宝钢2050热轧板带厚度控制系统的研究

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1、宝钢2050热轧板带厚度控制系统的研究居兴华　赵厚信　杨晓臻　王琦摘　要：从提高宝钢2050热轧板厚度控制精度出发，结合宝钢原SiemensAGC模型应用情况，详细分析、测试了动态设定AGC模型特点及相关控制特性，成功地将动态设定AGC应用于2050热连轧机组，取得了显著效果。关键词：热连轧　动态设定AGC　厚控精度　模型RESEARCHOFTHEGAUGECONTROLSYSTEMFOR2050HOTSTRIPMILLATBAOSTEELJUXinghua　ZHAOHouxin　YANGXiaozhen(ShanghaiBaosteelGrou

2、pCorp.)WANGQi(CentralIronandSteelResearchInstitute)ABSTRACT：Toimprovethesizeaccuracyofhotrolledsteelstrip,SiemensAGCmodelanddynamicsettingAGCmodelwereanalyzedindetail.Aftertesting,thedynamicsettingAGCmodelsuccessfullyreplacedSiemensAGCmodelinrealprocessandabetterthicknessaccu

3、racyofthestripisobtained.KEYWORDS：hotcontinuousrolling,dynamicsettingAGC,thicknesscontrollingaccuracy,mathematicalmodel▲　　热轧板带厚度控制系统在整个生产过程处于十分重要的地位，其效果直接影响到成品质量。具有完善的厚度控制系统的轧机生产出的带钢厚度精度可以控制在±30～±50μm范围之内。设计完善的厚度控制系统，首先要明确影响板带厚度变化的因素，采用相应的对策。凡是影响轧制压力、辊缝等的因素，都将对实际轧件出口厚度产生影响，影响

4、板带厚度精度的因素主要有以下几个方面：来料的厚度变化、材料温度的变化、支撑辊油膜的变化、张力的变化、轧辊热膨胀和磨损、轧辊和轴承偏心的影响、轧制速度的影响等［1］。1　宝钢2050热连轧厚度控制模型　　宝钢2050热连轧是测厚型厚度控制系统［2］，即由弹跳方程间接测量钢板出口厚度，与设定值之差经过积分，再乘以压下效率的倒数(M+Q)/M作为消除厚差所需要的辊缝调节量ΔS。整个厚度控制系统是由压力AGC，监控AGC共同组成。1.1　厚度计算模型h＝S+ΔSi+ΔSb+ΔSp-ΔSl-ΔSCVC-ΔStemp　　(1)式中　S——实际辊缝值；　　　Δ

5、Si——积分器输出补偿值；　　　ΔSb——弯辊力对辊缝造成的影响；　　　ΔSp——轧机的弹跳量；　　　ΔSl——油膜补偿量；　　　ΔSCVC——CVC轧辊对辊缝的影响；　　　ΔSt——轧辊热膨胀对辊缝的影响。　　宝钢2050热轧厚度控制系统分绝对和相对方式两种情况。绝对方式是指轧机咬钢后200ms，将此时按式(1)计算得到的带钢厚度作为锁定值h*，AGC系统开始工作，并将此后得到厚度h(仍按式(1)计算得到)与h*相比较，从而得到Δh＝h*-h，再进一步转换成辊缝调节量ΔS，送到APC系统执行。相对方式AGC是指在咬钢后3s，AGC开始动作，并将

6、此3s内4次板厚计算值的平均值作为锁定值，h*＝Σhi/4.0(i＝0～4)，以后的厚度计算值hs与h*比较得到Δh，再换算成辊缝送到APC系统执行。AGC系统工作时绝对方式和相对方式是自动切换的，切换的依据是设定轧制力和实际轧制力差值或操作人员的干预。1.2　辊缝计算模型　　综合各种影响，实际送往APC(APC亦为PI调节器)系统的辊缝调节量ΔSo＝ΔS-ΔSe+ΔSm　　(2)式中，ΔS为积分器输出值，是根据带钢实际厚度与带钢锁定厚度的差经过积分运算，然后乘以比例因子(1+Q/M)得到的；ΔSe为轧辊偏心对辊缝造成的影响，轧辊偏心和压力AGC

7、的调节作用是相反的；ΔSm为监控补偿量。1.3　SiemensAGC模型特点　　(1)其模型是厚度闭环，APC模型及测量计算模型中都存在积分环节，这样系统的响应速度相对较慢；　　(2)监控AGC作用太强，从模型中可以看出，监控AGC在某种意义上对成品的厚度精度起着决定性作用，如果过程机设定误差较大，最终成品厚度精度也只有依赖于监控AGC。2　动态设定型AGC模型系统　　动态设定AGC模型［3］不同于SiemensAGC模型，它能自动识别外界扰动，清晰地反应AGC的动态调节过程，具有响应速度快，控制精度高等特点。2.1　模型调节原理　　AGC的调节

8、过程，实际上是解决外界扰动(坯料厚度和硬度差等)、调节量(辊缝)和目标量(厚度)等之间的相互影响关系。外界扰动影响轧制力，调节辊缝也引起