在分析可逆冷轧机组和大型国有企业引进的全连续五机架连轧机组的优缺点，综合考虑国内机械制造水平和自动控制水平的基础上，以新的轧制工艺为指导，针对冷轧带钢，特别是冷轧宽带（例如镀锌基板）已经批量化的特点，研究开发了适用于大型民营钢铁企业和中型国有钢铁企业的大压下率、全连续、高产量、低成本、低投入的全新型五机架六辊冷连轧机组。该机组的研制成功为民营企业在宽带钢市场竞争中取得优势提供了保证。 二、机组特点 1、 大压下率：3.0 mm厚的带钢经五个机架一次轧制到0.3mm，可以覆盖大部分镀锌基板的需求。 2、 全连续：从开卷到卷取实现全连续生产，为此，机组配置有自动焊机、入口活套、出口飞剪和双工位卷取机。 3、 高精度：为保证产品厚度精度和良好板形，生产线的五个机架全部配置为六辊全液压（AGC）轧机。 4、 低投入：整条生产线的投资相当于两条高配置六辊可逆轧机的投资，或只有进口同类生产线的1/4（按吨钢产能计算）。 5、 高效益：与可逆轧机相比，由于厚控精度和成材率提高和人员成本降低，吨钢成本可以降低50元。 三、技术性能 设备型号 带钢宽度（mm）带钢厚度（mm） 轧制力 （T） 轧制速度 (m/min) 年产量（T） XX-WLZ1450 900-1250 0.2～1.2 1800 600500000 XX-WZ1250800-11000.2～1.21500600400000 XX-WZ1050600-9000.2～1.21100600300000 四、技术特点： 1、生产线全数字直流调速，张力闭环控制、速度自动控制； 2、五机架全液压(AGC) 自动厚度控制，包括预控AGC、监控AGC和流量AGC； 3、工作辊正负弯辊，中间辊正弯辊及横移控制；轧辊分段冷却控制； 4、 基础自动化和过程自动化完备，采用西门子PLC； 5、采用双开卷、闪光对焊、卧式活套； 6、采用双工位CAROSAL卷取机 7、系统数据采集、显示、存储和输出系统，包括故障诊断和报警； 8、主机全部采用六辊轧机； 9、具备过焊缝自动降速、减张等功能 10、轧辊快速换辊； 11、轧辊全部采用油气润滑； 12、采用先进平床+铁磁过滤工艺润滑 五、设备组成： 机械设备主要有上/卸卷小车、开卷机、夹送矫直机、焊机、活套、张力辊、对中装置、五机架全六辊液压AGC轧机、快速换辊车、飞剪、卷取机和助卷器等；另外还包括电控系统、液压系统、工艺润滑系统、油气润滑和稀油润滑系统等。 六、工艺流程： 上卷—→开卷—→夹送、矫直—→焊接—→活套—→测厚—→五机架连轧 —→测厚—→飞剪—→卷取—→卸卷 七、见下图——现场工艺布局，注意流体力学的细节；
轧机厚度自动控制系统设计 摘要：随着社会经济的发展，对板带产品的质量和精度要求越来越高。厚度精度就是板带产品的重要质量指标之一。本文针对轧机AGC技术的现状，以及轧机厚差产生的原因进行了分析。在此基础上，对轧机AGC进行分析，以APC为主要研究对象，选用PLC作为系统的控制器，将位移传感器测得的位移量经A/D转换送给PLC来控制步进电机，从而控制阀，通过轧制力来改变辊缝厚度实现轧机厚度控制。 1 引言 轧机又称轧钢机，轧钢机就是在旋转的轧辊之间对钢件进行轧制的机械，轧钢机一般包括主要设备（主机）和辅助设备（辅机）两大部分。轧钢机按轧辊的数目分为二辊，三辊式，四辊式和多辊式，轧钢机通常简称为轧机。 板带厚度精度是板带材的两大质量指标之一，板带厚度控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。带钢纵向厚度不均是影响产品质量的一大障碍，因此，轧机的一项重要课题就是带钢厚度的自动控制。厚度自动控制系统是通过测厚仪或传感器对带材实际轧出厚度连续进行测量，并根据实测值与给定值比较后的偏差信号，借助于控制回路或计算机的功能程序，改变压下装置、张力或轧制速度，把带材出口厚度控制在允许的偏差范围内。实现厚度自动控制的系统称为“AGC"。 我国近年来从发达国家引进的一些大型的现代化的板带轧机，其关键技术是高精度的板带厚度控制和板形控制。板带厚度精度关系到
金属的节约、构件的重量以及强度等使用性能，为了获得高精度的产品厚度，AGC系统必须具有高精度的压下调节系统及控制系统的支持。 而对于轧机来说产生厚差的原因大致可分为三大类： （1）轧机方面的原因：轧辊热膨胀和磨损、轧辊弯曲、轧辊偏心和支撑辊轴承油膜厚度等都会产生厚度波动。它们都是在液压阀位置不变的情况下，使实际辊缝发生变化，从而导致轧出的带钢厚度产生波动。 （2）轧件方面的原因：厚度偏差会直接受到坯料尺寸变化的影响。它包括来料宽度不均和来料厚度不均的影响。 （3）轧制工艺方面的原因：轧制时前后张力的变化、轧制速度的变化等。 2 系统总体设计 厚度自动控制AGC （Automatic Gauge Control）是指钢板轧机在轧制过程中通过动态微调使钢板纵向厚度均匀的一种控制手段。厚度自动控制系统是通过测厚仪或传感器对带材实际轧出厚度连续进行测量，并根据实测值与给定值比较后的偏差信号，借助于控制回路或计算机的功能程序，改变压下装置、张力或轧制速度，把带材出口厚度控制在允许的偏差范围内。 AGC系统一般包括有： 1）压下位置闭环：为了轧出给定厚度的轧件，首先必须在轧件进入辊缝之前，准确地设定空载辊缝。其次，在轧制过程中，为了使轧后的轧件厚度均匀一致，还必须随着轧制条件的变化及时的调整空
一、冷连轧机的工作原理 四机架冷连轧机的机械组成是由开卷机、四个连轧机架、卷取机等组成。 轧钢的轧制分穿带、建张、正常轧制和出钢四个阶段。带钢经过开卷机后经酸洗、水洗到达第一机架，第一机架轧辊的带动电机通过电动使带钢穿过，依此法使带钢穿过二、三、四机架到卷取机，卷取机咬住带钢后，穿带结束。在张力闭环控制投入之前，通过手动调节开卷机、四个机架轧辊及卷取机的速度来建立各机架间及开卷机与第一机架间第四机架与卷取机间的张力建张结束后，在不进行张力闭环控制情况下，靠各机架速度的搭配给定进行轧制。当张力达到设定张力的100% 时，张力闭环控制投入运行，进入正常张力轧制阶段。 张力是联系各个机架参数的桥梁和纽带，在较大的张力条件下进行轧制是带钢冷连轧生产的一个重要特点，这就要求张力的控制要合理，而张力控制系统是一个在高实时性要求下的变参数系统，所以对它进行实时快速的控制就显得非常必要了。 轧机张力的产生与测量 张力是连轧过程的一个重要现象，各机架通过带钢张力传递影响，传递能量而相互发生联系，张力是由于机架间速度不协调而造成的，以两个机架为例，由于某种原因(外扰量或调节量变动时)而使1#轧机带钢出口速度减小(可以是轧辊速度减小，也可能由于压下率等其他工艺参数变动，造成前滑量减小)或使2#轧机带钢入口速度加大(原因也可以是轧辊速度变大或后滑量减小)，结果使1#~2#机架间的带钢产生拉拽，从而产生张力。 张力问题是连轧中的核心问题，大张力轧制是带钢冷连轧生产的一个重要特点，合理的张力制度，可以保证轧制过程稳定而且对成品带钢质量及带卷质量的控制有着重要的影响。 张力在轧制过程中的主要作用有如下几点： (1)防止轧件跑偏防止轧件跑偏是保证冷连轧能否正常轧制的一个 重要问题。在实际的生产过程中，轧件跑偏将破坏正常板形，引起操作事故甚至设备事故,特别是在开坯时，需耗费很多时间，甚至采用停机、抬辊等办法来纠正，直接影响生产效率，因此，在轧制过程中必须尽量地防止轧件跑偏现象的发生。 (2)自动调节作用在轧制过程中，如果机架间的速度存在偏差，平衡状态将遭到
冷轧厚度控制技术分析张 士杰 Last updated at 10:00 am on 25th December 2020
冷轧厚度控制技术分析 摘要：对薄板冷轧厚度控制技术的发展和方法介绍、分析。厚度控制系统 的分类，和轧制过程中厚度变化的原因和特点以及处理方法。通过A G C控制系统减小带钢的厚度偏差。首钢京唐目前使用的厚度自动控制情况。 关键词：A G C控制；压下量；张力；前馈 引言： 随着国民经济的高速发展，科学技术的不断进步，用户对板带钢材的 品种、材质、精度提出了更高的要求，尤其在汽车工业、电子工业、高压容器等领域是对各种板带材要求更为苛刻。因而促使板带轧机向自动化、高速化和高精度方向发展，轧机的压下机构要具有高精度、快速性、稳定性、同步性、可靠性等要求。而钢材产品的精度主要指产品的外形尺寸精度，对于板带钢来说，外形尺寸包括厚度、宽度、板形、板凸度、平面形状等等。在所有的尺寸精度指标中，厚度精度是衡量板材及带材的最重要的质量指标之一，己成为国内外冶金行业普遍关注的一个焦点。首钢京唐公司冷轧厂装备了国内数一数二先进的设备，例如三冷轧厂酸轧作业区的日本三菱日立的 U C M轧机，采用了厚度自动控制系统。
一、厚度控制的概念 厚度自动控制（A u t o m a t i c G a u g e C o n t r o l简称A G C）是提高带材厚度精度的重要方法，其目的是获得板带材纵向厚度的均匀性，从而生产出合格产品。目前，厚度自动控制己成为现代化板带生产中不可缺少的组成部分。 二、薄板冷连轧机A G C系统分类： （1）用测厚仪测厚的反馈式厚度自动控制系统 70年代，厚度控制系统大多是这类系统，带钢从轧机出来之后，通过测厚仪测出实际轧出厚度并与设定厚度值相比较，得到厚度偏差，当二者相等时，厚度差运算器输出为零。若实测厚度值与给定厚度值相比较出现厚度偏差时，便将它反馈给厚度自动控制装置，变化为辊缝调节量的控制信号，输出给压下执行机构，以消除此厚度偏差。然而，这种控制方式，因检出的厚度变化量与辊缝的控制量不是在同一时间内发生的，所以实际轧出厚度的波动不能得到及时的反映，结果使整个厚度控制系统的操作有一定的时间滞后。为防止厚度控制过程中的此种时间滞后，往往采用厚度计式的厚度自动控制系统。
轧机厚度自动控制AGC系统 使 用 说 明 书 中色科技股份有限公司 装备所自动化室 二零零九年八月二十五日
目 录 第一篇 软件使用说明书 第一章 操作软件功能简介 第二章 操作界面区简介 第三章 操作使用说明 第二篇 硬件使用说明书 第一章 接口板、计算机板跨接配置图 第三篇 维护与检修 第一章 系统维护简介及维护注意事项 第二章 工程师站使用说明 第三章 检测程序的使用 第四章 常见故障判定方法 第四篇 泵站触摸屏操作说明 第五篇 常见故障的判定方法 附录： 第一章 目录 第二章 系统内部接线表 第三章 系统外部接线表 第四章 系统接线原理图 第五章 系统接口电路单元图
第一篇 软 件 说 明 书
第一章 操作软件功能简介 ．设定系统轧制参数； ．选择系统工作方式； ．系统调零； ．显示时实参数的棒棒图、馅饼图、动态曲线； ．显示系统的工作方式、状态和报警。 以下就各功能进行分述： １、在轧机靠零前操作手需根据轧制工艺，设定每道次的入口厚度、出口厚度和轧制力等参数。也可以在轧制表里事先输入，换道次时按下道次按钮，再按发送即可。 ２、操作手根据不同的轧制出口厚度，设定机架控制器和厚度控制器的工作方式，与轧制参数配合以得到较理想的厚差控制效果。 ３、在泄油状态下，操作手通过在规定状态下对调零键的操作，最终实现系统的调零或叫靠零，以便厚调系统正常工作。 ４、在轧制过程中，以棒棒图、馅饼图和动态曲线显示厚调系统的轧制速度、轧制压力、开卷张力、卷取张力、操作侧油缸位置、传动侧油缸位置、压力差和厚差等实时值。（注意：轧机压靠前操作侧油缸位置、传动侧油缸位置显示为油缸实际移动位置。轧机压靠后操作侧油缸位置、传动侧油缸位置显示的是辊缝值。）
课程设计说明书 2030mm带钢冷连轧厚度自动控制系统Automatic control system of 2030mm strip cold rolling thickness 学院（系）： 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师： 评阅教师： 完成日期：2015.12.31 y
课程设计任务书-机电一体化 一、学生基本信息 二、课程性质与考查方式 在学习《轧制过程自动化》后，进行的课程大作业，主要目的是掌握轧制自动化所学内容。 成绩考核办法： 1、日常出勤情况考核，为期3周（12月10日至12月31日）； 2、中期进度情况、完成情况考核； 3、课程设计答辩，考核任务完成数量与质量，评价学生课程设计成绩。 三、课程目标 1、机自专业冶金机械方向轧钢机械课程设计的目的是综合运用所学机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、结构力学、塑性力学与轧制原理、轧钢工艺学、轧制过程自动化等专业基础课的理论知识，按照《轧制过程自动化》专业课及其行业相关标准要求，对板带，型钢，棒线材，钢管等各类钢材轧制过程进行自动控制设计。包括厚度自动控制原理，厚度控制的基本理论，厚度自动控制的设备组成及结构特点等，培养学生在该技术领域分析问题和解决问题的能力。 2、学生应认真阅读和理解课程设计任务书，搜集与分析有关轧制过程自动化最新的专业文献资料，熟悉和学习有关各种最新设计标准和规范的内容，了解与设计内容相关的行业动态，在教师指导下，独立、认真、按时完成任务书规定的设计内容。 3、培养学生具有运用工程工作所需的相关数学、自然科学以及经济和管理知识的能力； 4、培养学生具有运用工程基础知识和本专业的基础理论知识解决问题的能力，具有系统的工程实践学习经历；了解本专业前沿发展现状和趋势； 5、培养学生掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素； 6、培养学生掌握文献搜索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法； 四、设计内容 1、题目：2030mm带钢冷连轧厚度自动控制系统 2、完成的工作内容 完成2030mm冷连轧机的主要设备组成和结构特点，厚度自动控制系统的基本原理
２００７年５月第１４卷增刊 控制工程 ＣｏｎｔｍｌＥｎ西ｎｅｅＩｉｎｇｏｆＣｈｉｎａ Ｍａｖ２００７ Ｖ０１．１４，Ｓ¨ 文章编号：１６７Ｉ一７８４８（２００７）Ｓ。０１３６—０３ 冷连轧机ＡＧＣ系统监控网络的配置设计和实现 方一鸣’，聂颖１，陈刚１，王益群２，姜万录２ （１．燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛０６６００４；２．燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛０６６００４） 摘要：针对张家港１４５０五机架冷连轧ＡＧＣ（自动厚度控制）系统，构建了基于Ｐｒｏ胁ｕｓ ＤＰ总线的过程控制级（一级）计算机和现场麟等智能化设备之间的监控网络，满足了一级 计算机和基础自动化系统间数据通信的快速性要求，为五机架冷连轧Ａ（）Ｃ系统的实现奠定了 良好基础。同时利用基于ＴＣＰ／ＩＰ的工业以太网，保证了过程优化级（二级）计算机向一级计算 机下送轧制规程，及在ｗｉｎｃｃ组态的人机界面上显示现场采集的实际数据和控制状态。该网络 系统已成功应用于张家港１４５０五机架冷连轧机ＡＧＣ系统，实践证明该系统运行正常、可靠。 关键词：冷连轧机；自动厚度控制（ＡＧＣ）；Ｐｒ曲ｂｕｓＤＰ；现场总线；工业以太网 中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ａ ＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｆｏｒＭｏｎｉｔｏｒＮｅｔｗｏｒｋｏｆＡＧＣ ＳｙｓｔｅｍｏｆＣｏｌｄＴａｎｄｅｍＲｏｌｌｉｎｇＭｉⅡ 艄阼，戒ｎ９１，Ａ忸Ｋ昭１，Ｃ冠融‘能凡９１，删珏ｇ吼２，肋圳Ｇ耽肛ｆ“２ （１．Ｅｌｅｃｔ＾ｃＥｎ西ｎｅｅ＾ｎｇｌｎｓｄｔＩｌｔｅ，Ｙ锄ｓｈ锄Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ）ｒ，呲锄一∞ｏ∈舶０４，ＣｈｉｒＩａ； ２．ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎ舀ｎｅ耐ｎｇＩｒ出ｉｔｕｔｅ，Ｙ锄ｓ｝ｌａｎＵｆｌｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄ８００６６００４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓ打ａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｎ娟ｂｕｓＤＰ，ｔｈｅｍ彻ｊｔｏｒｎｅｍｏｆｋｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒｏｆｐＩ∞ｅｓｓｃｏｎ细ｌ】ｅｖｅｌａｎｄｓｐｏｔｊｎｆｅⅡｊｇｅｎｌｅｑｕｉｐｎｌｅｍｓｕｃｈａｓ ＥＴ２００ｉｓｃｆ）ｎｓ【ｍｃｆｅｄｆｏｒｔｌｌｅＡＧＣｓｙｓｌｅｍｏｆ６ｖｅｓｌａｎｄｓｃｏｌｄｒｏｌｌｉｎｇ嘣ｕａｔｚｈａｎ商ｉａｇａＩｌｇ．卟ａｔＩｎｅｅｔｓ山ｅ｝ｌｉ曲ｒ印ｉｄｉｔｙｎｅｅｄ０ｆｄａｌａｃｏｒｎｒｎｕｍｃａ．ｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｆｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒｏｆｌｅｖｅｌＩａＪｌｄｂａｓｅａｕｔｏｍａ舡ｏｎｓ丫ｓｔｅｍ．Ａ１１ｉｃｅｒｆｏｌＪＩ蜘ｏｎｆｏｒｔ１１ｅＡＧＣｓｙｓｔｅｍｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ６ｖｅｓｔａｎｄｓｃ０１ｄｔａｎｄｅｍｒｏＩＩｉｎｇ ｍ…ｓｅｓｌａｂｌｉｓｈｄ｛．Ｍｅａｎｗ‰，ｉｎｄｕｓ丽ａｌＩｎｔｅｍｅｔｂａｓｅｄｏｎ删妒ｅｒｌｓｕｒｅｓｔ胁ｍｅｃｏｍｐｕｔｅｒ０ｆｐｒｏｃｅｓｓｏｐｔｉｆｎｉ五ｎｇｌｅｖｅＩ（ＩｅｖｅＪⅡ）Ⅱａｎｓｍｉｔｓｍｌｌｉｎｇｓｃｈｅ（１ｕｌｅｔｏｔｈｅＩｅｖｅｌｌｃｏＨｌｐｕＩｅｒ．ｓｐｏｔｃｏＵｅｃｔｅｄｒｅａｌｄ日旭蛐ｄｃ蝴ｌｓｔａｔｔｌｓａｒｅｄｉｓｐｌａｙｅｄｏｎｈｕｌｌｌａｎｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅ以ｃｅｗｈｉｃｈ；ｓｃｏ瓶孙鹏ｄｂｙｗｎｃｃ．Ｎｏｗｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｆｅｄｎｅｔｗｏｒｋｓｙｓｔｅｍｈａｓｌ觉ｅｎｓｕｃｃｅｓｓｆ珊ｙ印ｐｌｉｅｄｔｏⅡｌｅＡＧｃｓｙｓｔｅｍｏｆ６ｖｅｓｔａｌｌｄｓｃｏｌｄｍｌｌｉｎｇｎｌｉｌｌａｔＺ１１ａＩ酒ｉａｇａｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｌｄｍｄｅｍ ｍＵｉｎｇｒｎｉＵ；ａｕｔｏｎｌａｔｉｃｇａｕｇｅ ｃｏｎｔｍｌ；ｍ６ｂｕｓＤＰ；６ｅｌｄｂｕｓ；ｉｎｄｕｓｍａｌＩｎｔｅｍｅｔ １引言２系统网络总体结构设计和配置 五机架冷连轧机ＡＧｃ控制系统，其控制变量多，控制任务复杂，实时性要求高¨ｊ，因此在设计五机架冷连轧机ＡＧｃ控制系统时，选择了ＳＩＭＡＴＩｃＴＤｃ系统，因其具有优越的控制性能乜ｊ。 五机架冷连轧ＡＧｃ控制系统由多段网络组成。过程控制级计算机和现场Ｅ他００等智能化设备之间的监控网络采用现场总线Ｐｍｆｉｂｕｓ网络，应用的是Ｐｍ‰ｕｓＤＰ方式，是欧洲标准ＥＮ５０１７０和国际标准ＩＥｃ６１１５８定义的一种远程Ｉ／ｏ通信协议。３’４Ｊ。过程优化级计算机和一级计算机之间采用基于ＴＣＰ／ＩＰ的工业以太网。工业以太网是工业环境中最有效的一种子网，是一种符合ＩＥＥＥ８０２．３标准的开放式通讯网络。 张家港１４５０五机架冷连轧机ＡＧＣ控制系统主要由两级计算机控制系统和基础自动化系统（ｏ级）组成。两级计算机控制系统包括过程优化级（二级）计算机系统（含模型计算、人机界面ＨＭＩ，数据库功能）和过程控制级（一级）计算机系统。 过程优化级计算机根据来料厚度、来料宽度、材质、成品厚度等数据以及各机架秒流量相等原则计算得到轧制规程ｂＪ，或直接根据轧制经验数据表得到最佳轧制规程，得到五机架冷连轧机各机架速度、出口目标厚度、辊缝（或缸位移）基本给定量、压力基本给定量、张力基本给定量等数据，并送给过程控制级计算机（西门子１、Ｄｃ系统）。过程优化级计算机从过程控制计算机读取轧机当前的工作状 收稿日期：２００６，０８．２８；收修定稿日期：２００６—１２。１２ 作者简介：方一鸣（１９６５一），男，江苏无锡人，教授，博士，主要从事轧机自动控制、自适应控制理论及应用、工业过程计算机控制等 方面的教学与科研工作。 万方数据
一、填空题 1、9.5根据轧机弹跳方程测得的厚度和厚度偏差信号进行厚度自动控制的系统称为GM-AGC或称 P-AGC。 2、9.5监控式厚度自动控制的基本原理就是反馈式厚度自动控制的基本原理。 3、9.5中厚板头部厚度补偿做法主要有两种：头部三角形补偿法和冲击补偿法。 4、9.6 20世纪90年代到现在，热轧带钢厚度偏差±40μm，全长命中率99%，宽度偏差＋2～6mm， 全长命中率95%。 5、9.6热带厚度精度可分为：一批同规格带钢的厚度异板差和每一条带钢的厚度同板差。为此可将厚度 精度分解为带钢头部厚度命中率和带钢全长厚度偏差。 6、9.6热带头部厚度命中率决定于厚度设定模型的精度。 7、9.6带钢全长厚差则需由AGC根据头部厚度(相对AGC)或根据设定的厚度(绝对AGC)使全长各点厚 度与锁定值或设定值之差小于允许范围，应该说头部精度对AGC工作有明显影响。 8、9.6可将宽度精度分解为带钢头部宽度偏差和带钢全长宽度偏差。 9、9.6头部宽度偏差除了决定于宽度设定模型的精度外，还取决于变形条件及是否采用短行程控制 (SSC)。 10、9.6热带粗轧用立辊时为了克服头尾宽度变窄采用短行程(SSC)控制。 11、9.7热带轧机弹跳量一般可达2～5mm。 12、9.7在现场实际操作中，为了消除弹跳方程曲线段的影响，都采用了所谓人工零位的方法。 13、9.7做试验确定轧机刚度的方法有轧铝板法和自压靠法。 14、9.8带钢尾部补偿可选用的方法为压尾或拉尾。 二、判断题 1、9.5轧件通过轧辊时，由于轧辊及轧机的弹性变形，导致辊缝增大的现象称为“辊跳”。（√） 2、9.5从数据和实验中都获得共识：轧机的弹跳值越大，说明轧机抵抗弹性变形的能力越强。（×） 3、9.5轧机刚度越大，产品厚度精度就越易保证。（√） 4、9.5中厚板轧制时，在咬钢的瞬间，由于头部温度较低，再加上轧制力的冲击作用，辊缝有一个上 升的尖峰。若不进行补偿，使得轧件的头部变厚。（√） 5、9.6头部宽度偏差除了决定于宽度设定模型的精度外，还取决于变形条件及是否采用短行程控制。 （√） 6、9.7轧机机座的弹性变形与压力并非呈线性关系，而是在小压力区为一曲线，当压力大到一定值以 后，压力和变形才近似呈线性关系。（√） 7、9.7轧机压靠时所测的轧机刚度和实际轧制时的轧机刚度一样大。（╳） 8、9.8当轧件温度降低时，轧制压力增大，厚度增大。（√） 9、9.8当轧件温度降低时，轧制压力增大，厚度减小。（╳） 10、9.8只存在轧辊偏心时，轧制压力增大，厚度增大。（╳） 11、9.8只存在轧辊偏心时，轧制压力增大，厚度减小。（√） 12、9.8精轧机组各个机架都要进行尾部补偿。（╳） 13、9.8热带粗轧和精轧机组都需要设置厚度自动控制系统。（╳） 14、9.8当选用绝对AGC时，如设定误差过大，计算机将自动改用相对AGC。（√） 15、9.4宽度控制的任务主要是在热轧的粗轧阶段完成的。（√） 16、9.4随着立辊轧机宽度压下量的增大，在几十米长的带钢上，头尾部产生五到几十毫米的失宽，如 不加以控制，头部轧后宽度沿着轧制方向的变化规律由窄逐渐变宽，尾部是由宽逐渐变窄。（√）三、单选题 1、9.5为消除厚度偏差δh所必需的辊缝调节量?S应是（ A ）。 A、δS= h K M K m mδ + ；B、δS= h K M K m mδ +；C、δS= h M M K m δ + ；D、δS= h K M M m δ +
8.冷带轧机高精度液压厚度自动控制（液压AGC）系统关键技术及应用 该项目攻克了高精度板厚质量控制的难题。高精度液压AGC 控制技术是该领域技术的制高点。该项目的成功生产运行，打破了我国冷带轧机高端核心控制技术市场长期被国外高价垄断的局面，为我国从钢铁大国向钢铁强国的转变提供了强有力的技术支持。 一．主要技术内容和关键技术 高精度液压AGC是长期依赖进口的轧机核心控制技术，包括：1．单机架冷轧机液压AGC ；2．冷连轧机液压AGC；3．从国外买不来的高精度虚拟连轧系统。 其主要关键技术是： 1．该系统上位机功能完备，数学模型丰富、精确。实现了轧制规程自动生成，轧制过程全状态监测，数据库管理； 2．下位机实现了位置闭环、压力闭环、厚度闭环、张力闭环和预控等五种扰动补偿，控制手段完备； 3．液压伺服系统响应迅速、经济、可靠； 4．虚拟轧制系统可以预测机、电、液各实际物理量对轧机性能的影响，评价各种控制策略、预报轧机性能。 二．技术指标及水平 1．冷连轧AGC：成品厚度＜0.3mm，绝对误差±0.003mm；成品厚度≥0.3mm，相对厚差＜1%；轧制速度1260m/min。达到了国际先进水平。 2．单机架AGC：成品厚度＜0.3mm，绝对误差±0.002mm；成品厚度≥0.3mm，相对误差＜0.7%；最小轧制带钢厚度0.05mm。达到了国际领先水平。 3．虚拟连轧系统设备级模型精度：85%。达到了国际先进水平。 三．应用推广情况 冷连轧液压AGC 2006年1月在万达公司投产。单机架AGC从2004年至今已有七套分别在鸽瑞公司4台650轧机、卓立公司1050轧机、万达公司1150和1422 轧机上成功稳定运行。 获2009年国家科学技术进步奖二等奖。
板带箔轧制的厚度自动控制系统 金属加工产品广泛应用于建筑业、容器包装业、交通运输业、电气电子工业、机械制造业、航空航天和石油化工等各工业民用部门，其生产和消费水平已成为衡量一个国家工业发达程度的重要标志之一。 作为有色金属加工行业的设计研究单位，洛阳有色金属加工设计研究院早在1989年就自行设计研制出1400mm、1200mm、1300mm、1450mm、800mm 等各型全液压不可逆铝带箔冷轧机，1300mm 可逆铝带坯热轧机，560mm、850mm 全液压可逆铜带冷轧机，以及可逆钢带冷轧机的自动厚度控制配套系统，并积极开展铝板带箔厚度自动控制系统的开发研制工作，在吸收消化国外同类产品先进技术的基础上，先后开发出AGC-Ⅲ型到AGC-Ⅶ型厚度自动控制系统，厚控精度高，系统稳定。广泛用于铝、铜加工及钢铁加工行业的各类板带箔轧机上，深得用户好评（参见厚控系统用户表）。 板带材在轧制过程中的厚度变化，既与轧件的塑性变形抗力、厚度等因素有关，也与轧制工艺规程及轧机机架的刚度有关，下面对板带材轧制厚度自动控制原理作一简述。 1．弹跳方程和P-H 图 板带轧制过程中轧件作用于轧辊辊系的反作用力使机架发生弹性变形，遵循弹跳方程的规律： K P S h 0+= 式中： h — 轧件出口厚度，mm 0S — 原始辊缝，mm P — 轧制压力，t K — 轧机刚性系数，t/mm 作用于轧件的轧制力，使轧件发生塑性变形，轧件的塑性曲线虽然实际上不是直线，但在板带材轧制过程中塑性曲线处在微量变化情况下，可视为直线，轧件的塑性系数M 则可表示为： Ｍ＝ΔＰ／Δｈ 式中： Ｍ — 轧件塑性系数 ΔＰ — 轧制力变化量 Δｈ — 轧件的厚度变化 利用弹性变形曲线和塑性变形曲线所构成的Ｐ－Ｈ图（图１-１），可以很方便地用来分析轧件厚度变化原因。
第37卷 第12期2002年12月 钢 铁 I RON AND ST EEL V o l.37,N o.12 D ecem ber2002冷连轧机张力自动控制系统 刘建昌 钱晓龙 陈宏志 (东北大学) 摘 要 对本钢四机架冷连轧机张力自动控制(A TC)系统进行了深入的研究。给出A TC系统结构,介绍了正常控制器、LU控制器及速度回归策略,测试结果表明:该A TC系统控制效果良好,并保证了厚度和板形的有效调节。 关键词 张力自动控制 冷连轧机 正常控制器 LU控制器 速度回归策略α AUT OM AT I C TENSI ON CONTROL ON COLD TAND E M M I LL L I U J ianchang Q I AN X iao long CH EN Hongzh i (N o rtheastern U n iversity) ABSTRACT T he au tom atic ten si on con tro l(A TC)on4stand co ld tandem m ill in B enx i Iron and Steel Com p any is studied.T he structu re of the A TC,the no rm al con tro ller,the low sp eed and u rgen t(LU)con tro ller,and the strategy of sp eed retu rn ing to zero are in tro2 duced.T he testing resu lts show that the con tro l effect of the A TC system is good. KEY WORD S au tom atic ten si on con tro l(A TC),co ld tandem m ill,no rm al con tro ller,LU con tro ller,strategy of sp eed retu rn inging to zero 1 前言 张力是冷连轧机轧制过程中最活跃的因素,能否实现高精度的张力自动控制(A u tom atic T en si on Con tro l,简称为A TC),不仅关系到能否按工艺要求成功地完成轧制过程,更直接关系到轧后带材的各种性能。 维持机架间张力恒定是冷连轧的一个基本工艺要求,是轧制过程中必须解决的核心问题之一,其意义在于:①保证各机架出、入口的带材秒流量相等,这是连轧过程正常进行的必要条件;②防止轧件跑偏,并减小轧机负荷;③有利于厚度自动控制和板形自动控制,如果张力波动较大甚至失控,厚度自动控制和板形自动控制将无法获得良好的控制性能,甚至使各个控制系统同时产生振荡,其后果将不堪设想。 本文以本钢冷轧厂四机架冷连轧机为研究对象,对其A TC系统进行了深入的研究和分析。该A TC系统包括各机架之间及第一机架与入口导向辊之间等相对独立的4套张力控制系统。各A TC 系统的控制思想基本相同,本文以第一、二机架之间的A TC系统为例,详细介绍其系统结构、控制原理,两类不同的张力控制器及速度回归策略。实验结果表明,该A TC系统控制效果良好。 2 张力控制系统结构与控制原理 一、二机架间的张力控制系统结构如图1所示。 A TC系统由正常控制器、LU控制器(L ow Sp eed and U rgen t Con tro ller——低速与紧急控制器)和速度回归策略等组成。 A TC系统的控制原理如下。 在高速轧制时,A TC系统的执行机构为液压压下装置,因为这时带钢张力对压下作用的反应比调速更快,但在紧急情况下(张力偏差过大),如果只靠二架压下来调节张力,不仅调节时间过长,而且可能造成事故(严重超张力可能造成断带,严重欠张力可能造成压下超负荷或叠钢)。因此,这时要二架压下与一架主传动同时动作,以确保迅速脱离紧急状态,保证安全生产。由于只是在正常情况下,高速轧制时单独通过调节二架压下来调节张力,所以,称控制二 α()
粗轧机厚度自动控制系统的应用 【摘要】粗轧机是设置在热连轧生产线的关键设备，用于将板坯轧制成规定的中间坯。本文介绍了厚度自动控制系统在粗轧机厚度控制中的实际应用，并介绍了相关的经验公式。 【关键词】厚度轧制力辊缝位置控制 1.概述 厚度自动控制系统的控制量主要是压下量，即为了控制轧件厚度，就要控制轧辊位置，轧辊位置控制为厚度自动控制服务，这样自动厚度控制系统就有外环为厚度环、内环为轧辊位置环的串级控制系统，轧辊位置自动控制系统是厚度自动控制系统的执行机构。 本文介绍的1750热轧线粗轧机的辊缝调节是通过调节上辊压下量来实现的，下辊无上抬功能。在粗轧机的传动侧和操作侧各安装有一台压下电机和压下液压缸。粗轧机轧辊位置自动控制系统包括电动位置自动控制系统和液压位置自动控制系统两部分。电动位置自动控制系统进行粗调，液压位置自动控制系统进行精调。粗轧机辊缝调节在空载下进行，在轧制过程中辊缝不进行调节。 2.厚度自动控制（AGC） 2.1厚差产生的原因 厚差分为同板差和异板差。异板差是指在相同工艺、设备参数条件下，同一批材料中的不同轧件（不同块或不同卷）轧出厚度不均。异板差主要原因是来料参数（厚度、宽度、轧机入口温度）发生了变化，但未重新对轧机进行设定，即未做到动态设定。下面讨论的是同板差。 在轧机一定的情况下，轧机弹性刚度系数K为常数，根据轧机弹跳方程：h=f(S,P,K)，轧出厚度h与空载辊缝S和轧制力P有关。因此，凡是引起空载辊缝和轧制力变化的因素都是厚差产生的原因。 厚差产生的原因及消除方法如下表。 表1 厚差产生的原因及消除方法 除了以上厚差产生原因外，对于配置了厚度自动控制系统的轧机，轧机的自动设定不准确、控制系统结构和控制参数设计整定不合理、辊缝、轧制力、张力、温度等测量仪表精度低等因素也是产生厚差的原因。 2.2 AGC的种类 按照控制结构的不同，AGC分为前馈AGC、反馈AGC和补偿AGC。前馈AGC又称预控AGC，反馈AGC包括压力AGC、厚度仪AGC、张力AGC、连轧AGC。补偿AGC包括油膜厚度补偿AGC、尾部补偿AGC、轧辊偏心补充AGC。 按照AGC系统使用的操作量的不同，AGC分为压下AGC、张力AGC和速度AGC。压下AGC是靠调整压下即调整辊缝来消除影响轧制压力造成的厚差。压力AGC分为厚度计AGC、动态AGC、绝对值AGC等等。张力AGC是靠调整前后张力来改变轧件塑性刚度系数来控制轧件的厚度的。速度AGC是靠调整轧制速度来控制厚度的。 2.3厚度计AGC 本文介绍的1750热轧线粗轧机厚度自动控制系统采用的是厚度计AGC（或称GM-AGC）。在轧制过程中，68
厚度自动控制系统简介 1厚度自动控制各部分组成及其简介 正如我们在主操台上会看到一个标有AGC的按键。AGC（Automatic Gauge Control）也就是厚度自动控制。我们的厚度自动控制是通过液压压下来控制的，所以称之为液压AGC。液压AGC不仅惯性小、相应速度快、控制精度高，而且还可以进行机座当量刚度的控制。AGC系统主要包括三个部分，测厚部分、厚度比较和调节部分、辊缝调节部分。 1.1测厚 测厚主要是检测带钢的实际厚度，我们通过测厚仪来进行测量。值得提一下的是，我们公司采用的测厚仪为X射线测厚仪，它是一种非接触式测厚仪，其他的还有激光测厚仪、超声波测厚仪等等。X射线测厚仪利用X射线穿透被测材料时，X射线的强度的变化与材料的厚度相关的特性，从而测定材料的厚度。我们在进行测量时需要选择所轧制带钢的合金号，因为根据材料的不同其测量结果也有所不同。当然没有完美的仪器，这种测厚装置存在着误差，所以在生产过程中我们有必要打标板来进行纠正。 另外它的发射方式为定向发射，虽然在周围会有一定的辐射量，但不足为虑。 1.2厚度比较和调节 厚度比较和调节部分，主要是将检测得到的带钢实际厚度与带钢给定厚度比较，得到厚度差，并根据实际情况和要求，转换和输出辊缝调节量讯号。下文会对这部分做详细介绍。 1.3辊缝调节 辊缝调整部分，主要是根据上面得到的辊缝调节量讯号进行相应的调整，以达到减小或消除带钢厚差的目的。我们所采用的调节装置是液压压下调节装置。对于其调节装置AGC液压刚的工作原理，结构与特点这里不予介绍，有兴趣的同学可前往技术部借取相关资料，也可在我这借阅私人资料。 2厚度自动控制的分类及其简介 根据轧件的测厚方法，AGC可以分为三类，直接测厚法的AGC，间接测厚的法AGC（P—AGC）和预控AGC。我们厂采用的厚度控制方法是P—AGC和预控AGC 相结合的控制方法。本文仅介绍P—AGC和预控AGC。 2.1间接测厚法的AGC（闭环控制） 这种AGC是利用轧制力P来间接测量轧件厚度，所以又称为P—AGC。它是测压仪测出带钢轧制轧制力后，通过弹跳方程间接得到轧件的厚度或厚差，并通过压下装置调节辊缝来补偿厚度差。由于轧件厚度是处在轧辊辊缝中轧制的带钢