带材板形的自动控制

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1、带材板形的自动控制板形自动控制是板带材轧制的核心控制技术之一，是一项综合技术，生产中必须通过先进的控制手段与工艺参数的合理匹配，才能获得理想的板形。近年来随着科学技术的不断进步，先进的板形控制技术不断涌现，并日臻完善。板形控制的目的是要轧出横向厚差均匀和外形平直的板带材。一、板形的概念在直观上是指板带材的平直度，即浪形、瓢曲、翘曲、折皱或旁弯等板形缺陷的程度，其实质是指带钢内部残余应力分布状况，即轧件在宽度方向变形的均匀程度。二、板形缺陷常见种类有：浪形、瓢曲、翘曲、折皱或旁弯等。三、板形控制系统的类型板

2、形闭环控制系统板形开环控制系统板形复合控制系统板形闭环控制系统（1）控制原理：通过板形仪及其信号处理装置获取实际板形信号，计算实际板形与目标板形的偏差，经板形控制计算机处理后，将调节信号送到板形调节机构，由板形调节机构对带钢进行在线调节，使带钢板形得以纠正。（2）组成——三部分，即板形检测装置、控制系统和板形调节系统（执行机构）板形检测装置——板形仪——形状针：获取实际板形信号。控制系统：由比较环节、板形控制计算机等构成⇒输出调节控制信号给板形调节系统板形调节系统——执行机构：启动、调节、控制板形由于板形

3、控制的实质是对承载辊缝的控制，因此通过调节有载辊缝的形状，使其与来料断面形状保持一致，满足均匀变形条件，使板形平直⇒凡是可以改变有载辊缝的形状的轧机部件、装置或工艺参数，均可作为调节板形的执行机构。把轧机上的部件或装置作为执行机构，常用的有：液压弯辊装置双阶梯支撑辊大凸度支撑辊变接触长度支撑辊技术压下装置轧辊冷却系统张力卷取机中间辊可轴向移动的辊系结构：HC系列等轧辊凸度可变的辊系：CVC、VC、DSR轧辊交叉辊系：PC2.板形开环控制系统（1）控制原理：依据轧机参数和原始轧制条件，用理论计算方法或统计方

4、法预测出各执行机构的最佳参数，并把它作为预设定模型，由计算机进行在线控制。（2）特点：执行机构一旦设定完毕，在轧制过程中一般是不随实际轧出带钢的板形好坏加以调节。5.2带钢板形控制的基本理论一、板形缺陷的表示方法波形表示法相对长度差表示法张力差表示法向量表示法带钢断面形状的多项式表示法二、带钢平直条件⇒板形良好条件三、影响有载辊缝因素轧辊的弹性弯曲轧辊的弹性压扁轧辊的热膨胀轧辊的磨损轧辊的辊型设计——原始凸度的设计四、板形的改善（控制）方法工艺上：（1）方法：采用设定初始辊缝形状、改变轧制规程（变弯矩控制

5、法）、调整张力分布以及调整轧辊热凸度等。（2）特点：响应速度慢不能实现在线的即时控制对异常板断面（如局部高度）等缺陷无法控制2.设备上：——前已述液压弯辊装置双阶梯支撑辊大凸度支撑辊变接触长度支撑辊技术压下装置轧辊冷却系统张力卷取机中间辊可轴向移动的辊系结构：HC系列轧辊凸度可变的辊系：CVC、VC、DSR轧辊交叉辊系：PC从种种板形控制手段来看，目前各种板形控制技术主要遵循两种技术思路：增大有载辊缝凸度可调节范围增大有载辊缝的横向刚度，减少轧制对辊缝凸度的影响五、板形检测技术与控制带钢板形检测：由检测设

6、备根据检测内容获取被测带钢的实际板形曲线（1）检测设备的类型有：有接触式、非接触（2）检测内容分：①测量带钢平直度(纤维长度)，以检测带钢的显性板形②检测带钢横向张应力的分布，以检测带钢的隐性板形实际检测时：热轧带钢的板形检测仪要求在高温、潮湿的恶劣环境中工作，且热轧带钢是在无（或小）张力下轧制，故采用非接触式的板形检测仪，以测量带钢的各纤维长度，检测出其显性板形的好坏。最常见的是激光板形检测仪，采用非接触激光测距，直接检测带钢的显性板形即可。冷轧带钢一般采用大张力轧制，而掩盖了实际的板形缺陷。因此要求板

7、形仪必须能够检测出带钢的隐性板形，即精确地检测带钢内部张应力分布，才能及时通过轧机自动控制系统进行板形调整，从而保证实际板形的良好。冷轧板形检测采用最多的是瑞典ABB公司的分段接触式板形辊。目前西门子公司于20世纪末开发出一种采用电涡流传感器检测的SI-FLAT非接触式板形仪，并已在冷轧机上得到了成功的应用，应用前景广阔2.板形目标曲线的确定（1）概念板形目标曲线：指板形控制系统调节带钢板形(由板形仪测得的前张应力)应达到的目标。板形目标曲线代表了生产者所期望的实物板形质量，其研究过程经历了三个发展阶段。

8、由于来料情况不同，或是根据客户的需要，或是根据生产的实际情况，如裂边、浪形、楔形等，可选择不同的目标曲线组织生产。板形仪一般可以存贮近50条目标曲线，供操作人员选择。目标曲线的选用可分为两个参数：形状，即目标曲线号幅值，即曲线正负值的大小。3.板形调控机构的设定计算（1）概念设定计算：利用数学模型计算出板形调控机构各相关的调节量，并输出到执行机构的过程。设定计算的正确与否将直接影响到带钢板形质量和轧制稳定性。（2）设定计算的给