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1、《冶金自动化》2004年增刊四辊液压轧机厚度预控参数在线调整张家冰(华侨大学信息学院，福建泉州362011)〔摘要〕介绍0210/500mmX800mm四辊液压轧机厚度预控系统中采用人机界面实现参数在线调整的方法，此方法能大大提高预控参数的控制精度，减少轧机产品的厚度误差，是厚度自动控制的一项创新。〔关键词」四辊液压轧机;厚度预控;人机界面;在线调整0概述四辊液压轧机是轧钢工业的主要设备，其产品(带材、箔材)是轻工、电子、航空等各行业的重要原材料，因此，带材产品精度的高低直接影响到国家的工业水平，但带材产品精度受到各种
2、因素的制约，其中人口带材厚度的波动会严重影响出口厚度的精度，因此，现代四辊液压轧机都在人口侧安装有测厚仪，通过厚度预控系统提高轧机消除人口厚度波动对出口厚度干扰的能力。系统构成液压轧机通过电液伺服阀对油缸进行驱动，从而带动轧辊上下移动，因油缸是积分环节，必须通过位置传感器构成辊缝位置的闭环系统，以实现辊缝的精确定位。图I示出0210/500mmX800mm四辊液压轧机的控制系统框图。S。为辊缝设定值，厚度预控目的是通过修正辊缝给定值进行补偿控制，OS。为修正值。www.bzfxw.com图10210/500mmX800
3、mm四辊液压轧机预控系统框图图中S为位置传感器，采用美国MTS公司生产的TEMPOSONICS磁致伸缩位移传感器，传感器直接安装在油缸上，传感器输出信号L。的范围是。-10V，灵敏度为10V/50mm=0.2V/mm,D/A分辨率为16位，反应时间约等于1ms，经由LS传感器构成的位置闭环系统频宽几可达8Hz以上。H,.HZ为测厚仪，选用核工业大连应用技术研究所生产的HDY5023型射线测厚仪，hl,h:为其输出信号，测量精度为<士0.5Jum，测量范围0.7-0.013mm，分辨率0.1tm，响应时间<30ms，有偏
4、差值输出，也有绝对值输出。Sv为电液伺服阀，驱动油缸上下移动。MD,,MDZ为安装在导向辊上的光电脉冲发生器，f.DlIflID2为其输出信号，每转500个脉冲，供测量带材移动距离和速度。P为压力传感器输出信号(型号ACY-7F)，灵敏度为5V/25MPa。利用油缸中的压力，可构成压力负反馈、刚性补偿、压力偏心补偿[17以及极限保护等功能。AGC控制由三菱公司生产的FXZN-80MT型PLC及FXZN-4AD,FXZN-4DA以及相应的各种闭环系统、模拟系统以及数字系统组合构成。人机界面采用三菱公司的[收稿日期]200
5、3-11-17;[修改稿收到日期]2004-02-03[作者简介〕张家冰(1968-)，男，福建莆田人，讲师，博士，主要从事工业自动化和优化控制理论的研究。135万方数据《冶金自动化》2004年增刊F940GOT/SWD/C，再配合本系统设计的程序可实现用户屏模式设置，运行参数观察，状态监视以及预控参数在线调整等功能。2控制方法从理论分析[E21可知，消除人口厚度波动对出口厚度干扰的预控调节器的传递函数为，D，(:)二一mi/}zru/Jv1+i"r+’1141,41,、~1-rixvn}J.vw~1Tix’LYHJJ
6、}J-"J”一“NHJ1`G}}CN-7JS1/J’一‘““K。一((9,-To)5为纯延时环，其中m为材料塑性系数，K为轧机刚性系统，。，一弄,L为测厚仪和压下点之间的/J一“扮一J一”行”‘“111114‘一’~’一月、朴’一/7'1NV.1JJ’一,.口‘’“‘V1’一/刁功切‘一侨””~’!1"}I^J曰J安装距离，本轧机L=900mm,V,为人口带材速度，本轧机为0.3-7m/s,To包含测厚仪响应时间(30ms)、各种闭环的响应时间、A/D,D/A的响应时间，以及程序执行所需的时间，因为V,是可变的，故
7、延时环的延时时间是可变的，因此用硬件方法实现D,(s)是有困难的。为了能用PLC进行运算，将其离散化，进行Z变换，则可求出数字控制器的Z变换式为:D,(Z，一Z[K一‘e,一To>s〕_-ASO(Z)设采样周期为T,且e,一To一N·T,N为整数，则D,(Z)一笼·Z-N，而D,(Z)△H(2)所以ASo(Z)=AH(Z)··Z-N，写成差分方程为aSo(2)二一梁·aH(i-N)。式中，AS,(i)为第i次计了、算机的输出量，OH(i-N)为第i-N次采样的人口厚度偏差值。本系统采用脉冲计数的方法代替延时，在暂不考虑
8、To的影响下，延时0，时间后进行压下修正，实际上是对某点测量后，当该点传送L距离到达压下位置时，根据该点厚度偏差值对主压下进行修正，因此可用测量带钢传送距离的办法来实现。而该点至压下点的距离是固定的，不受速度影响，因此在人口侧导向辊上安装一个光码盘MD,(500个/转)，逆向轧制时采用MD,。在带钢和导向辊不打滑的条件下卜厂ma的
