武钢csp厂热连轧机活套控制系统分析

《武钢csp厂热连轧机活套控制系统分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、武钢CSP厂热连轧机活套控制系统分析【摘要】本文从了解活套的基本功能和结构、分析活套的自动控制、掌握活套的相关参数与计算入手，来对活套控制系统进行剖析。同时，由于对活套自动控制系统的响应速度和稳态精度要求较高，而目前此套设备由于控制功能不够完善，无法满足新品种轧制的需要，如何对其进行技术改造增加新的控制功能，提高响应性能是一个需要解决的问题。正是基于上述问题出发，文章以活套传统PI调节控制为分析对象，提出改进方向。【关键词】热连轧机液压活套活套控制活套PI控制1.引言液压活套控制装置是将液压缸的压力和活套摆臂的实际角度作为自动调节系统的控制对象，这种控制方式兼

2、有电动活套的稳定性和气动活套转动惯量低的优点，而且工作介质具有润滑、冷却的特点，使得其工作寿命也较长，控制非常灵活，响应速度很高，维护和更换部件也较方便，因此在现代热连轧机组中大量采用，同时配合先进的电子数字控制系统，可以实现高速响应和精确控制的完美闭环控制方式。但是，液压活套在控制上比传统的电动活套更加复杂。目前，国内热连轧中的液压活套控制系统多是引进国外的产品，只有少数液压活套系统的液压配置和控制系统调试是自主完成的。国内有关液压活套的资料和数据相对较少，这些因素造成液压活套控制系统的调试工作要比电动活套难度大。[1]因此，采用液压活套控制方式是现在和今后

3、的发展趋势，研究液压活套的控制方式对熟悉电控液压系统，推广电控液压控制方式具有积极的帮助作用。2.液压活套的结构及功能描述恒定活套量和小张力轧制是现代热连轧精轧机组的一个基本特点，在带钢连轧过程中，精轧机组主要靠活套吸收因动态速降而产生的套量和由于设定偏差、辊缝变化、温度波动等因素的套量变化量[2-3]。因此活套装置是带钢热连轧机的重要设备之一，它的工作状况将直接影响到带钢成品质量和生产的正常进行。2.1液压活套的结构组成活套辊通过液压缸作用于带钢。液压缸的底部连接在轧机传动侧机架上，而有杆腔前端连接到传动侧的活套臂，活套臂离轴旋转点有一定的距离。活套绕轴旋转

4、，其旋转角度受到机械运行停止位置的限制。换辊时，为了给侧导板进出留出空间，活套必须抬高到最上面的位置。在最上和最下两个位置都可以借助于安全销机械锁定。最后一个机架不需要活套。一个在枢轴点的角度传感器和在油路管线上的压力传感器与控制器一起构成一个闭环控制系统，来控制活套、活套辊位置和油缸驱动力。2.2液压活套的功能描述当轧机中有带钢轧制时，由于活套臂上升顶触带钢，使轧机机架之间带钢形成张力套量，带钢的张力由支撑活套臂的液压缸行程来进行控制。活套的另一作用是作为检测装置，检测套量和张力，作为控制反馈测量值。活套张力控制的目的是为了保持带钢在恒定的微张力下进行轧制。

5、张力控制给轧制中的带钢提供恒定的张力，可以提高板材质量，保证了正常连轧。同时适当的活套张力不仅可以提高轧制稳定性，还可调节前后轧机主电机的功率分配，而且在带钢宽度控制方面也起着重要作用。套量控制在一定的范周内保证了金属秒流量相等，可以从控制系统中避免拉钢、堆钢现象的产生。主传动的调节又使套量回到设定值，为消除下一个扰动性、调节性和手动干扰作准备[4-8]。活套控制将速度修正值传递给所有前方（上游）的轧机主传动控制。当金属秒流量不同时，两机架间的带钢长度将会发生改变，因而导致活套的高度以及活套的真实角度发生改变。通过活套控制，这个角度总是保持在设定值的位置。任何

6、高度的改变都会立刻导致所有前方主传动速度的改变。每个活套的高度通过影响前一个机架旋转的速度来控制。一个机架速度的改变值乘以这个机架相关的减少量，并将速度的改变值作为偏移量反馈给前一个主传动速度控制的基准值[9-13]。因此所有相邻的主传动速度修正值伴随着这些的减少量的变化而变化。同时，机架间的带钢张力保持恒定。此外，当带钢在轧制的时候必须使活套辊被带钢压住，以产生一个特殊的张力。这个压力发生在力控制过程中，力控制等同于张力控制。为了达到位置和力控制这两个目的，活套控制必须设计为级联形式。力控制必须服从位置控制[14-17]。3.液压活套的相关参数与控制249活

7、套的控制模型主要涉及套量控制、张力计算和液压力计算。本章主要从活套与带钢之间受力关系分析的角度来推导出相关的数学计算公式。3.1活套的套量计算套量控制主要是获得连轧机架之间恒定的带钢长度。当轧机中没有带钢而活套抬升或上升加速时，活套是没有负荷的，由于没有力的限制，此时活套主要是要克服自重来进行加速（旋转部分的摩擦力可以忽略不计，因为液压缸本身在制造时由于采用特殊的密封设计可以实现摩擦力忽略不计）。带钢头部被咬入下游机架的同时，上游机架先加速再减速，这样可以使活套套量增加。该斜坡发生器调整为当活套辊与带钢顶触时，预定的套量就建立起来了。当下游机架咬钢后，活套迅速

8、抬升，一旦活套辊顶触到带钢就会激活力限