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    电气传动参数调整在轧机张力中的应用
    1张力控制的基本原理
            为了保证热连轧的正常连续轧制,必须遵循的基本原则是:机架间金属秒流量相等。即
                An×Vn=An-1×Vn-1   (1)
            式中  An——第n架的轧件截面面积
                Vn——第n架的轧件出口速度
            可以看出,决定金属秒流量大小的因素,一是轧件截面面积,另一个就是轧制速度。而第一个因素决定于工艺参数,如孔型道次、辊缝压下量、钢温等,一旦调整好就固定不变,所以只能通过选择和调整不同的轧制速度来满足这一基本条件。从式(1)可以推出对于相邻机架间的速度关系应当满足公式
                Rn=Vn/Vn-1=An-1/An    (2)
            式中心——金属延伸率(或减径因子),其物理意义可模拟成进入机架n-1与机架n的轧件截面之比。
              然而,在实际应用中,由于轧件受钢温、材质、坯料形状、孔型磨损等扰动因素的影响,无法保证精确的截面值。这样,为了达到式(2)新的平衡关系,在粗、中轧机组中引入了张力控制的功能(在精轧机组中用活套功能来实现),得到式
                 Vn=Vn-1×Rn(1+Km+Kt)    (3)
            式中  Vn、Vn-1-机架n与n-1的出口线速度
                 Rn——轧件通过n机架的延伸系数
                 Km——手动干预时对n一1机架的速度调整系数
                 Kt——张力作用反映到n--1机架的速度调整系数
                同时,根据张力自动调节理论,张力变化与速度变化还具有以下传递函数关系
                δF/A=士Kt/(1+Tts)×δV    (4)
            式中  δF/A——轧件上单位面积的张力增量
                   Kt/(1+Tts)——放大倍数为Kt,时间常数为Tt的一阶惯性环节
                  δV——轧机速度增量
            这样,调整张力,就可以协调机架间的速度,从而达到保证机架问金属秒流量相等的目的。
            在自动控制算法中,机架n与n-1间的张力是通过测量机架n-1电机的电磁转矩变化量来实现的。因为在轧制过程中.轧制转矩可用下式来
            Tm=TT+Tt+Ta+Tf  (5)
            式中 Tm——总的轧制力矩
                 TT——轧件金属压下量所需的轧制力矩
                 Tt——张力所产生的力矩
                 Ta——加速力矩
                 Tf——机械摩擦等所产生的附加力矩
            在稳定轧制状态下,Ta=0,若进一步忽略Tf,则
                Tm=TT+Tt    (6)
            其中Tt与工艺参数有关.如孔型道次、轧制压下量、钢温、材质等,一旦确定,应为常数,则
              δTm=δTt=(D/2)×δF=i×η×δTm¹即
                δF=(2/D)×i×η×δTm¹    (7)
            式中δF——机架间张力变化量
                 D——机架有效辊径¹
                 i——减速箱速比
                η——机械传动系统效率
                δTm¹——主电机上轴输出转矩
            由式(7)可见,在一定的条件下,从电机的输出转矩变化量上就可以推算出该机架所受的张力变化。(注意:对于式(7)中机架n与n-1间的张力变化,所有参数总是以机架n-1为研究对象)。
            同时,在自动控制算法中,粗中轧轧件头部微张力控制是以下列概念为基础的。
            (1)后张力变化对传动转矩的影响比前张力小2~4倍。即后张力对转矩作用较小,这就意味着:对于变化的速度关系,下游轧机比上游轧机的转矩变化来得小。这一结论也就说明在大多数情况下,即使控制系统已记忆了下游轧机压下量所需的转矩,该控制系统仍能继续进行速度关系的校正,也就是说当轧件被咬人n+1机架前,n机架与n-1机架问的速度校整不会影响到该机架电流检测的准确性。
            (2)轧件进入下游轧机前,上游轧机转矩相当于该机架辊缝压下量所需的转矩,未受其它临时性力矩的干扰影响,即式(5)中假定Ta和Tf为零。
            (3)轧件一旦进入下游辊缝,上游轧机转矩的一切变化,均是因不恰当的速度关系产生的推力或拉力所引起的。这一假定是基于温度、摩擦力和压下量情况不影响轧制转矩的变化为前提。其实,材料的头部微张力控制只是在进入下游机架避开
    出口导卫摩擦的影响后,仅在短时间内起作用(典型值为4 s)。关键的是无临时性转矩干扰,或者干扰可以被包括在表示压下量的转矩之内。否则,当这些临时性干扰消逝时,控制系统就认为是机架间产生了拉力或张力。
    2  微张力控制系统控制逻辑分析及调试时有关用户参数的设定
            自动控制系统中,以西门子6RA70为例,其微张力控制逻辑图.
            根据图1,有关控制逻辑分析和参数设定解释如下。
    2.1 LDTRQ(kN·m)
            此值为上游机架n-1电机的电磁转矩,由MP200 PLC可编程控制计算机的
            (PC王WCC工控机—DP)通信执行元素通过(控制总线)Master Bus IM153通信线向DC6ra70直流电机数字控制系统直接读取。
    2.2 TORQFILT(kN·m)
            此值为3.1项的力矩LDTRQ经过滤波后的力矩值,滤波时间常数为TRQFILT(s),由用户设定,一般为0.5s。因为PLC计算机中,程序执行周期为200 ms,故400 ms以下的滤波时间将不会使滤波器起作用。此滤波器对于消除由短暂加速力矩或临时性干扰力矩所产生的高频噪声是有帮助的。
    2.3 TCC(N/ram2)
            TCC= TORQFILTXTCONST
            式中,张力常数TCONST=i X 2×1000000/(D×A)
            其中i一轧机减速箱速比
                D——轧机有效辊径,mm
                A——轧件平均横截面积,mm2
            对照式(7),此值应为轧件单位面积上的张力值,然而t当轧件头部咬入n机架前,这个机架n-1与机架n之间的张力如何理解呢?其实.此时刻前这个经由电机电磁转矩转化后的(技术)TCC值,并不代表机架间轧件的实际张力,只不过是轧件经过n-1机架时,为了保证此轧件得到所规定的压下量所需要的转矩值,即式(5)中的Tt。
    2.4 TMEM(N/mm2)
            此值为记忆转矩的存储值,是出现在轧件头部进人下游n机架辊缝前的固定且较短时间的报警距离的力矩值。报警距离WL3由用户设定,原则是避开由进口导卫等所产生的临时性干扰的情况下,离下游机架n轧机尽量靠近.这样所记忆的TMEM值更能反映出坯料余下部分所需的力矩值。
    2.5 TACT与TDISP(N/mm2)操作系统与显示系统
            TACT=TMEM-TCC
            此项中的(操作性应答TACT值可理解成为一个抵消了材料金属压下量所需转矩后的力矩差值。根据自动控制算法中MTC系统的基础概念:当材料咬入下游n机架后.上游n—l机架转矩的一切变化均是因不恰当的速度关系所产生的推力或拉力所引起的。即此变化值就是代表了轧件从n—l机架的自由轧制状态至轧件被咬入下游n机架后所产生的机架间的张力值。
              (信息服务程序) TDISP为(工控机)Advant Station 620操作室画面中显示的张力值,供主操作人员判断分析之用。
    2.6 TDEV(N/mm2)
            TDEV=-TACT+TREF
            即张力基准值TREF与张力信号(操作性应答)TACT相叠加产生了控制信号的偏差值TDEV。张力基准值(规程)TREF由操作者设置,一般为0到2N/mm2,以补偿因钢坯后部温度的下降而增加的金属物流量。张力基准值为正号代表机架间增加拉力,反之负号则代表增加推力。
    2.7 TINTG
            TINTG=(模拟量)TDEV×(增加量)TIGAIN,且受逻辑开关信号L3的控制。其中,(增加量)TIGAIN为由用户定义的张力积分增益系数,此值一般情况下须小于或等于0.0001,若轧机间距大于5 m,则此值取较低值。此值在MTC调试中为关键值,须从实践中探索得出。根据经验,此值的设置依据为:在正常连续轧制中,轧完5支坯料左右,在MTC的正常控制作用下,使尺因子基本上能从设计理论值转换成实际需要的R值。而逻辑开关信号L3受下列两个用户参数控制:DELTTC(s)及MAXTTC(s)。
             参数DELTTC(s)表示坯料喂人下游n机架后,过多长时间使MTC开始作用。此参数的目的是避开下游n机架出口导卫摩擦转矩而引起的干扰以使张力得到充分形成.一般设置为0.5s。
            参数MAXTTC(s)表示MTC(参数命令)作用于坯料的时间,过了这一段时间之后,沿钢坯的温度分布情况或许已经改变了正常压下量所需的转矩,使记忆值MTEM失去意义。一般设定(参数命令)MTC的控制时间为4s。
            应该说明,根据(比例积分)PI调节器的性质,控制信号偏差值TDEV用以校正轧机的速度关系,对尺因子的积分型控制校正是永久性的,而对上游传动的比例速度校正是暂时的。一般情况下,张力比例增益(增加)TPGAIN设置为0,只有当机架问距较大时,为了让MTC系统作用前在机架间及时消除过剩轧材的松驰时,才设置(增加)TPGAlN参数。
    2.8 TINTG与R因子的关系
            其关系简化图如图2所示。
            其中,(斜坡)ESLOPE为用户设置参数,为一经验值,如(斜坡)ESLOPE=0.030dR/Ts,即表示每秒钟R因子改变量为3%。ACF为微张力自动控制标志,其输出特性相当于逻辑信号L3。HLIMT、LLIMT分别为R因子的高、低限制值。Vmax为轧机最大出口速度,对每一机架都有一个对应常数。
            TINGT与R因子的转换关系由MP200PLC计算机中专用程序模块(固定)SET—R元素来完成,也就是对式(4)的一阶惯性环节数学模型的实现。这样,(参数命令)MTC系统从轧机电机转矩的变化中得到张力值(操作应答)TACT,与张力基准值叠加后产生了张力控制信号偏差值TDEV.经过斜坡元素转换成了积分型的R因子变化值,再由轧机速度级联控制系统,按照式(4)重新分配上游机架的速度基准值,使上游机架的速度得到了很好的控制.从而使机架问张力值尽可能减小,这就是自动控制系统中微张力控制的基本流程和逻辑。
    3  MTC(微张力)系统应用时的有关注意事项及实行MTC的意义
        首先要保证自动控制系统物料跟踪的正常功能,这对于轧线上用于检测坯料位置的热金属探测器(HMD)的准确响应是极其重要的,要做到定期检查和维护,一旦出现假头、假尾等报警信号必须严肃对待。因为任何自动控制均需要正确工作的传感器,对MTC也一样.一个错误的HMD信号会产生对钢坯头部和尾部的不正确跟踪而使功能失灵。同时正确设置辊径、孔型修正系数和随着辊缝压下量的调节而及时修改出口坯料的横截面积等工艺参数也是绝对必要的。
            尽量避免临时性干扰所产生的力矩叠加到MTC作用的时段中,这对正确安装轧机进出口导卫有一定的要求;同时在遇到异常的轧制条件时,如遇到黑头子、冷钢或不规则坯料等应马上手动封锁(参数命令)MTC系统,以保证正常轧制时良好的R因子状况。
            由于(参数命令)MTC仅作用于轧制坯料的头部,对于钢坯中、后半段由于温度不均匀而产生的红坯尺寸波动(参数命令)MTC系统无能为力,故应尽可能提高加热质量,避免钢温的大幅波动。
            对于钢温均匀变化的状况,可用(参数命令)MTC得到较好的校正。即当红坯钢温均匀减小时,会形成机架间的推力·此时可增大一点张力基准值,以弥补逐渐增加的金属秒流量;反之,则需要减小一点张力基准值。
    4结束语
            先进的电控系统缩短了试轧时间,提高了轧机的生产能力。一般情况下,在更换品种后,连续轧制3到5支坯料,用MTC系统能很方便地把设计时的理论R因子值自动优化到实际轧制时的R因子值,避免了较长时间的试轧过程,提高了轧机的生产能力。
    同时,提高了产品质量,减小了主操作人员的劳动强度。虽然理论上认为,粗中轧机的红坯尺寸波动在经过精轧机组的活套无张力控制后可以消除。但是,在实际应用中仍有一部分未能消除,这必定会影响成品尺寸精度,同时若尽寸变化过大,可能还会在头部或尾部造成折叠或耳子。所以正确使用MTC功能,保持微张力轧制.以控制好粗、中轧机组每道红坯尺寸,对改善产品的通条性能,提高产品尺寸精度是很有帮助的。特别是在轧制较大规格产品,只使用较少数量活套或不使用活套时,MTC系统对产品质量显得尤为重要。

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    [LV.3]偶尔看看II

     楼主| 发表于 2009-1-13 11:14:01 | 显示全部楼层

    精轧控制系统的设计实现

    精轧控制系统的设计实现
    600中带热连轧精轧区主要由精轧机组组成,包括二架立辊轧机和九架平辊轧机,即E2、F1~F9。精轧机组将中间坯(17mm-45mm)轧制到成品厚度1.5~10mm。中间坯不设飞剪切去不规则的头部,依次进入立-平-平-立─平-平-平-平轧机连续轧制。为保证正常轧制,通板不拉钢、堆钢,需进行正确的速度预设置。精轧机组速度给定控制系统接收上位机或HMI给出F1~F9的速度设定值,完成精轧机组速度基准设定,并根据轧制要求实现轧制控制。通过操作手柄可进行速度微调控制或点动控制。在轧制过程中能综合AGC速度补偿、活套高度控制速度补偿和逐一微调控制等信号,以末机架为基准机架,对上游机架进行速度补偿,最终向主传动系统输出正确的速度基准值。 精轧机架间设有6台电动活套装置,F1至F9后各有一个(即H1~H6),当轧件依次进入n+1架轧机时,n至n+1架轧机之间的活套依次升起,通过套高调节系统使轧机自动调速,并通过张力调节系统使带钢在微张力、恒张力状态下轧制,轧成所需要的带钢尺寸。精轧机架间设有喷水冷却装置,用于控制终轧温度,带钢终轧温度在850℃以上。通过设定合适出口速度和机架间喷水冷却制度以保证要求的终轧温度。系统中没有设定模拟轧钢功能以用于离线实时调试。(离线实时调试系统是一套模拟轧钢软件,为了实现模拟轧钢,由L2提供模拟轧钢用的PDI数据,L1进行模拟轧钢的时序控制。该功能用于实验室及无负荷试车调试。)精轧组还配有导卫调整控制等系统。轧机最大出口速度可达16.5m/s。
    2 控制设计要求 精轧机组的操作要求手动和自动结合控制,手动优先,即在自动过程中如进行手动操作时,自动操作环节均自动断开,只保留手动操作环节。系统设置:E2、F1~F9速度闭环控制系统制系统。要求精轧机组在自动控制失灵时,在操作台上能手动完成所有轧钢操作。具体如下1) 精轧机组各架设Δn控制系统(咬钢动态速度补偿,包括jp1/jp2轧机),即轧机在设定n转速时增加Δn,当咬钢后立即去除Δn,恢复设定的n转速。补偿量Δn=n×(1~5%),补偿量可任意设定。(2) 精轧机组各架为无级调速(包括E2轧机),各机架可单独设定速度,即粗调,粗调精度为0.01m/s;各机架也可速度微调,即精调,精调精度为0.001ms。
    (3) 精轧机组工作时正转,处理事故、检修及调整时可反转;事故反转速度为0.2m/s,此时不要求保持连轧关系。(4) 精轧机组各机架(包括E2)能联合起动和制动,并设手动联合紧急停车;若精轧机组中任何一架轧机发生跳闸时,所有轧机应同时自动紧急停车。
    (5) 精轧机组各机架设爬行速度,爬行速度为0.2m/s。
    (6) F1~F9压下装置电动压下,可单侧调整,也可联动,要求带钢压下。(7) F1~F9轧机的轧制速度可手动控制也可自动控制。其速度自动调节系统为上游逐移调节系统(即调整某机架时,把调整信号按同一比例依次传递给上游各机架,使得上游各机架同时被调整),以F9、F8、F7为基准机架。各机架速度逐移调整范围最大为±15%。要求:①可手动任一机架起始上游逐移;逐移量在其调整范围可任意设定。②可在低速状态下手动调节各架速度满足连轧关系后,采样数据,将末架升速至规定速度,其它各架可按已建立的比例关系同时升速,保持连轧关系不变;即:精轧机组统一升降速控制。(8) 精轧机组F1~F9各架轧机可不连续任甩最多3架轧机(以F6为基准机架时)。精轧机组F1~F5各架轧机可不连续任甩最多2架轧机(以F5为基准机时当F6故障时以F5轧机为基准机架)。(9) 设机旁操作箱(3CD~8CD),用于F1~F9换辊及侧导板操作。(10) 轧制中心线标高为调整阶梯垫片组,液压驱动,手动控制。
    3 精轧控制功能及实现3.1 控制系统配置系统分三部分,最底层完成信号的变换、采集,这些信号进入第二层PLC,PLC完成精轧的顺控、主速度控制、活套控制、AGC控制、换棍控制、轧件温度控制、轧件跟踪和模拟控制,第三层服务器完成轧线模型计算和信息的综合处理。
    3.2 轧线跟踪和模拟轧钢(1) 轧线跟踪和模拟轧钢在现代化热带轧制线上,自动化程度高,轧制节奏快,产品质量亦较高。而在计算机控制系统中具有一个关键性程序,它对全部功能控制程序的运行起到调度作用,这就是跟踪程序。跟踪程序是对轧线上热金属检测器和平辊机架的压力负荷继电器(HMD,LR)状态仿真,进而指示出钢坯在轧线上实际位置和运行状态,从而达到调度的目的。在计算机控制系统中,在轧线上无钢坯的情况下产生类似于轧钢的实际状态,使轧制线上所有设备正常地按轧制情况运转起来,起时序控制作用的软硬件被称之为模拟轧钢。对于一个新开发的计算机轧钢系统,为了使软件在实验室进行系统联调;或者进入现场实际调试;以及每次检修设备之后,或在停产一段时间轧首块钢之前,均要运行模拟轧钢程序,以此来检查各个有关水、风、电等辅助设备运行是否正常,检验计算机控制系统工作是否正常,这样可以少出设备事故,少出废品。(2) 模拟轧钢原理和具体实现方法在实际轧制中,HMD和LR的ON/OFF变状态主要视轧件的到达和离去的时序而定。但对于模拟轧钢时,无轧件在轧线上运动,亦要产生HMD和LR的ON/OFF变状态,这就是模拟轧钢时计算机依据时序通过硬件接口的作用。首先按实际轧制时的工艺情况和具体的轧制方案,依据模型计算出轧线上各HMD和LR的状态时序,由计算机输出接口将此状态以时序发出去控制实际的HMD和LR二次检测器,再由输入接口采入各检测器状态,则跟踪程序就可像真实轧制时一样正常运行,调度作用同时产生了。
    3.3 精轧顺控精轧机机架间带钢喷水冷却控制系统是为精轧机终轧温度控制服务的,它能够保证带钢头部及全长的终轧温度在要求的范围内。热轧带钢的带尾到精轧机入口所需的运行时间比带头长,带尾温度比带头温度低,这样的温度梯度能通过轧制中速度升高和机架间冷却来消除掉,由加速度产生的变形热量和机架间冷却的温度控制可以补偿带尾失去的辐射热量。由于设计要求不允许进行升速轧制,故主要由机架间冷却来达到温度控制目标。控制系统包括冷却水水量调节(机架间冷却、工作辊)和冷水水开关控制(支撑辊、工作辊、交叉喷射、机架间冷却等)。
    3.4 精轧速度控制(1) 连轧机主速度级联系统在带钢热连轧生产过程中,为了保证正常的生产,即保证通板不堆钢、拉钢,轧制处于恒定小张力状态,需设置连轧机主速度级联系统,并采用恒张力活套支持器动态调节。为使活套系统正常工作,要求精轧机组速度设定精度得到保证,也只在机架之间的设定速度得到很好的匹配时张力控制才能较好地实现。连轧机组各机架轧辊的转速要相对严格同步,因此要求各机架主传动的速度,不仅在静态下,而且在过度过程中均要精确分配,以协调各机架间的速度。(2) 基准速度给定在实际生产中,精轧宽展可以忽略,这样秒流量公式可以演变为:h1×v1=h2×v2=...=hn×vn其中: hi—第i机架的出口厚度;vi—第i机架带钢出口线速度;Bi—带钢的宽度;速度设定是由过程计算机,根据轧制工艺状况以及设备能力情况,按照合负荷分配得到各机架出口厚度,用秒流量方程反推出各机架速度设定值。由于存在前滑,带钢速度与轧辊线速度的关系为:Vi=VOi(1+fi)因此其中: fn—末机架的前滑值;fi—i机架的前滑值;Von—末机架的轧辊线速度;Voi—i机架的轧辊线速度。(3) 速度动态调节秒流量方程仅使用于稳定轧制状态。当对机架间活套进行调节时,各机架流量将不再相等。精轧机组速度给定控制系统接收过程机的F1~F9速度设定值,实现速度基准的设定计算、活套高度控制的自动速度补偿、AGC的自动速度校正控制、各种手动速度微调控制、点动操作控制、速度设定系统的顺控联锁及故障报警显示控制,最终向主传动系统输出正确速度基准值。未机架的速度是作为基准值而不调节的,调节时的逐移方向是由下游向上游机架进行,通常称之为逆调。稳定精轧出口速度对轧机与卷取机的匹配和终轧温度控制都是有利的。当轧机处于压靠时,速度控制到低速运行,由压靠程序完成。
    3.5 活套高度及张力控制恒定活套量和小张力轧制是现代热连轧精轧机组的一个基本特点。在轧制过程中,由于主传动系统总是存在着动态咬钢速降,在稳定轧制阶段又总是存在着各种外部干扰,不可能始终保持各机架之间的速度匹配关系,所以设置活套的主要目的,就是在于检测到这些偏差,进而通过高度调节吸收这些活套量,使得生产正常稳定。此外,因为在热连轧轧制过程中,轧件温度很高,若受到太大的张力,其张应力就有可能超过金属的流动极限,使带钢受拉(拉窄,变薄)变形和尾部失张厚跃等一系列降低成品质量的不良后果,而活套装置的另一个作用就是使带钢保持恒定的小张力。活套控制系统运行方式分为三种:半自动方式—由操作人员通过HMI键盘设定活套的张力、平衡力和高度基准值,实现活套高度和活套张力的自动控制(活套高度基准可为一恒值)。全自动方式—通过接收上位机设定的活套的张力、平衡力和高度基准值,实现活套高度和活套张力的自动控制(活套高度基准可为一恒值)。手动方式—由操作人员操作手柄给出手动起套基准或手动落套基准实现对活套的抬起和落下控制(轧机停止时使用)。在起套过程中,从起套初始阶段后立即进入高度闭环,一旦主速度动态速降恢复,带钢与活套辊接触,则应投入张力控制功能。张力控制的目的应在于维持恒定小张力轧制,避免产生堆钢和拉钢。活套张力控制,首先根据预设张力、预设带钢的重力,在给定的活套高度下计算出活套合力矩电流给定。一旦由于活套量的变化,会使活套角产生变化,在新的活套角反馈后,又将计算出此刻的张力力矩和重力力矩,再折算出新的合力矩电流设定值。在起套过程中,张力设定值既不能过大,也不能过小。过大对带钢品质有影响,过小会使活套系统不稳定,亦不利于稳定轧钢。所谓活套高度自动控制系统就是以某一设定的活套高度为基准,用调节轧机速度来维持活套量恒定。即在由主传动控制系统及活套装置的套量信号(活套臂的摆角信号)所组成的活套高度闭环控制系统中,当实际的活套高度(活套量)与基准值不等时,用其差值控制上游(或下游)机架主传动的速度,纠正秒流量偏差,以保证活套量恒定。抛钢前活套降低高度基准进行微套量控制。为保证产品质量,不希望精轧机组出口速度频繁变化,我们采用调节上游机架主传动的速度来维持活套量恒定。即以精轧机组的末机架为基准架,调节上游机架的速度,来进行活套高度和张力控制(称之为逆调)。
    3.6 精轧多功能AGC随着轧制速度和自动化程度的提高,为了更有效地控制带钢的纵向厚度公差,提高成品带钢质量,液压压下相对于电动压下具有如下优点:惯性小,反应快,截止频率高,对外来干扰跟随性好,调节精度高;由于系统响应快,因此对轧辊偏心引起辊缝发生高频周期变化的干扰能进行有效的消除;可以实现对轧机刚度系数的调节,因此可根据不同的轧制条件选择不同的刚度系数,来获得所要求的轧出厚度。对于现代带钢热连轧机,一般要求在全长各点厚度值和锁定值之差小于±0.03mm。设定模型对各机架的辊缝预设定主要解决了带钢头部精度,但在实际轧制过程中会遇到各种干扰,为了消除这些干扰的影响,减少带钢厚度公差,需设置精轧机组自动厚度控制系统,因此AGC系统是热连轧精轧机组自动控制中一个极为重要的组成部分,是提高热轧带钢全长厚度精度的主要手段。目前在现代带钢热连轧机上广泛采用直接数字控制计算机进行厚度自动控制,简称DDC-AGC系统,它能综合采用多种形式的厚度自动控制系统,以适应不同钢种,不同成品规格以及各工艺参数变化的要求。AGC系统采用的基本方程是弹跳方程:其中: SF—弯辊力造成的厚度变化O—油膜轴承的油膜厚度变化G—辊缝零位(热膨胀及磨损)C—轧机的刚性系数,牛顿/毫米S—轧辊辊缝值,毫米但为了进一步提高厚调精度,需采取各种补偿措施,主要是弯辊力造成的厚度变化补偿,油膜厚度补偿以及辊缝零位补偿。同时利用测厚仪直接测得的成品带钢厚度值为基准对AGC系统进行监视,另外为了克服以弹跳方程为基础的反馈式AGC系统的滞后现象,在AGC系统中增加前馈控制功能。(1) 厚度计方式AGC系统厚度计方式AGC即为轧制力反馈AGC,简称GM-AGC或BISRA-AGC,是为了克服直接测厚AGC系统传递时间的滞后和检测的困难(对于带钢热连轧机精轧机组,除入口和出口处设置有测厚仪外,其他各机架的出口处无法装设测厚仪),因此采用间接测厚AGC系统。GM-AGC的实际厚度是利用弹跳方程计算出来的。GM方式的基本原理是:利用弹跳方程,根据测压仪和辊缝仪分别测得轧制压力偏差信号δp,辊缝位置的变动量Δs,然后把这两个变量叠加起来,得到带钢轧出厚度的偏差值δh(),将该δh反馈给厚度自动控制装置进行调节。这是AGC系统中基本的控制功能。(2) 监控AGC系统由于间接测厚的方法存在精度不高的缺点,因此在精轧机组末架的出口侧装设精度比较高的测厚仪来检测成品带钢的实际厚度偏差δh,并反馈到各机架的厚度自动控制系统种,以修正系统的误差值,以进一步提高控制精度。图4为监控AGC功能示意图。图中: C—轧机的刚性系数,牛顿/毫米S—轧辊辊缝值,毫米hL—锁定厚度m—轧件的塑性系数CY—测压头由于测厚仪直接测厚可将在轧制过程中轧辊磨损以及热膨胀等所造成的厚度偏差检测出来。因此在间接测厚的AGC系统中采用监控AGC可进一步提高厚控精度。
    (3) 弯辊力补偿弯辊力补偿是由于在AGC工作时,对于轧制压力将主动造成波动,此时单从板厚质量来看得到了改善,但板形质量可能变坏,为此采用前馈方式计算此影响量,使AGC的dS动作与弯辊动作同时,将可能既保证了厚度,又保证了板形。(4) 辊缝零位G补偿间接测厚法是利用磁尺信号来表示轧辊辊缝的,但实际上轧辊直径由于磨损和热膨胀产生缓慢的变化,其结果将使实际辊缝和反馈信号指示有差异,即发生辊缝零位漂移。因此需要分别对各机架的辊缝零位G进行补偿。

    该用户从未签到

    发表于 2009-1-13 13:26:06 | 显示全部楼层
    不错的方式,直抒胸臆

    该用户从未签到

    发表于 2009-2-2 12:41:01 | 显示全部楼层
    刚入门了解下,感谢!
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