马钢四钢轧冷轧带钢跑偏研究及对策

《马钢四钢轧冷轧带钢跑偏研究及对策》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、马钢四钢轧冷轧带钢跑偏研究及对策安徽工业大学2011年12月目录:1冷轧连退炉生产线带钢跑偏概况41.1跑偏现象41.2跑偏造成的后果42项目总目标43技术路线和研究内容53.1技术线路53.2完成的主要研究内容54纠偏系统的数学建模54.1电机及电动伺服缸系统的理论模型54.1.1三相异步电机的数学模型6忽略磁路饱和，各绕组的自感和互感都是恒定的64.1.1.1电压方程64.1.1.2磁链方程74.1.1.3运动方程84.1.1.4转矩方程94.1.1.5异步电机的矢量坐标变换94.1.1.6异步电机的数学模型104

2、.1.2电动伺服缸的数学模型114.1.2.1电动伺服缸的工作原理及特点114.1.2.2行星齿轮螺纹系的基本几何机构分析124.1.2.3行星齿轮螺纹系的运动分析124.1.2.4行星齿轮螺纹系的受力分析144.1.3纠偏框架及纠偏辊的数学模型144.2电动纠偏控制系统的理论模型进一步修正164.2.1三相异步电机的数学模型164.2.2纠偏框架及纠偏辊的数学模型184.3纠偏控制系统的辨识建模214.3.1辨识对象224.3.2电动伺服缸辨识模型224.3.2.1输入输出数据234.3.2.2电动伺服缸辨识模型23

3、4.3.3纠偏框架及纠偏辊的辨识模型244.3.3.1输入输出数据244.3.3.2辨识模型244.3.4基于理论模型与辨识模型的仿真与试验分析255现场测试与数据分析265.1硬件测试系统265.2软件测试系统275.3位移传感器静态标定285.4测试方案285.5现场测试与数据分析295.5.1IBA数据分析295.5.1.1数据来源及相关工艺参数说明295.5.1.2跑偏量较小的情况295.5.1.3跑偏量中等的情况325.5.1.4跑偏量较大的情况365.5.1.4结果分析405.5.2利用理论模型及辨识模型的

4、仿真分析415.5.3现场测试数据分析415.5.3.1电动缸的动态性能415.5.3.2含纠偏辊及框架整个系统的动态性能425.5.3.3结果分析425.5.4从控制的角度分析带钢跑偏的原因436避免跑偏的有效方案和整改措施437方案实施情况448方案实施后的实际成效469结论及项目完成情况479.1合同要求的技术内容479.2合同要求的进度489.3结论489.4存在的问题499.5展望499.6致谢4910附录491冷轧连退炉生产线带钢跑偏概况马钢第四钢轧总厂冷轧连退炉生产线自2007年投产以来，在连退炉内一直存

5、在带钢跑偏的问题，且并未得到很好地解决。近期为提高生产效率，提高产量，增加企业的利润，尝试提高机组的运行速度。提速后发现连退炉内带钢跑偏更为严重甚至出现断带的情况，时常出现带钢跑偏超过纠偏装置的最大纠偏能力，此时需降低机组的运行速度，严重影响了连退生产线的产能。目前连退带钢跑偏率为3.21%，跑偏限速率为2.22%；跑偏位置为连退炉内各纠偏辊处，特别是在第4#、5#纠偏辊处跑偏更为严重；跑偏量达到80mm时机组自动降速以避免出现断带。1.1跑偏现象马钢第四钢轧冷轧生产线，当机组运行速度超过250m/min后，炉内跑偏严

6、重，特别是在第4#、5#纠偏辊处跑偏更为严重，且在带钢焊接缝附近的区域，较为明显和严重，极易使带钢触炉造成断带。1.2跑偏造成的后果Ø由于跑偏，机组实际运行速度不能达到设计要求；Ø跑偏达到80mm时机组为安全起见机组自动降速运行，约为1m/s。所以现有的跑偏现象严重地影响了机组运行速度的提高，阻碍了生产效率的提高。2项目总目标经该项目的研究实施，将连退跑偏率控制在2.0%以下，跑偏限速率控制在1%以下。3技术路线和研究内容3.1技术线路结合马钢公司第四钢轧总厂提供的具体工艺和装备条件，统计分析可能影响连退炉带钢跑偏的各

7、个环节，如钢卷头尾形状、头尾剪切量、板形、张力等工艺环节。具体方案如下：根据甲方提供的工艺数据，进行分析整理，找出跑偏卷与各工序板形质量间的相互对应关系；通过测试空载下电动缸、变频器的静、动特性，分析纠偏装置电器部分的响应特性；测试电动缸的位移信号和纠偏辊框架的位移信号，以找出纠偏装置的机械死区，分析是否因张力的不足造成摩擦力不足引起纠偏滞后；在测试基础上，建立相关理论分析模型，找出连退炉带钢跑偏的主要原因，提出改造方案。3.2完成的主要研究内容本项目从控制的角度出发，研究分析纠偏控制系统的静、动态特性，结合现有的工艺

8、参数，分析其不足，最后提出改造方案，以提高纠偏控制系统即便在板型不好的情况下，都有较强的纠偏能力。具体研究内容如下：（1）优化连退工艺：如张力值优化、跑偏限速值优化等；（2）连退炉炉内带钢跑偏系统理论建模；（3）通过以下仿真和测试分析纠偏控制系统的性能，从纠偏系统控制的角度查找跑偏的原因；（4）对连退纠偏装置提出改造方案，并做适当