热轧带钢层流冷却自动控制系统的设计与应用

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1、东北大学硕士学位论文摘要热轧带钢层流冷却自动控制系统的设计与应用摘要卷取温度对带钢的微观组织影响很大，是决定成品带钢加工性能、物理性能和力学性能的重要工艺参数之一。而带钢的卷取温度主要是依靠热轧机组后的层流冷却区来控制的。为提高带钢的质量和产量，层流冷却区采用基础自动化和过程自动化联合控制。本论文主要对基础自动化系统(即自动控制系统)进行探讨。在分析国内外控制冷却技术和设备进展的基础上，说明选择层流冷却控制系统的合理性。并针对层流冷却自动控制系统所需执行的阀门开／关控制、带钢微跟踪控制、水位自动控制、反馈控制、前馈控制、联锁

2、控制、仿真控制、数据采集、处理及交换功能，设计出整套控制系统。在层流冷却自动控制系统中应用一些比较先进的控制策略：高位水箱的水位控制、带Smith预估器的反馈控制和抛钢后的前馈控制。其中水位控制是控制高位水箱液位的，稳定的液位对于保持集管流量的稳定及过程机的设定是有利的；反馈控制和前馈控制是控制带钢卷取温度、提高控制精度的。在实现这套控制系统时，采用步序控制法进行编程，并对控制逻辑及控制策略的程序框图进行说明。步序控制法可以提高设计效率，与传统的方法相比，可节约70％～95％的设计时间，而且程序的调试、修改和阅读都很方便。这

3、套控制系统于2003年3月在某热轧带钢厂得到成功应用。其中水位控制可将液位控制在设定水位偏差范围±30mm之内，比设定的±50mm精度还高；投入反馈控制和前馈控制，可将温度偏差基本上控制在±20。C以内。经过近一年的使用，证明该系统各项控制功能均可实现，完全满足生产需要，并具有自身的优点和先进性，可以广泛应用于热连轧厂的冷却系统中。关键词热轧带钢层流冷却自动控制卷取温度控制策略东北大学硕士学位论文ABSTRACTDesignandApplicationofAutomationControlSystemofLaminarCoo

4、lingforHotStripMillABSTRACTHotstripcoilingtemperaturehasimportanteffecttomicrostructureforitdecidesmechanicalworkingproperties，physicalpropertyandstructurepropertyofthefinishedproductstrip．Andthelaminarcoolingareaafterthefinishingmillsmainlycontrolsit．Atonetime，bas

5、icautomationandprocessautomationareusedtoimprovequantity．andquality．Thisthesischieflydiscussesthecontrolsystemofthebasicautomation(thatis，automationcontrolsystem)．Basedonanalyzingcoolingcontroltechnologyandequipmentsathomeandabroad．wecanconcludethatlaminarcoolingco

6、ntrolsystemisreasonableforhotrollingstrip．Accordingtothefunctionswhichincludevalveon／offcontrol，striptrack，waterlevelcontrol，feedbackcontrol，feedforwardcontrol，interlockcontrol，simulationcontrol，datagather,managementandtransfers，thesystemisdesigned．Someadvancedcont

7、rolstrategiesareusedinthecontrolsystem．Theyincludewaterlevelcontrolofhighwatertank．feedbackcontrolwimSmithpredictorandfeedforwardcontr01．Steadywaterlevelcarlbegotbywaterlevelcontrol，whichisveryimportantforwaterfluxstabilizationandprocesscomputersetupprecision．Feedf

8、orwardcontrolandfeedbackcontrolarenecessarytocontrolcoilingtemperatureandimprovecontrolprecision．Thecontrolsystemadoptssequentialcontrolforprogra