字控制系統(tǒng)擁有豐富的硬件模塊，是一種實(shí)時(shí)多任務(wù)的分布式數(shù)字控制系統(tǒng)，具有運(yùn)行速度快、可靠性高、功能強(qiáng)大、容易組合等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)液壓AGC功能的一種理想控制系統(tǒng)，主板上有6

59、槽、12槽、24槽3種，同時(shí)還有各種各樣的I/O模塊和接口模塊，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際情況任意選用不同的主板、電源、處理器、I/O模塊和接口模塊，從而構(gòu)成滿足各種要求的控制系統(tǒng)。同時(shí)該系統(tǒng)還可以通過PD網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)與SIEMENS的PLC和其他自動(dòng)化公司的產(chǎn)品聯(lián)用進(jìn)行功能擴(kuò)展。</p><p>　　6.2優(yōu)化系統(tǒng)的主要功能</p><p>　　由于5000mm中厚板軋鋼機(jī)產(chǎn)生的最大軋制力

60、達(dá)到67 000 KN，壓下控制系統(tǒng)采取“液壓全程”方式，油缸最大行程為110 mm，正常工作行程為0~100 mm。其行程比以前的同類產(chǎn)品要大，其他功能類似以前的同類產(chǎn)品。主要功能如下【4】。 (1)板形厚度控制；</p><p><b>　　(2)調(diào)偏控制；</b></p><p>　　(3)軋板自動(dòng)偏心補(bǔ)償；</p><p>　　(4)液

61、壓缸的位置自動(dòng)控制；</p><p>　　(5)軋制規(guī)程的最優(yōu)化計(jì)算；</p><p>　　(6)安全保護(hù)功能；</p><p>　　(7)具有溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能；</p><p>　　(8)軋件寬度補(bǔ)償；</p><p>　　(9)同步自動(dòng)控制；</p><p>　　(10)在線示教功能；<

62、;/p><p>　　(11)軋制狀態(tài)的判斷；</p><p>　　(12)預(yù)壓自動(dòng)清零；</p><p>　　(13)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的彈性曲線；</p><p>　　(14)模擬和自診斷功能。</p><p>　　七、AGC控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　20世紀(jì)80年代到現(xiàn)在，板厚控制向著大

63、型化、高速化、連續(xù)化的方向發(fā)展，成為板厚技術(shù)發(fā)展的新階段。這一階段己將板厚控制的全過程溶入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制的自動(dòng)化級(jí)和基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)。其中常用的智能算法有：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、遺傳算法、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等[5]。</p><p>　　對(duì)于AGC這樣一個(gè)多變量、強(qiáng)藕合、非線性的實(shí)時(shí)控制過程，一方而采用最優(yōu)控制、多變量控制、自適應(yīng)控制、預(yù)測(cè)控制等最新控制理論，以追求控制性能的最高水平；另一方而采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、遺傳算法

64、等智能算法，以追求系統(tǒng)的靈活性和多樣性。以上兩方而的追求融合在一起，開發(fā)出高精度的厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)是AGC控制技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)。各種控制理論和智能算法的不同組合也在這一領(lǐng)域提供了廣闊的探索空間。 </p><p><b>　　八、總結(jié)</b></p><p>　　厚度是板帶鋼最主要的尺寸質(zhì)量指標(biāo)之一，厚度自動(dòng)控制（AGC）是現(xiàn)代化板帶鋼生產(chǎn)中不可缺少的部分。在冶金

65、生產(chǎn)中，自動(dòng)化發(fā)展最快、成效最明顯的是軋鋼工藝生產(chǎn)過程，其中尤其是板帶軋機(jī)中冷、熱連軋機(jī)自動(dòng)化成就最為明顯。所以說實(shí)現(xiàn)冶金生產(chǎn)過程自動(dòng)化是企業(yè)生存和發(fā)展、參與競(jìng)爭(zhēng)的強(qiáng)有力武器，它能有效地提高產(chǎn)量和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)設(shè)備的潛在能力和使用效率，特別是在復(fù)雜的工作條件和環(huán)境下，充分發(fā)揮了機(jī)械與電氣設(shè)備潛力，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，以便達(dá)到最經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的目的。所以對(duì)于AGC的研究具有著重大且深遠(yuǎn)的意義。</p>&

66、lt;p><b>　　九、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 柳孝仁. 軋鋼厚度控制中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) [J]. 西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，（12）:1一3</p><p>　　[2] 郭立新，李改娣. 冷軋帶鋼生產(chǎn)中的AGC系統(tǒng)[J].山西機(jī)械，2010，（5）:167一168</p><p>　　[3] 楊順田，彭美武.