热轧带钢板形在线闭环控制的研究与应用.pdf

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1、系统解决方案鬻j≯0j≯a热轧带钢板形在线闭环控制的研究与应用张学成(山东钢铁股份有限公司莱芜分公司自动化部，山东莱芜271104)摘要：介绍带铜板形弯辊力前馈控制、凸度闭环控制以及平坦度闭环控制系统的控制方法、流程及效果。关键词：带钢板形；弯辊力；控制O引言形控制的重要的干扰因素在热连轧板带生产中．由于轧制温度、材质、精轧来料厚度、辊形等无法准确预莱钢1500ram带钢生产线精轧机组采用六机架知的因素以及AGE系统对于辊缝的不断调整．轧制四辊轧机。为实现板型控制要求．在末机架出口安装力在轧制过程中会在很大的范围内波动平直度仪与凸度仪．分别检

2、测带钢平直度与凸度数弯辊力前馈控制原理如图2所示．F1～F6工作辊据将测量数据送到精轧TDC控制系统中．系统并且弯辊力根据各机架轧制力变化而进行相应的前馈调接收二级系统的钢卷设定数据在轧线二级系统中建节控制．以保证带钢全长板形的稳定立板型控制模型．对板型控制所用的各级架压下量设FlF2F3F4F5F6定值以及弯辊、窜辊等的设定数据进行计算．通过弯辊力前馈控制、凸度反馈闭环控制以及平坦度反馈闭环控制．取得了较好的效果。莱钢1500精轧机组板形控制策略如图1所示图2弯辊力前馈控制原理在实际中．在板形预设定模型中考虑了热凸度及磨损凸度．而弯辊力前馈

3、控制中弯辊力变化引起的轧制力变化量很小，可以忽略因此，弯辊力前馈模型可简化为：8F=一／kF)-一KⅡ6PP式中．为轧制力对辊系弯曲变形影响的横向刚图1板形控制原理度；KF为弯辊力对辊系弯曲变形影响的横向刚度；K为弯辊力前馈影响系数．由L2传至L1。l弯辊力前馈控制负号表示轧制力和弯辊力对辊系产生的作用是1．1控制方法相反的弯辊力前馈控制一般包括对轧辊热凸度及磨损1．2闭环控制流程凸度的补偿和轧制力变化的补偿热凸度是一个缓慢闭环控制流程如图3所示的变化过程．在轧制节奏稳定的情况下，换辊半小时2平坦度反馈控制后热凸度趋于稳定．而对于每一块带钢来

4、说．磨损凸度在头部和尾部之间的差别也不大．所以．弯辊力前2．1控制方法馈模型主要还是补偿轧制力的变化SLN力波动是板2．1．1平坦度控制目标为了掌握轧后带钢的横向温度分布及层流冷却作者简介：张学成(1981一)，工程师，研究方向为自动化仪对带钢横向温度分布的影响．以便制定合理的板形控表及系统。制补偿策略．在精轧机的出口和卷取机的入口分别利收稿日期：2015．01．08用红外热像仪对带钢的温度进行测量．带钢温度横向自动化应用20156期3O系统解决方案鬻

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6、臻警作工选择是否投入。凸度反馈控制原理如图7所示．根据凸度仪检测带钢实际凸度值。

7、与目标凸度值进行比较．得出凸度反馈控制偏差．依次调整F1～F6机架弯辊力．以消除凸度偏差。图8凸度闭环控制流程控制效果的造成不良影响．考虑了有单边浪时的平坦图7凸度反馈控制原理度反馈调控策略：由于轧后层流冷却对板形的影响．凸度反馈控制采用的是基于数字PID控制器的针对不同的钢种、规格设置了不同的板形控制目标．算法凸度闭环控制流程如图8所示以保证最终板形质量良好：在L2针对不同的层别可设置不同的P、I、D控制参数，并随板形设定结果一起传送4控制效果至L1，进一步提高平坦度反馈控制模型的控制精度。优化支持辊和工作辊的辊形配置．可提高模型的参考文献

8、控制精度；每个机架单独进行控制，可根据需要分别[1]孙一康．带钢热连轧的模型与控制[M]．北京：冶金工业设置锁定时刻和投入控制时刻：采用数字PID控制出版社．2002器．算法清晰明了．模型能够自动考虑机架空过的影[2]丁修望．轧制过程自动化(第二版)【M]．北京：冶金工响：F6机架调控达到极限仍无法消除平坦度偏差时．业出版社．2005模型会根据控制策略自动调整F5机架的弯辊力．以【3]何安瑞．热带钢轧机板形综合控制技术开发[J]．北京完全消除平坦度偏差：为了克服单边浪对平坦度反馈科技大学学报．2007(上接第28页)坏的备件，把故障时间降低为

9、0。钢，标定效果的好坏．直接影响辊缝控制的精度。在板为杜绝电气焊大电流的冲击．把所有检测元件的供电带厂机械车间的协助下．在液压缸的无杆腔与比例阀电源．都通过柜内的带灯保险端子输出．如果电流过大击之间的液压管路上连接一个可以使无杆腔保持密闭穿保险端子．可以直接更换保险，把故障时间降低为0。的二位通断阀．液压缸无杆腔经球阀与二位通断阀相2．2．4针对环境因素引起的故障连，二位通断阀的另一端分别与比例阀、溢流阀相连，重要的跟踪信号都是由热检和高温计传出．但是溢流阀的另一端与油箱相通．通过安装的油压传感器秋冬季节雾气大．影响信号的稳定性．把现场重要的

10、来测量液压缸压力点击HMI画面上的自动标定后．检测元件．热金属检测器和高温计都做冗余处理．并在入口弯曲辊根据预设定好的辊缝值独立完成标定．之程序中对信号进行断电延时