基于wincc冷轧带钢连续退火卷取控制系统的研究与应用

《基于wincc冷轧带钢连续退火卷取控制系统的研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于WinCC冷轧带钢连续退火卷取控制系统的研究与应用论文作者：潘志友学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：控制科学与工程指导教师：周颖职称：副教授万方数据万方数据DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlScienceandEngineeringBASEDONWinCCCOLD-ROLLEDSTRIPSTEELCONTINUOUSANNEALINGLINEOFRESEARCHANDAPPLICATIONOFCO

2、ILINGCONTROLSYSTEMbyPANZHIYOUSupervisor:Prof.ZHOUYINGMarch2014万方数据万方数据万方数据摘要连续退火线是冷轧产品的后道工序，它对提高冷轧产品的性能起着至关重要的作用，同时由于它具有生产效率高、生产成本低、产品质量高、产品多样化等优势，在世界上得到了广泛的推广和应用。在连续退火过程中，带钢卷取张力的稳定性会对带钢的内部结构和力学性能造成较大的影响，而影响带钢卷取张力的因素主要取决于电机的转速和卷筒的实时卷径值。本文研究了卷筒实时卷径值的计算方法。同时对卷取张力控制系统的原理以及张力控制方式进行了分析，并对几种间接张力控制方

3、式进行了探讨；通过对卷取直流电机的建模和双闭环调速系统中电流调节器和转速调节器的设计，对卷取机的恒线速度间接张力控制进行了常规PID仿真，结果不能达到令人满意的动态响应特性和稳定性。鉴于卷取张力控制系统属于非线性时变系统，不能建立准确的数学模型，本文将模糊控制思想融入到该控制系统当中。根据专家经验规则，在恒线速度卷取张力控制系统中设计了模糊PID控制器；此类控制器对被控对象没有依赖性，因此其鲁棒性较好。仿真结果表明，与常规PID相比较，模糊PID控制能够降低超调、改善响应速度和稳态特性。以直流调速装置6RA70、变频器和S7-300可编程控制器为核心实现了间接张力控制方案，对动态

4、力矩进行了补偿。以组态软件WinCC和S7-300可编程控制器为依托设计了其监控系统，上位机通过以太网同可编程控制器连接，通信采用TCP/IP协议。监控系统可以实现对现场设备运行状况的实时监控，包括数据采集、参数调节、趋势变化以及信息报警等各种功能。关键词：连续退火线，张力控制，卷取直径，模糊PID控制，WinCCI万方数据ABSTRACTContinuousannealinglineistherearprocedureofcoldrolledproducts,whichplaysacrucialroletoimprovetheperformanceofcoldrolledpro

5、ducts.Atthesametime,becauseithassuchadvantagesashighefficiency,lowproductcost,highproductqualityandproductdiversification,ithasbeenwidelypromotedandappliedintheworld.Duringtheprocessofcontinuousannealing,thestabilityofstripsteelcoilingtensionwillexertagreaterimpactontheinternalstructureandmec

6、hanicalpropertyofthestripsteel.Howeverthefactorsinfluencingthestripsteelcoilingtensiondependmainlyontherunningspeedofthemotorandreal-timerolldiametervaluesofthedrum.Thisdissertationstudiesthecalculationmethodofreal-timerolldiametervaluesofthedrum.Italsoanalyzestheprincipleofcoilingtensioncont

7、rolsystemandthecontrolmethodsoftension,anddiscussesseveralcontrolmethodsofindirecttension.Inthisdissertation,somesimulationswererealizedbymodelingcurlDCmotor,designingthecurrentregulatorandspeedregulatorinthedouble-loopspeedcontrolsystemandus