中厚板液压压下控制系统设计

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1、辽宁科技大学本科生毕业设计第48页1绪论1.1引言中厚板是冶金产品中的重要产品之一，它的生产水平和产品质量代表了一个国家钢铁工业的发展水平，进几十年世界工业发达国家和我国的中厚板生产装备与技术都有了很大的进步，板厚控制技术及其理论的发展经历了由粗到细、由低到高的发展过程。20世纪30年代以前，近代轧制理论处于孕育萌生期。20世纪30~60年代，是轧机的常规自动调整阶段。该阶段中轧制理的发展和完善为板带轧机的厚度控制奠定了基础。同时随着自动调节理论和技术的发展，并逐步应用于轧制过程，使轧机的控制步入了常规模拟式调节的自动控制阶段。20世纪60~80年代，进入计算机控制

2、阶段；60年代中期出现了热连轧机发展的鼎盛时期；60年代后期，逐步过渡到以计算机设定和微机进行DDC过程控制阶段，并将这种控制方式大量应用于冷连轧机；70年代起，液压厚控技术的应用使板厚控制技术发生了重大变革。20世纪80年代到现在，板厚控制向着大型化、高速化、连续化的方向发展，成为板厚技术发展的新阶段。这一阶段已将板厚控制的全过程溶入计算机网络控制的自动化级和基础自动化级。1.2液压压下系统的发展背景及优势当今世界钢铁工业发展导致钢材市场竞争愈演愈烈，激烈的竞争无疑会驱使世界各大钢铁生产厂家努力提高生产技术从而提高产品质量。钢铁生产厂家连续化，自动化作业的迅猛发展

3、，除要求中厚板的性能均匀以外，还要求钢材具有很高的尺寸精度。然而，随着国民经济的高速发展，科学技术的不断进步，机械制造、造船和锅炉用板对中厚板材的质量提出了更高的要求。随着提倡节约型社会和提高企业工作效率的呼声不断提高，对中厚板的板厚和板型控制和生产设备也有了很高的要求。在中厚板所有的尺寸精度指标中，厚度精度是衡量中厚板的最重要的质量指标之一，己成为国内外冶金行业普遍关注的一个焦点。自动板厚控制（automaticgaugecontrol简称AGC），是近几年来运用液压技术，控制工作辊的抬起高度来控制辊缝的高度，从而控制轧制出的板材的厚度。它将机械式的电动压下改为长

4、行程的液压压下，将C形钩换辊改为液压小车换辊，并对自动控制系统进行全面的升级改造。与以前机械式的压下系统比主要有以下几个方面的优点：1．功率体积比大。减小了机械设备的体积，有助于工作车间的优化设计。2．采用液压传动控制能在较大范围内实现无级调速。辽宁科技大学本科生毕业设计第48页机械式电动压下变速比较困难而且在低速状态下工作不是很稳定，而液压压下恰好能克服这些困难。3．液压压下系统易于实现自动化。液压系统对流量、方向、压力的控制有多种操作方式，尤其在电子技术和机械加工技术的成熟条件下，液压系统式PLC等计算机控制的典型对象，很容易实现开关控制，顺序控制以及比例，伺服

5、控制。4．液压压下工作平稳，易于实现过载保护。5．液压压下系统抗负载的刚度大，即输出位移受外负载的影响小，控制精度高。这一点是电气和气动控制所不能比拟的。因此，AGC成为控制板厚的重要方法，其目的是提高中厚板的表面精度，从而生产出合格产品。目前，AGC已成为现代化中厚板生产中不可缺少的组成部分。近年来国内外在中板厚控制技术方面取得了许多新的进展，大大提高了板带材几何尺寸精度。伴随着轧制产品尺寸精度的提高，经济效益也会大幅度上升。因此，通过对轧制过程控制计算机的高精度设定和基础自动化的AGC控制系统的改进，厚度精度已经达到了很高的水平。1.3近年来压下系统在国内外发展

6、状况近年来，国内外在中厚板板厚控制技术方面取得了许多新的进展，大大提高了中厚板的几何尺寸精度，和压下系统的稳定性。为满足船舶制造、锅炉生产、重工业等各领域的需要，生产出更高精度的中厚板产品，占领钢铁市场，各国相继投入了大量的人力、物力，开发研制了多种现代化大型轧机。具有代表性的有日本日立公司研制的工作辊可轴向移动的HC轧机，德国西马克公司研制的连续可变凸度CVC轧机，中间辊即可弯曲又可移动的UC轧机，日本三菱公司研制的成对轧辊交叉式的PC轧机，德国曼内斯曼一德马科公司的UPC轧机等。这些轧机配以现代化控制手段，可实现多功能精密轧制，生产出微米级厚度精度的板带材产品。

7、尤其是近20年来，发达国家工业结构变化和发展中国家国民经济增长对热轧钢板质量、品种和数量提出了新的要求，为轧制过程的控制进一步增加了难度，用传统方法己经很难进一步提高控制水平了。因此，一些国家开始全面、有计划的开发智能控制如模糊控制技术、神经网络技术等以适应更高精度的要求。日本、美国、德国、法国等，在烧结、炼钢、连铸及轧钢等钢铁生产领域己获得了成功应用。尤其是日本，在这方面投入了很大力量，并获得了许多成果。例如，日本神户钢铁公司加古川厂五机架冷轧机的神经模糊板形控制系统、日本日立公司森吉米尔轧机的神经模糊板形控制系统等等。我国在高精度轧制技术方面也作了大量的研究