軋鋼自動化_酸軋聯(lián)合機(jī)組方案ppt課件

1、2022/7/10酸軋結(jié)合機(jī)組 機(jī)架控制演講人：*.2022/7/10主要內(nèi)容液壓輥縫控制，簡稱為HGC( Hydraulic Gap Control),或者RGCRoll Gap Control)。機(jī)架間張力控制，簡稱ITC( Interstand Tension Control)。自動厚度控制，簡稱AGC( Automatic Gauge Control)。.2022/7/10系統(tǒng)構(gòu)造外環(huán)內(nèi)環(huán).2022/7/10內(nèi)外環(huán)構(gòu)造 .2022/7/10液壓輥縫控制RGC主要內(nèi)容概述：檢測及執(zhí)行單元等；控制方式 ：輥縫控制，軋制力控制；控制技術(shù) ：伺服閥特性補(bǔ)償，走漏檢測等；輥縫標(biāo)定 ；機(jī)架平安 ；

2、.2022/7/10液壓輥縫控制RGC概述液壓輥縫控制功能HGC主要實(shí)現(xiàn)機(jī)架的輥縫或軋制力控制，以及傾斜控制或軋制力差控制。每個機(jī)架安裝有兩個液壓推上壓下缸，一個在操作側(cè)，一個在傳動側(cè)；液壓缸位置經(jīng)過安裝在每個液壓缸內(nèi)的sony磁尺進(jìn)展檢測。軋制力那么經(jīng)過軋制力儀或者推上缸主油路的壓力傳感器進(jìn)展檢測。缸固定，活塞運(yùn)動。每個活塞的運(yùn)動由液壓回路的油流量確定，伺服閥控制油流量，伺服閥線圈電流設(shè)定來自控制器的模擬輸出。軋制線.2022/7/10液壓輥縫控制RGC概述比例伺服閥：200L/min，快速翻開；伺服閥：90L/min，精細(xì)調(diào)理；.2022/7/10液壓輥縫控制RGC輥縫控制：對于兩側(cè)輥縫，

3、實(shí)踐輥縫 零輥縫位置 實(shí)踐位置。其中，“零輥縫位置來自標(biāo)輥程序，作為輥縫計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn)；零輥縫位置：類似運(yùn)用“增量編碼器接近開關(guān)丈量位置時的接近開關(guān)，簡單地說，即把兩側(cè)的軋制力均加載至300ton人為定義時，測得的液壓缸的位置。例如，加載終了，假設(shè)兩側(cè)的磁尺位置讀數(shù)為50mm，那么此50mm即為零輥縫位置，定義此處的輥縫為0；當(dāng)液壓缸下降，磁尺位置讀數(shù)為40mm時，此時兩側(cè)輥縫50mm40mm，即10mm；輥縫標(biāo)定平均輥縫即兩側(cè)輥縫的算術(shù)平均值，輥縫傾斜即傳動側(cè)輥縫減去操作側(cè)輥縫所得差值 人為定義；.2022/7/10液壓輥縫控制RGC軋制力控制：實(shí)踐軋制力由軋制力儀丈量或者根據(jù)安裝在液壓油路中

4、的壓力傳感器檢測信號進(jìn)展計(jì)算。運(yùn)用壓力傳感器計(jì)算，單側(cè)液壓缸推上力該側(cè)液壓缸活塞側(cè)油壓*活塞側(cè)橫截面積 該側(cè)液壓缸桿側(cè)油壓*桿側(cè)橫截面積；單側(cè)軋制力 該側(cè)液壓缸推上力下支撐輥分量下中間輥分量+下任務(wù)輥分量/2 彎輥力；液壓輥縫控制概述總軋制力即兩側(cè)軋制力之和，軋制力差即傳動側(cè)軋制力減去操作側(cè)軋制力所得差值人為定義 。.2022/7/10液壓輥縫控制控制方式單獨(dú)輥縫控制位置方式，以各側(cè)的輥縫作為控制對象分別閉環(huán)控制 ，用于輥縫標(biāo)定及單缸調(diào)試；單獨(dú)軋制力控制軋制力方式，以各側(cè)軋制力作為控制對象分別閉環(huán)控制，用于輥縫標(biāo)定；平均輥縫控制位置方式，以平均輥縫作為控制對象，用于位置方式軋制；總軋制力控制軋

5、制力方式，以總軋制力作為控制對象，用于軋制力方式軋制；通常運(yùn)用于末機(jī)架的光整方式；.2022/7/10液壓輥縫控制控制方式傾斜控制控制傾斜，用于位置方式軋制；軋制力差控制控制軋制力差，用于軋制力方式軋制；方式切換保證切換的互斥性；經(jīng)過賦值當(dāng)前值斜坡函數(shù)實(shí)現(xiàn)輥縫控制和軋制力控制之間的無沖擊切換！.2022/7/10液壓輥縫控制RGC伺服閥特性補(bǔ)償伺服閥的流量與其入口、出口間壓力差的平方根成正比，使得伺服閥在控制系統(tǒng)表現(xiàn)為一個非線性環(huán)節(jié)，并導(dǎo)致整個伺服系統(tǒng)呼應(yīng)變慢。為了補(bǔ)償這一非線性環(huán)節(jié)，可以經(jīng)過對伺服閥輸出乘以一個可變增益來實(shí)現(xiàn)：其中，Ps為系統(tǒng)壓力，P為伺服閥入出口壓力差。由于進(jìn)出油兩種情況下

6、入出口壓力差不同，所以補(bǔ)償增益也需求分兩種情況思索 .2022/7/10液壓輥縫控制RGCPsPm P = Ps-PmPm P = Pm到油箱PsPm P = Ps-PmPb到油箱PsPm P = Ps-PbPb到油箱3-way4-way油流動方向挪動位置伺服閥特性補(bǔ)償.2022/7/10液壓輥縫控制RGC伺服閥泄露檢測 伺服閥在長期運(yùn)轉(zhuǎn)后其性能將逐漸下降，走漏或稱零漂添加。經(jīng)過一個偏向積分單元監(jiān)測伺服閥的走漏情況，當(dāng)走漏檢測值到達(dá)一定的限幅值后，伺服閥報(bào)警，提示改換伺服閥；參考值恒定檢查RefErrOutSat.2022/7/10液壓輥縫控制RGC伺服輸出 PID 調(diào)理器伺服閥參考值位置參考

7、值位置反響伺服閥流量線性化補(bǔ)償PsPm伺服閥泄露補(bǔ)償增益選擇.2022/7/10液壓輥縫控制RGC控制輸出當(dāng)采用平均輥縫控制時：傳動側(cè)輸出平均輥縫控制環(huán)輸出傾斜控制環(huán)輸出；操作側(cè)輸出平均輥縫控制環(huán)輸出傾斜控制環(huán)輸出；當(dāng)采用總軋制力控制時：傳動側(cè)輸出總軋制力控制環(huán)輸出軋制力差控制環(huán)輸出；操作側(cè)輸出總軋制力控制環(huán)輸出軋制力差控制環(huán)輸出；.2022/7/10液壓輥縫控制RGC.2022/7/10液壓輥縫控制RGC輥縫標(biāo)定輥縫標(biāo)定的目的就在于找到各側(cè)的零輥縫位置輥縫計(jì)算，為輥縫計(jì)算提供參考點(diǎn)；酸軋機(jī)組中的機(jī)架標(biāo)定分為有無帶鋼標(biāo)定和有帶鋼標(biāo)定兩種；無帶鋼標(biāo)定有帶鋼標(biāo)定.2022/7/10液壓輥縫控制RG

8、C機(jī)架平安輥縫鎖定急停按鈕；“機(jī)架鎖定按鈕；輥縫傾斜軋制力差超限；檢測元件SONY磁尺，壓力傳感器缺點(diǎn)伺服閥走漏檢測，閥芯反響等缺點(diǎn)；輥縫快開上游發(fā)生斷帶；拍下輥縫快開按鈕；軋制力超限；液壓站缺點(diǎn)；機(jī)架卸荷有快開懇求，同時，伺服系統(tǒng)檢測元件，執(zhí)行元件，液壓站缺點(diǎn)；.2022/7/10機(jī)架間張力控制ITC)系統(tǒng)構(gòu)造速度張力方式/輥縫張力方式.2022/7/10機(jī)架間張力控制ITC)速度張力方式穿帶期間采用速度張力方式；另外對于4-5機(jī)架間張力，當(dāng)末機(jī)架任務(wù)于光整方式時，采用速度張力方式；速度張力方式又分為張力延續(xù)和張力極限兩種方式。張力延續(xù)指張力控制器延續(xù)調(diào)理使張力堅(jiān)持為恒值；張力極限指張力控制

9、器僅在張力超限時進(jìn)展調(diào)理，當(dāng)張力調(diào)回目的區(qū)間時，控制器被堅(jiān)持。輥縫張力方式軋制期間36m/min采用輥縫張力方式速度張力方式；輥縫張力方式采用張力極限方式；.2022/7/10機(jī)架間張力控制ITC).2022/7/10機(jī)架間張力控制ITC)控制闡明；以1-2機(jī)架間張力控制為例：當(dāng)穿帶進(jìn)入ST2后，1-2之間設(shè)定為穿帶張力，采用張力延續(xù)方式，使帶鋼堅(jiān)持REF恒定，防止帶鋼跑偏。穿帶進(jìn)入ST3后，1-2間張力為設(shè)定張力，采用張力極限方式進(jìn)展控制，當(dāng)實(shí)踐張力位于TMIN,TMAX內(nèi)時，控制器不調(diào)理，當(dāng)張力動搖至TMIN,TMAX以外時，控制器投入，調(diào)理張力進(jìn)入TL2,TH2區(qū)間時，控制器被堅(jiān)持。開場

10、軋制，輥縫張力方式下，采用張力極限方式，當(dāng)實(shí)踐張力位于TL1,TH1內(nèi)時，控制器不調(diào)理，當(dāng)張力動搖至TL1,TH1以外時，控制器投入，調(diào)理張力進(jìn)入TL2,TH2區(qū)間時，控制器被堅(jiān)持。.2022/7/10自動厚度控制AGC)系統(tǒng)構(gòu)造方式：第五機(jī)架-光輥.2022/7/10自動厚度控制AGC)系統(tǒng)構(gòu)造方式2：第五機(jī)架-毛輥光整方式.2022/7/10自動厚度控制AGC)入口AGCC1機(jī)架前饋FF1)前饋控制用于補(bǔ)償入口來料厚度的動態(tài)偏向。入口測厚儀采樣丈量一段未軋帶鋼的偏向該丈量段長度可調(diào)，然后跟蹤該丈量段至其經(jīng)過C1輥縫時，經(jīng)過比例調(diào)理器輸出調(diào)整C1機(jī)架輥縫，同時對C1機(jī)架前張力輥速度進(jìn)展修正，

11、以補(bǔ)償輥縫調(diào)理引起的張力動搖，并堅(jiān)持進(jìn)入C1機(jī)架的金屬秒流量恒定。.2022/7/10自動厚度控制AGC)入口AGCC1機(jī)架反響FB1)反響控制用于獲得帶鋼所需的絕對出口厚度。C1機(jī)架余下的帶鋼厚度偏向由出口測厚儀THG1進(jìn)展丈量，取采樣段內(nèi)丈量值的平均值作為實(shí)踐厚度偏向采樣段長度可調(diào)，如可取出口測厚儀與C1輥縫的間隔。厚度偏向經(jīng)過一個積分控制器后作用于C1機(jī)架輥縫，直到出口偏向?yàn)榱?。同樣地，在調(diào)理C1輥縫的同時對C1機(jī)架前張力輥速度進(jìn)展修正，以補(bǔ)償輥縫調(diào)理引起的張力動搖，并堅(jiān)持進(jìn)入C1機(jī)架的金屬秒流量恒定。該積分控制器經(jīng)過改動積分增益進(jìn)展優(yōu)化，積分增益由控制系統(tǒng)的純滯后時間決議，該純滯后時間

12、為采樣段帶鋼從輥縫至出口測厚儀的時間延遲，因此在算法中引入了速度，輥縫和測厚儀間的間隔越短，系統(tǒng)滯后時間越短，反響厚度控制質(zhì)量就越好。.2022/7/10自動厚度控制AGC)入口AGC.2022/7/10自動厚度控制AGC)入口AGCC1機(jī)架秒流量MFC1)由于前饋控制是開環(huán)控制，要求系統(tǒng)模型參數(shù)準(zhǔn)確性，很難完全消除厚差。而反響控制雖然是閉環(huán)控制，卻存在由于系統(tǒng)帶有純滯后環(huán)節(jié)而呼應(yīng)緩慢的問題。而秒流量控制那么處理了上述兩種控制方式的缺乏，兼具了準(zhǔn)確性和快速性。秒流量控制可以計(jì)算出帶鋼在輥縫中變形的帶鋼單元出口厚度值。根據(jù)秒流量方程:h1v0/ v1H0+h0H1 式中：v：帶鋼實(shí)踐速度由激光測

13、速儀測得 H：帶鋼厚度設(shè)定值 h：帶鋼厚度偏向所以不再需求等待帶鋼出口由軋機(jī)出口測厚儀測得的厚度值，這種控制方式可以對入、出口厚度偏向作出快速反響，防止了輥縫與出口測厚儀的時間延遲。.2022/7/10自動厚度控制AGC)入口AGC.2022/7/10自動厚度控制AGC)入口AGCC2機(jī)架前饋FF2)C1機(jī)架后余留的厚度偏向被測厚儀THG1記錄下來，存入存儲器緩沖區(qū)中，并跟蹤至C2機(jī)架的輥縫，然后轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)乃俣刃拚\(yùn)用到C1機(jī)架和入口張力輥中，以堅(jiān)持進(jìn)入C2機(jī)架的秒流量恒定。為了盡量減少C1-C2機(jī)架間張力的動搖，C2機(jī)架輥縫控制需根據(jù)速度修正成比例地同時進(jìn)展調(diào)整。同C1機(jī)架前饋一樣，控制信

14、號也需經(jīng)過跟蹤FIFO) 輸出給C1機(jī)架和入口張力輥速度控制進(jìn)展修正。.2022/7/10自動厚度控制AGC)出口AGC出口反響FB5S/FB4R)FB5S:該方式用于最后一個機(jī)架采用的光輥軋制。利用C5出口測厚儀產(chǎn)生的厚度偏向信號作為反響控制的修正信號作用于C5機(jī)架的速度修正，由于C4-C5間張力設(shè)定總是堅(jiān)持恒定張力控制中，允許張力實(shí)踐值在設(shè)定值上下的一個范圍內(nèi)，此時張力調(diào)理閉環(huán)無輸出，所以需求C5機(jī)架的輥縫控制的同步伐整以補(bǔ)償速度調(diào)理引起的過大的張力動搖。FB4R:以下兩種情況時采用方式2：第一，當(dāng)來料板形不好，而所軋產(chǎn)品厚度及硬度用4臺軋機(jī)軋制就能到達(dá)所需出口厚度，最后機(jī)架就相當(dāng)于平整或

15、光整機(jī)架；第二，C5采用毛輥軋制。末機(jī)架的軋制力堅(jiān)持常數(shù)，C5出口測厚儀產(chǎn)生的厚度偏向信號作為反響控制的修正信號作用于C4機(jī)架的速度；為了堅(jiān)持與C5機(jī)架以及卷取機(jī)的速度關(guān)系，由厚度控制給出的速度偏向也必需運(yùn)用到C5機(jī)架以及卷取機(jī)的速度控制上。 為使C3-C4間張力設(shè)定總是堅(jiān)持恒定，需求C4機(jī)架輥縫控制的同步伐整以補(bǔ)償速度調(diào)理引起的過大的張力動搖。.2022/7/10自動厚度控制AGC)出口AGC監(jiān)控AGCMonitor)出口反響的輸出量改動了C4機(jī)架和C5機(jī)架的任務(wù)形狀。由于希望C4機(jī)架和C5機(jī)架盡量堅(jiān)持相對穩(wěn)定的任務(wù)形狀，因此對出口反響的調(diào)理量作了限幅，監(jiān)控AGC將出口反響的 “超限部分補(bǔ)償

16、轉(zhuǎn)給入口AGC進(jìn)展調(diào)理。在監(jiān)控AGC中，對出口AGC輸出值超出限幅部分進(jìn)展積分。與C1機(jī)架反響類似，該積分器經(jīng)過C1機(jī)架到C5機(jī)架出口測厚儀傳輸時間進(jìn)展了優(yōu)化。監(jiān)控AGC的輸出分解為以下兩部分：C1機(jī)架速度C1出口測厚儀的厚度偏向最終的結(jié)果是改動進(jìn)入機(jī)架的金屬秒流量；.2022/7/10自動厚度控制AGC)偏心補(bǔ)償偏心補(bǔ)償為了彌補(bǔ)軋輥熱膨脹、磨損、彈性變形呵斥的軋輥偏心對輥縫的周期性影響，使軋輥在受力和受熱軋制時，仍能堅(jiān)持平直的輥縫，采用了軋輥偏心補(bǔ)償。 偏心信號有三種方式：一是入口張力，將張力經(jīng)過轉(zhuǎn)換系數(shù)DF_DT轉(zhuǎn)換成軋制力參與計(jì)算得到偏心信號；二是出口厚度；三是直接選擇軋制力作為偏心輸入

17、信號來參與計(jì)算。將偏心信號按照傅里葉級數(shù)展開：，其中：恒定軋制力：支撐輥轉(zhuǎn)動角速度.2022/7/10自動厚度控制AGC)偏心補(bǔ)償偏心補(bǔ)償因此補(bǔ)償信號主要有6個諧振器組成，其中3個用于上支撐輥，3個用于下支撐輥；對于每組3個諧振器，分別用于一次諧波基波、二次諧波、三次諧波的獲取，根據(jù)過去周期0，2內(nèi)的軋制力信號，得到各諧波分量，然后將各諧波分量相加，得到最終的偏心補(bǔ)償信號 ，.2022/7/10自動厚度控制AGC)加減速補(bǔ)償加減速補(bǔ)償軋制效率補(bǔ)償軋制過程中，在假設(shè)外界條件恒定的情況下，隨著軋制速度的添加，摩擦系數(shù)減小，因此到達(dá)目的厚度所需軋制力減小，同樣來料厚度時，出口厚度將減小，即出現(xiàn)帶鋼減薄的景象，同樣地，在加速過程中，摩擦系數(shù)增大，將出現(xiàn)帶鋼超厚的景象。加減速補(bǔ)償即是用于消除加減速過程中呵斥的厚度超差。即在加速過程中，翻開輥縫以消除帶鋼減薄，加速過程中