轧钢自动化论文42975

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1、轧钢自动化论文姓名：牟德林学号：0961105211班级：成型09-2班摘要在自动控制技术中，预设定位置自动控制是主要的控制方式之一。在轧制过程中APC设定有极为重要的地位，如炉前钢坯定位、推钢机行程控制、出钢机行程控制、立棍开口度设定、侧导板开口度设定、压下位置设定、轧辊速度设定、宽度记开口设定、夹送辊辊缝设定和助卷辊辊缝设定等都由APC系统来完成。本文介绍了APC轧制自动化关键技术原理、发展状况和APC在钢板剪切、四辊平整机、中板轧机压下装置中的应用。关键词:关键词:位置自动控制、轧制、APC、应用第一章引言1.1轧制

2、过程自动化的发展由于连轧机生产效率高，质量易于控制，轧制过程连续，易于实现自动化和机械化，而且这种轧机产量大，经济效益非常显著。所以各种先进的科学成果都竞相应用于连轧过程，大大促进了连轧过程的自动化的发展，其中以热连轧轧机自动化的发展最为迅速和成熟。轧制过程自动化的发展大致可以分为三个阶段:第一阶段大约在20世纪40~50年代，为单机模拟系统白动化阶段;第二阶段在60年代，为数字电子计算机和单机自动控制系统共存阶段;第三阶段为1970年至今，为多层次计算机管理阶段，目前基础自动化也全部采用计算机直接数字控制。但轧钢自动化的

3、原本还在于对运动机械的特性分析。为了适应轧制过程自动化的进一步发展要求，应重视以下几方面问题:(1）轧制过程的数学模型。直到现在对宽展、摩擦力分布、张力、轧制力的计算不很准确，对轧机动态特性、液压系统老化特性、活套支撑器响应特性描述也不完善。新厂连轧实际过程参数与设定偏差较大，轧制主要依靠“张力自调整”，控制模型需要大量现场数据自学习、自适应修正，每当轧制新规格、新钢种，头几块坯尺寸就超差。完善理论模型可以更接近实际地设定轧机参数，减少试轧次数。(2)进一步提高和完善检测仪表和变换系统的性能和功能。在轧制速度越来越高，产品

4、范围越来越大，质量要求越来越严格的情况下，检测仪表的性能以及功能，必须进一步增加和完善。例如有些轧机要求其速度精度为0.02％，有些轧机要求在线检测残余应力和组织，由此可见对检测仪表的精度和功能要求是很高的。(3)改进计算机控制系统的配置形式。为进一步提高计算机系统的可靠性和稳定性、拖动系统响应的快速性、维护检测的便利性，充分及时利用计算机的最新发展，改进计算机控制系统。如普遍应用对局部设备直接数字控制的DDC装置。而且在广泛发展过程控制计算机系统的同时，大力发展管理机的系统，使管理机和控制机有机地结合起来，组成了分级集成

5、控制系统。(4)实现优化控制。最优控制的基本思想是全面考虑机电设备、工艺和控制系统的工作条件，实现最稳定、最优质、低功耗的生产。但全面考虑过程问题不很容易，客观情况和主观要求也在变化。尤其轧制过程，牵连因素较多，许多影响因素甚至未能量化。已有的控制算法也还需要逐步改进，才可能向最佳结果接近。总之，轧制生产正沿着连续化、高速化、大型化和自动化方向迅速发展，轧制生产过程的自动控制要求越来越高。为了适应形势发展，需要培养众多具有自动化知识的轧钢专业人才。第二章APC概念及原理2.1位置控制的定义在指定时刻将被控对象的位置自动的控

6、制到预先给定的目标值上，使控制后的位置与目标位置之差保持在允许的偏差范围之内，此种控制过程称为位置自动控制（AutomationPositionContro），通常简称为APC。由于所要求的位置量是预先给定的，所以又称它为预设定位置自动控制,或叫做APC设定。当将计算机应用到位置自动控制系统并实施数字控制时称为DDC-APC；当采用存储程序控制装置（SPC）进行位置控制称为SPC-APC；当使用可编程序控制器（PLC）进行控制时则称为PLC-APC。2.2位置控制的基本要求被控对象位置的改变，是通过电动机来实现的。电动机有

7、启动也有停止，一般是按梯形速度图进行控制。在不同的使用情况下，最优的或最合理的速度图是不同的。装置中最高角速度是电动机所允许的最大角加速度和最大角减速度，所以能保证时间最省。为了准确地对轧制设备进行位置控制，一般对位置白动控制有以下几点要求:(1)电动机转矩不得超过电动机和机械系统的最大允许转矩;(2)能在最短时间甩完成定位动作，并且定位符合规定的精度要求;(3)在控制过程中不应产生超调现象，并且系统应稳定;(4)由于计算机是通过软件进行控制的，所以还要求控制算法要简单。电机功率大小、传动装置状况、负载大小决定加速度大小，

8、它们需要现场提取数据。2.3位置控制量的实际计算和控制方式计算机控制系统中实际应用的速度整定曲线v=f(S)，与上述的理想减速过程v=f(S)的关系曲线不完全一样，而是用折线代替曲线，把电压控制信号(即速度给定信号)与位置偏差之间的关系曲线称为速度整定曲线。在实际应用中，控制信号的计算机控制装置的不同，