冷连轧机辊缝自动标定原理及应用
发布:2013-04-02 | 作者:－－ | 来源: －－ | 查看:80次 | 用户关注：
摘要：冷连轧机辊缝自动标定是液压辊缝控制中精度要求最高的环节之一，2007年鞍钢股份有限公司新建1 450 mm冷轧机采用德国Siemens公司TDC控制系统，实现了辊缝自动标定功能。作者从应用角度分析了轧机辊缝自动标定的分类与过程，阐述了轧机辊缝自动标定时，如何实现相对轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标准，同时，对现场标定过程出现的典型故障进行分析并提出解决方法。实践证明通过辊缝自动标定，可以提
摘要：ong>冷连轧机辊缝自动标定是液压辊缝控制中精度要求最高的环节之一，2007年鞍钢股份有限公司新建1 450 mm冷轧机采用德国Siemens公司TDC控制系统，实现了辊缝自动标定功能。作者从应用角度分析了轧机辊缝自动标定的分类与过程，阐述了轧机辊缝自动标定时，如何实现相对轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标准，同时，对现场标定过程出现的典型故障进行分析并提出解决方法。实践证明通过辊缝自动标定，可以提高轧机HGC精度，保证成品带钢的厚度要求。
关键词：冷连轧;TDC自动控制;辊缝标定;轧制力控制
现代冷连轧机基础自动化控制中，液压辊缝控制(HGC)系统是最为复杂、技术含量最高、测量设备最为精密的系统之一[1]。在轧机正常轧制带钢前，更换工作辊或支撑辊后使整个轧机的轧制线发生了改变，所以必须对轧机液压辊缝控制系统进行机架液压辊缝零点标定，通过标定可以获得轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标准，只有获得以上3种变量的零点标准，轧机才能实现正常轧制时HGC系统的自动控制功能。可以说机架液压辊缝标定是轧机进行液压HGC 不可或缺的前提，是实现冷连轧生产高精度成品的必要条件。本文立足于2007年鞍钢股份有限公司新建1 450 mm冷连轧机调试实践经验，针对其它生产线冷轧机辊缝自动标定过程进行完善与精简，从辊缝自动标定的技术原理出发，介绍1 450 mm冷连轧机标定过程，为生产顺行提供依据和保证。
1 辊缝标定理论基础
轧机机架液压辊缝标定是建立在轧机弹跳方程的基础上。
弹跳方程：h=S0+(P-P )/K (1)
式中，h为轧件出口厚度;S0为空载辊缝;P为轧制力;P0为影响辊缝的轧制力极限值;K为轧机刚度。
&nb sp;
如图1所示，轧件塑性线斜率为，轧机弹性线斜率为K。当某种因素影响轧件塑性线由B变化到时，为保证轧机出口带钢厚度h不变，需调整轧机辊缝△S，使轧机弹性线由A变化到A’。厚度控制的基本原理是：无论轧制过程如何变化，总使轧机弹性线A与塑性线B相交于等厚轧制线C0轧制力在作用的过程中有一个从小到大的过程，对辊缝的影响会从大到小变化，在轧制力相对较小时，辊缝变化呈非线性，当轧制力达到P0时，辊缝变化开始呈线性趋势。而这种影响是通过轧制力作用在轧辊两端产生的，辊缝的非线性段计算方法如下：
SP=CP×(P—P0) (2)
式中，s 为轧制力对辊缝的影响值;C 为轧制力对辊缝影响的补偿系数，当P>P。时，进入线性段后则C 为0[3]。
通常在轧制前启动辊缝标定功能，将轧辊按初始压力P。压靠到一定程度，并将此时的辊缝.s。确定为轧机调整的零辊缝。通过辊缝标定将图1中曲线的非线性部分进行处理，把s 前面非线性段去除，实现在正常轧制时轧制力和辊缝之间的线性化。
2 辊缝标定测量系统与轧制线标定
2.1 辊缝标定测量系统
鞍钢1 450 mm冷连轧机辊缝标定测量系统主要包括：液压缸位置检测和轧制力检测系统。其中，液压缸位置检测元件主要采用日本Sony公司位置传感器，该位置传感器精度达到0.001 mm，可以精确检测辊缝标定时液压缸杆的具体位置。轧制力测量系统采用德国HYDAC公司的压力传感器，它利用液压缸油腔将液压油压力传递给压力传感器，测量到的压强与相应活塞面积相乘，得到实际轧制力，这种压力传感器工作稳定，其精度完全满足现场要求，被广泛应用在辊缝标定轧制力测量系统中[3]。
2.2 轧制线标定
轧制线标定是辊缝标定的前提。轧机正常生产时，应保持一个稳定不变的轧制线，使带钢始终处于同一水平高度进行轧制，但是更换机架轧辊以后则会影响轧制线的位置，因此需要重新调整轧制线到原定位置[5]。鞍钢1 450 mm 冷连轧机轧制线标定时，按照轧机各个部件数据计算轧制线的调整高度，其计算和调整过程通过Siemens公司的PCS7系统中S7实现，轧制线标定原理如图2所示。
为了准确控制轧制线调整精度，轧制线调整装置采用梯形台和精调斜楔组合来调整轧制线高度。其中梯形台共有6级台阶，通常首阶高度为40 mm，其余台阶高度为30 mm;精调斜楔的移行距离与高度调整量之比为20：1。
轧制线高度
Hpassline=H一(DBR/2+DIR+DWR)+△H (3)
式中，H为支撑辊轴承中心线到轧制线距离;DBR为支撑辊直径;DIR为中间辊直径;DWR为工作辊直径;△H为辊径偏差。
梯形台水平调节量(粗调)
Swedge =(Hpassline-H1)H0× 130 (4)
式中，H1为首阶高度;H2为其余台阶高度;130 mm为台阶长度。
斜楔水平调节量(精调)
Swedge =(Hpassline-Hplate )/tanθ’ (5)
式中，Hplate为梯形台调整高度;tanθ’= 1/20为斜楔斜率。
轧制线调整的计算精度是辊缝标定能否成功的关键，通过轧制线的计算可以为轧机辊缝标定提供标尺和参照，从而保证轧机辊缝相对零点在同一水平线上。
3 辊缝标定分析
3.1 辊缝标定分类
辊缝标定可分为无带标定和有带标定，无(有)带标定是在机架内没有(有)带钢的情况下进行的标定。这两种标定过程存在很大差别，无带标定是对“零点”的校正，即辊缝标定必须达到设定的基准位置;而有带标定继承了无带标定的轧制力和辊缝基准值，标定的最终目标是达到原来的辊缝位置[3]。通常在液压缸实际位置和位置计数器数值之间出现偏差时，必须进行无带标定;另外，如果更换支撑辊或位置计数器数据突然丢失(控制器复位、电源掉电或位置计数器失效导致)，也应该进行无带标定。在轧机有带钢存在并且更换工作辊或中间辊重新调整水平轧制线后，应该进行有带标定。由于有带标定相对比较简单且原理与无带标定相同，因此本文仅介绍无带标定。
3.2 无带标定过程
鞍钢1 450 mm冷连轧机无带标定执行顺序见图3，其中控制方式包括位置控制方式、轧制力控制方式、单轧制力控制方式和倾斜控制方式。启动标定功能之前，需要满足如下基本条件：轧机没有快停信号和维护方式信号、位置计数器无报错、HGC系统状态OK、乳液系统和传动系统状态OK。在无带标定过程中，需要对HGC、弯辊控制、窜辊控制、乳液喷射控制、传动控制等多方面因素进行检查校准，完成相对轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标定，最终找到正常轧制时HGC的零点标准。自动标定过程是通过Siemens公司的TDC系统实现顺序控制，当标定条件满足时，可以在操作面板或HMI中启动自动标定过程，然后通过SFC软件实现基本顺序控制功能，步骤之间转换条件收集和中断报警功能由CFC软件实现。系统对每一步执行过程都设有超时监控功能，一旦超时顺控过程会立即终止且系统恢复到自动标定之前的状态。前一步完成后，下一步包括它的连锁条件就立即执行，只有步骤之间的转换条件全部满足后，才能完成自动标定的全部过程。当完成全部标定过程后，说明轧机状态正常，可以开始轧制，并将辊缝位置合到15 mm，为穿带生产准备条件。
3.2.1 轧制力标定过程
标定过程轧制力变化曲线如图4所示。初始化自动标定参数过程中，将上次标定形成的相对轧制力修改为绝对轧制力，那就意味着已经考虑了辊重、轴承重和弯辊力等对轧制力的影响因素，完全依靠压力传感器检测轧制力数据。在轧制力和倾斜控制方式下，合辊缝到轧制力最小(1 MN)，保证此时上下工作辊恰好接触但却没有相互作用，同时检查此时辊缝位置与接触位置偏差是否在容限范围内(2 mm)，其中接触位置通过轧辊数据计算得出：
Hcontact= (DBR/2+DIR+DwR)一H’ (6)
式中，Hcontact为接触位置;H’为轧制线到下支撑辊中心线距离。
这时主要为了检查轧辊数据是否正确，并继续以单轧制力控制方式使轧辊两侧达到接触轧制力(1 MN)，保证轧辊两侧在上下辊系之间产生相互作用并造成一定程度的辊系变形。然后在位置和倾斜控制方式下将辊缝在当前位置的基础上打开5 mm，如图3中第7步所示，根据液压和辊系变形原理以及相关实验数据，一般认为在接触轧制力辊系变形的基础上辊缝打开5 mm，会使上下辊系之间恰好接触却没有相互作用，此时再将检测实际轧制力的固定载荷质量影响因素去掉，即对压力传感器系统做一次轧制力清零操作，就可以得到相对轧制力零点标准。
3.2.2 辊缝位置标定过程
标定过程中辊缝位置变化曲线如图5所示。首先，将液压缸全部缩回，完全打开辊缝，同步位置计数器完成从相对位置到绝对位置的转换过程，将液压缸绝对位置置为150 mm。如图6所示，液压缸的绝对位置s 是以液压缸上限位置为零点，液压缸释放到底位置为下限位置(150 mm)。根据工艺要求，零辊缝的选择采用两侧轧制力均达到5 MN时的辊缝位置，所以作为轧机液压缸的相对位置S =0是在标定轧制力F =10 MN时产生的。因为机架处于静止状态时合辊缝到较大的标定轧制力F =10 MN会损伤辊系，且机架处于动态过程会更接近轧机正常生产状态，所以实现标定轧制力F =10 MN应该在辊系正常喷射乳液润滑、轧机处于动态过程中完成。同时，考虑到在正常轧制带钢过程中会产生轧机弹性变形和轧件塑形变形，也只有在标定轧制力F =10 MN时产生的辊缝位置零点才会有效补偿以上两种变形带来的误差影响。
3.2.3 倾斜标定过程
在释放方式下将液压缸释放到底并同步位置计数器，由于传动侧和操作侧液压缸实际位置存在偏差，造成此时的倾斜值(传动侧与操作侧位置差)不为零，在同步位置计数器后会造成倾斜值清零，所以在同步之前必须记录此时实际倾斜值。如图3所示，当执行第4步时，选择位置和倾斜控制方式并将辊缝合到释放位置150 mm之上5 mm时，给调整倾斜值提供条件，同时对记录的实际倾斜值进行补偿，保证实际合辊缝时轧辊两侧完全处于水平状态。选择单轧
制力控制方式且机架两侧同时合辊缝到接触轧制力时，将实际产生的倾斜值作为此时倾斜的设定值，同时打开辊缝5 mm，开始标定轧制力零点。最后，在进行到喷射乳液轧机动态过程时，选择单轧制力控制方式，合辊缝使两侧轧制力达到标定轧制力F =10 MN(单侧为5 MN)，将实际绝对倾斜值作为倾斜设定并存储数据，当两侧位置计数器同时清零后，导致倾斜数值清零，此时将绝对倾斜值转化为相对倾斜值，完成倾斜零点标定。
3.3 无带标定典型故障分析
经过这几年冷连轧机的生产和实践，我们对轧机辊缝标定有了更深入的了解，也获得了许多宝贵的经验，以下对无带标定的典型故障进行分析。在鞍钢1 450 mm冷连轧机的标定过程中，经常出现接触位置偏差超限和轧制力过负荷问题，导致标定失败。故障主要发生在标定顺序进行到轧制力控制，即在标定进行到第5步轧机未转传动前，如果这时辊缝位置与接触位置的偏差超过容限范围(2 mm)，轧机标定会自动过载停止;另一种是轧制力过负荷故障，它出现在轧机转传动过程中标定顺序进行到单轧制力控制方式，即标定进行到第14步时，这时一旦出现轧辊倾斜过大(大于2.5 ram)，将导致标定失败甚至会导致断辊事故。
经分析辊系数据与实际不符是经常导致轧机出现上述两种问题的原因之一。如果实际辊径小于输入辊径，按照轧制线标定结果会造成上下辊无法接触，标定无法达到预期的最小轧制力2 MN;反之，如果实际辊径大于输入辊径，将出现轧制力在静态情况下超过2 MN，导致标定异常中断。因此为避免过负荷现象发生，一方面需提高轧辊辊径测量精度，保证辊径数据准确性，避免由于辊径数据错误造成标定故障;另一方面需要在标定到第5步或第l4步时，充分关注此时轧制力与辊缝位置状态，一旦出现较大偏差立即人为中断标定过程，并重新校验轧辊辊径数据。
4 结束语
鞍钢1 450 mm冷连轧机自2007年投入生产以来，辊缝自动标定功能的应用大幅度提高了轧机控制精度，已经生产出厚度与板形都符合用户要求的高品质家电板。轧机液压辊缝标定是HGC的前提和保证，标定过程的每一步都有非常严格的转换条件，只有清楚轧机标定过程和细节才能准确判断标定中出现的问题。结论如下：
(1)建立在轧机弹跳方程基础上的液压辊缝无带标定是冷连轧机能否正常
工作的前提，只有机架通过无带标定所有步骤，才能真正找到相对轧制力、辊缝位置和辊缝倾斜的零点标准。从而保证轧机的厚度控制精确执行。
(2)在无带标定时，除了以上分析的几项功能以外，还需对液压弯辊(包括工作辊和中间辊)、窜辊、轧机主传动系统、乳液系统进行检验，保证轧制时轧机控制功能正常执行。
(3)轧机无带标定和有带标定都是建立在轧制线位置正确的基础上，只有计算出不同轧辊数据所对应的轧制线位置，才能计算出上下工作辊的正确接触位置[3]。
参考文献：
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轧机辊缝自动控制的设计与应用 前言轧机的辊缝控制是钢板厚度性能控制的关键程序之一，在一级过程自动控制中，轧机辊缝的控制涉及到的主要设备主要有液压缸，轧机机架， 工作辊支撑辊的安装、各类压力、位置传感器等。主要包括轧机辊缝的清零、 轧制中心线的确定、电动压下和液压压下的位置控制等几个方面。下面做一些 简单的介绍。轧机的辊缝调节主要通过操作侧和传动侧的两根压下螺丝来调整。轧机辊缝位置的控制主要有两种方式：一种是电动压下EPC位置控制，另一种是液压辊缝控制HGC。这两种方式在辊缝自动控制中同时存在，相辅相成，电动压下走的行程较远，可以作为辊缝的粗调或初始设置行走时使用；液压辊 缝的移动距离主要受到液压缸大小的限制，一般只有50mm行程，适用于最终 辊缝设定时的精细调整。 1.电动压下的位置控制EPC 压下螺丝用来进行位置的控制，该控制叠加在变速控制上。位置控制为速度控制器提供速度设置点。速度变化是传动控制的一部分，主要的传动装置有制动器和电磁耦合器。位 置控制使用线形或旋转编码器来测量压下螺丝的实际位置。液压和电气传动系 统分别设定了两个不同的分工，通过电动压下装置调节较大的位置变化，通过 液压压下装置进行精调和荷载状况下的调节。电动压下和液压压下的控制分工如下图1所示，电动压下的位置偏差会通过液压定位控制予以补偿。图1 压下螺丝位置控制的块状图（液压和电动） 2.液压辊缝控制HGC 水平机架液压辊缝控制分别由操作侧和传动侧的两个液压缸进行控制，每个液压缸由两个 并行连接的伺服阀操作，由控制系统来选择哪一个为主伺服阀。对于一般的厚度控制，一个伺服阀可以完成所要求的控制任务。第二个伺服阀主要用于咬 钢或长距离移动如换辊时使用。每个液压缸配有独立的位置控制和压力控制。轧制时位置控制是常用的操作模式，而在轧机压靠进程时自动选择轧制力控制。
粗轧机标定步骤进行下去的条件 Step1：system ready 系统准备好，进行下一步的条件：●stand not occupied ●communication LFE CAL stand x ok ●LCO ready for calibration： ●SDS ready for operation ●bending ready for operation WR ●bending ready for operation ●stand ready for calibration ●Stop Seq. if man. Intervention aktiv ●EGC pos OK ●nGhost + Noos ●Calibration ok ●stand speed not zero ●opened gap: roll force less than minimum Step2：WR balancing pressure ok 工作辊平衡压力正常 Step3：HGC at preposition HGC在预设位置 卸荷位置-10mm左右即为预设位置
Step4：EGC at Calibration line position :EGC 到标定位置 贴辊标定位置为：总行程（675mm）-轧制线以上部分-轧制线以下部分+弹跳值（2.85714） 上部分：牌坊到轧制线距离（5095mm）-上工作辊辊径（实际）-上支撑辊半径（实际）-上支撑轴承上支架（1420mm）-牌坊上顶到EGC 下底板距离（430mm）-HGC缸高度（595mm）-HGC工作位置（25mm） 下部分：牌坊底到轧线距离（4360）-下工作辊辊径（实际）-下支撑辊半径（实际）-下支撑轴承支架（1560mm）-阶梯垫位置（实际）-牌坊底板到阶梯垫距离（520mm） Step5:backup roll balancing ok 支撑辊平衡压力正常 step6: Rollforce transducer tared 称轧辊皮重 没搞明白。 Step7:minimum roll force reached：最小轧制力达到设定值 设定值为两侧各100T±20T Step8:contact roll force reached 贴辊压力达到 设定值为两侧各100T±20T Step9:Maindrive On 主机运行 主机速度不为0 Step10:HGC opened around 5 mm: HGC打开5mm
?专题综述? 收稿日期:2006-02-23; 修订日期:2006-04-11 作者简介:谷振云(1940- , 男, 西安重型机械研究所研究员 级高级工程师。 连铸机扇形段远程自动调节辊缝的液压系统及其控制方案的分析 谷振云, 李生斌 (西安重型机械研究所, 陕西西安710032 摘要:分析了近年来从国外引进的板坯连铸机采用液压电气控制实现扇形段辊缝自动调节的基本工作要求, 液压控制原理及各控制方案的特点。开关阀的控制方式已成功用于西安重型机械研究所设计制造的攀钢2#大方坯连铸机的轻压下系统。 关键词:辊缝; 自动调节; 轻压下; 液压控制 中图分类号:TF77711文献标识码:A :1001- -05 Analysis of the control of CCM roll gap adjusting GU Zhen 2yun , L I Sheng 2bin (Xi πan Heavy Machinery Research Institute , Xi πan 710032, China Abstract :The basic requirement , hydraulic control mechanism and features of various solutions of CCM se g 2ment automatic roll gap adjusting hydraulic system introduced from abroad are discussed. The on 2off valve control has been successfully
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
天铁1750mm热轧线粗轧机辊缝标定计算 【摘要】本文介绍了天铁1750mm热轧线粗轧机辊缝标定相关计算公式，为TCS控制系统提供计算数据，实现了辊缝自动标定功能。确保了热轧线中间板坯的厚度控制精度。 【关键词】粗轧机辊辊缝标定 TCS控制系统 1.引言 天铁1750mm热轧线设备，主要由1架粗轧机、7架精轧机和2台卷曲机组成。粗轧机自动控制系统分两级控制，包括一级基础自动化系统和二级过程控制系统。粗轧机为四辊可逆轧机，其辊缝控制主要通过调节上辊压下量来实现，下辊无上抬功能。粗轧机辊缝位置控制包括电动位置控制（EGC）和液压位置控制（HGC）两部分。电动位置控制进行粗调，液压位置控制进行精调。在粗轧机的传动侧和操作侧各装有 1 台压下电机和1个压下液压缸，电动压下和液压缸分别通过绝对值位移传感器进行位置检测。两侧压下电机由独立的传动装置进行驱动，压下液压缸通过伺服阀进行闭环控制。本文主要讲述了粗轧机辊缝自动标定的过程和在轧机辊缝自动标定时，如何实现相对轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标定，并介绍了相关的计算公式。 2.辊缝标定理论 辊缝标定功能包括轧机调零和轧机刚度测定两部分内容。这些标定过程需要在轧机更换完工作辊或支撑辊后进行。当轧机辊缝标定和轧机刚度测定完成后，轧机才能具备生产条件。 2.1 轧机调零 轧机调零的目的就是确定在零辊缝时，粗轧机压下丝杠和液压缸的绝对位置。以便在生产过程中换算为相应辊缝值下压下设备的目标位置。同时，为了消除机架和机械方面带来的误差，粗轧机可以通过轧机调零，实现轧机的自动调平。 2.2 轧机刚度测定 为了实现精确的辊缝控制，就必须掌握机架和轧辊本身的刚度特征。通过记录载荷升降过程中相关的测量数据，进而确定轧机的刚度值。在轧机刚度被确定后，载荷和液压缸位置等数据被保存，从而为生产过程中辊缝的位置控制提供补偿。 3.轧机标定及相关描述 3.1 粗轧机压力的计算方法 粗轧机的主要设备包括上下工作辊、上下支持辊、上下工作辊节轴、压下螺丝装置、液压平衡装置和液压厚度控制装置。粗轧机压力主要通过压力传感器来进行测量，轧制力检测示意图如图1所示。 图1 粗轧机轧制力检测示意图
课程设计任务书 设计题目：轧钢机轧辊辊缝调整装置-----压下装置 机械学院：机械设计制造及自动化052 设计者：秦海山（2005441453） 指导老师：陈祥伟 2008-6-25 设计说明书 设计题目：轧钢机轧辊辊缝调整装置-----压下装置 一、设计目的 此次课程设计目的主要是让同学们对轧辊机械的压下装置有进一步的了解，通过此次课程设计，让我们对整个压下机构的工作原理和一些主要零部件的结构有更深刻的认识。 二、设计内容及要求 1、制定三种方案，选择其一 2、计算压下机构驱动功率； 3、对压下机构的工作系统或零件进行机构设计及关键零件力能参数的验算 4、画出压下机构装配图或工作系统简图 5、画出关键零件的零件图（选择一个） 6、完成4000—5000字左右的设计说明书 三、设计参数 热轧带钢生产成精轧机组的轧制力设计能力为20MNM，上轧辊向调整升降速变为1mm/s，最大工作行程为20mm。电动压下是最常使用的上辊调整装置，通常包括，电动机、减速器、制动器、压下螺丝、压下螺母、压下位置指示器、球面垫块和测压仪等部件。 四、传动方案的拟定及说明 在设计中选择压下装置的电动机和减速器配置方案是十分重要的。因为在设计压下机构时，不仅应满足压下的工艺要求（压下速度、加速度、压下能力及压下螺丝的调整方式等），而且还应考虑其他因素，如：电动机、减速机能否布置得开；换辊、检修导卫和处理事故时，吊车吊钩能进入；检修是否方便等。 四辊板带轧机的电动压下大多采用圆柱齿轮-蜗轮副传动或两级蜗轮副传动的形式。这两种传动形式可以有多种配置方案。图1示出了三种配置方案。其中配置方案3是电动机直接传动的（只用在小型板带轧机上）；配置方案1和配置方案2是圆柱齿轮-蜗轮副传动。 四、对压下装置的要求是：1、采用惯性较小的传动系统，以便频繁地启动，制动；2、 有较高的传动效率和工作可靠性；3、必须有克服压下螺丝阻塞事故（“坐辊”或“卡钢”）的措施。 电动压下装置配置方案简图如下：
轧制力测量方式： 油压传感器测量：根据油压传感器的液压缸活塞的截面积，间接计算出轧制力。由于HGC 缸采用柱塞缸结构，没有有杆腔，因此不需要考虑背压因素，但是HGC缸周围配置了4个拉回缸，用于HGC缸的平衡，其回拉力需要考虑在内。除轧制力的间接测量外，油压数据还要作为HGC闭环位置控制的非线性补偿。 压头测量：通过安装在压下螺栓下方的轧制力测量传感器Load Cell（压头）测量。压头直接测量轧制力，精度高于使用油压传感器信号计算出的轧制力。弹跳曲线的测量一般由轧机零调过程产生。轧机零调是指电动压下系统和液压AGC 系统以一定速度由低至高逐步施加压靠力，以保持上下工作辊辊面的充分接触，同时通过液压缸上安装的压力传感器和位移传感器按一定的采样周期自动记录实测的轧制压力和机架弹跳。 标定过程： 每次换辊后，操作员必须进行轧机辊缝零点标定，重新获取轧机EGC和HGC的标定位置。当标定条件准备完成后，点击HMI上的标定开始按钮，即可开始全自动标定过程。标定开始后，控制系统首先检查EGC和HGC的位置，将轧制力清零，然后将HGC向上压靠并先后产生200t最小轧制力和400t接触轧制力，再将辊缝打开，然后再一次将轧制力清零，防止机械设备问题导致空载轧制力不为零。接下来启动主传动并升速至2m/s，再一次压靠并先后产生最小轧制力和接触轧制力，并一直增加至高于标定轧制力2250t，之后再降低至标定轧制力2000t，在维持标定轧制力的情况下，等待支持辊转两圈，记录轧辊偏心数据，完成后将辊缝清零，记录分别为EGC和HGC的标定位置。最后HGC和EGC分别打开10mm 和200mm，标定完成。
H型钢万能轧机辊缝自动检测系统的应用 李仲华①1邹叔峰2 （1：北京中冶设备研究设计总院有限公司北京100029； 2：唐山盛达钢铁有限公司河北唐山063000） 摘要详细阐述了H型钢万能轧机离线组装编码器与磁尺在消除机械间隙时的应用，万能轧机在线辊缝的显示，编码器与磁尺维护要点。重点探讨H型钢辊缝检测要点及特点，分析了H型钢轧制过程中如何控制腹板与翼缘压延配合的方法，把实验室模拟轧制取得的数据应用到实际生产中，通过修正液压辊缝控制系统（HAGC）数学模型，取得了理想的效果。 关键词H型钢万能轧机辊缝自动监测与控制编码器与磁尺磁环 中图分类号TG335．4文献标识码B doi：10．3969/j．issn．1001－1269．2013．z2．052 Application of theＲoll Gap Automatic Detection System for the H-beam Universal Mill Li Zhonghua Zou Sufeng （1：Beijing CentralＲesearch＆Design Institute for Metallurgical Equipment of MCC Group，Beijing100029； 2：Tangshan Shengda Iron and Steel Co．，Ltd．，Tangshan063000） ABSTＲACT This paper describes the application of encoders and magnetic feet to eliminate mechanical gap when were assembled offline on H-beam universal mill，and the shows about Universal mill roll gap online；and the ma-intenance points of the encoders and magnetic tape．The main points and characteristics of the detection for the H-beam rool gap is main described，which analysis the method to control the webs match to flange rolling on the H-beam rolling process and apply the data obtained from laboratory simulation of the rolling to the actual production．It finally achieved the desired results by modifying the hydraulic roll gap control system（HAGC）mathematical model．KEYWOＲDS H-beam universal millＲoll gap Automatic monitoring and control Encoders and magnetic tape Magnetic ring 1引言 H型钢万能轧机为四辊轧机，孔型较为复杂，另外H 型钢为复杂断面型轧材，对轧机辊缝调整及弹跳有较高的要求。为了有效解决在线轧钢时的轧辊弹跳，要求在离线轧机组装时对轧机进行预先的压靠和清零；在线轧钢时，为及时、快捷、准确地调整轧机辊缝，要求实时地把辊缝数据显示在远程的显示屏上。为提高轧制质量，必须以辊缝自动检测为基础，实现平立辊缝的在线联调。 2H型钢轧机辊缝自动检测传感器的选型以及检测原理H型钢万能轧机辊系如图1所示。 2．1水平辊辊缝值测量 水平辊辊缝检测传感器选择绝对值编码器，考虑到辊缝检测精确度需求，结合工程经验并综合比较，4096?8192绝对值编码器最为适宜。4096?8192的意思代表编码器每旋转一圈计数4096，编码器最大可以旋转8192圈，编码器总的计数范围就是从0到33554432。因为万能轧机是丝杠压下，需要通过编码器旋转一圈对应的辊缝变化量来计算出一个系数（也称为斜率），编码器发出的数值除以这个系数就是当前的水平辊辊缝量。绝对值编码器发出的数值需要传送到PLC进行处理器，有两种类型，一种是SSI类型的，需要将编码器的数值和时钟连接到SM338位置输入模块；另外一种是总线型、直接将编码器连 Total No．208 Extra Edtion（2）2013 冶金设备 METALLUＲGICAL EQUIPMENT 总第208期 2013年特刊（2） ①作者简介：李仲华，男，1966年出生，山东大学自动控制专业，本科，学士，高级工程师
复习题 1. 名词解释： APC : (Automatic position control)位置自动控制,在指定时刻将被控对象的位置自动地控制到预先给定的目标值上，使控制后的位置与目标位置之差保持在允许的偏差范围之内的控制，通常简称为APC 轧机刚度： 钢板的实际轧出厚度 h 与预调辊缝值 S0 和轧机弹跳值ΔS 之间的关系可用弹跳方程描述：h= S0+ΔS=S0+P/Km ，由它所绘成的曲线称为轧机弹性曲线。其斜率Km 称为轧机刚度，它表征使轧机产生单位弹跳量所需的轧制力（kN/mm ）。 轧件塑性系数： 塑性曲线的切线斜率（塑性系数） 相对AGC ： 不论钢板头部是否符合目标值，都以头部的实际厚度作为锁定值，钢板上的各点的厚度调整以锁定厚度为基准。 绝对AGC ： 依赖于厚度计模型，每道次均以设定的目标厚度为基准进行厚度控制：需要过程计算机提供目标厚度和预设定辊缝：能够保证同板差和异板差。 张力： 张力是由于在轧件长度方向上存在着速度差，使得轧件上不同部位处的金属有相对位移而产生张应力。 张力AGC ： 张力AGC 就是根据带钢厚度偏差，微调机架间张力，借此消除厚度偏差的厚控系统。 2. 简述电动压下整定曲线。 速度给定信号与位置偏差（设定值与实际值之差）之间的关系曲线，常用折线代替。x 轴-位置偏差，ZE-死区，Vcrawl-爬行速度 ?????????≤=<<=-?---=≥=ZE x v P x ZE V v x P P P V V V v P x V v crawl crawl ,0,)(,2121max max 1max
3.电动AP液压AP控制上各有何特点？简述电·液联合摆辊骤。 特点：一类是电机作为执行机构，对拖动物体进行定位控制;一类是液压缸作为执行机构，对液压缸活塞位置进行随动控制 电·液联合摆辊骤： 摆辊缝前，液压缸油柱基准值设为一固定值，如10mm； 根据当前辊缝设定值和液压缸基准值计算电动压下基准值； 开始摆辊缝，液压缸和电动压下系统分别按照基准值摆辊缝； 电动到位后，停止电动压下，由当前道次辊缝设定值和电动实际值计算液压缸基准值； 液压缸按照新计算的基准值摆辊缝； 液压缸到位后，摆辊缝完毕； 精轧机末3道次辊缝差<δ（如12mm），直接使用液压缸摆辊缝 4.给出辊缝计算公式？仅考虑牌坊变形，忽略其它因素，说明出口厚度与关系？Gap（辊缝）=(电动清零位置-电动实际位置) +(液压清零位置-液压实际位置) 牌坊变形的结果最终会累积到轧辊辊缝上，使轧制前的轧机空载辊缝由S增大为轧制时的有载辊缝h，最终时轧件厚度比空载辊缝大，还会引起厚度波动。 5.简述控制系统分级。 4级企业资源计划（ERP）主要实现销售与分销售、物料管理、生产计划管理、财务管理、成本控制、质量管理、设备管理、人力资源管理，以及企业生产经营各项数据、指标的统计分析。 3级制造执行系统（MES）主要实现原料管理、生产订单处理、工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和生产实绩数据采集2级过程控制级（PCS）主要实现控制功能设定计算、过程监视、区域跟踪
? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. https://www.doczj.com/doc/db6682140.html, 轧机标定辊印的成因及解决办法 戢 亮 一、问题的提出 西南铝业集团公司2号1850轧机的电控系统(包括厚度控制系统在内)全部由ABB 公司提供,无论硬件还是软件都是相当成熟的。但是,随着客户对产品质量的要求越来越高,近年来产品表面质量异议率不断升高。在对产品表面质量异议的研究中发现,有相当部分可以归结为轧辊的标定辊印。 这种轧辊标定时,在工作辊表面180°对应方向上产生的两条间断或连续性的辊印,严重影响PS 板、瓶盖料、8011、涂层板基等高表面要求产品的生产。轧机换辊频繁,降低生产效率,经常造成轧机待辊现象。 二、标定过程分析 现代轧机的厚度控制系统,大多采用的是电液伺服系统。为了测量出高精度的辊缝和液压缸位置,测量系统大多数采用的是数字式增量测量仪。只要轧机机架条件发生了变化(特别是换辊或重新调整轧线后),都会导致测量系统零点发生漂移。因此,高效率的自动标定系统,对于现代轧机来说是必不可少的。轧机辊系见图1 。 图1 轧机辊系示意图 在对轧机自动标定程序进行深入分析后,得到了自动标定 执行的顺序流程图(图2)。基于对标定过程的分析,得出这样的结论:标定辊印的形成肯定是由于接触和力的作用造成的,而且多是在静止状态下的受力造成的。 三、试验及结果 在排除了轧制力检测不准,导致标定压力过大的因素后,决定通过修改标定程序,使整个标定程序分解执行(因为整个标定过程的时间很短),然后抽辊观察辊印究竟形成在哪个环节。通过多次试验,并在试验过程中中断标定执行后立即检测轧辊表面质量,排除了压下过程中,支撑辊和工作辊接触瞬间和工作辊和工作辊接触瞬间的两个标定过程中最有可能产生辊印的时刻。最终发现影响产品质量的辊印,出现在辊缝打开环节的频图2 自动标定顺序 次最高。但究竟是哪一个执行动作导致产生辊印,仍然不清楚。从图2来看,打开辊缝时,程序执行的动作主要有4个,于是把疑点主要放在了两个动作上,一是工作辊弯辊从0切换到100%的过程中,二是主传动停止转动,但辊系间如有较大压力存在时,可能导致辊印的产生。 无论怎样,确定主传动在辊缝打开过程中是在哪一时刻停止,显得非常重要。只要主传动还在转动,那么产生的辊印就不止一条。通过再次认真分析标定过程第4步所执行动作的时序,发现打开辊缝和停止轧辊转动命令的发出几乎是同时的。因此,完全有理 由相信,辊缝未完全 打开时,传动就有可能停止。从而,工作辊因承受静压力而产生所谓的标定辊印。 基于上述分析,决定对原有标定程序进行修改。在传动停止命令前插入轧制力为零这一条件。经过多次试验表明,这样的修改,彻底杜绝了影响产品质量的标定辊印。 四、效果 消除标定辊印后,有效提高了生产效率。全年少换辊约100～200次,可减少成本约10～20万元。产品质量提高,增加 了生产的连续性,轧辊的使用寿命延长。 W05.03-09作者通联:西南铝业集团有限责任公司 重庆市九龙坡区 401326 〔编辑 利 文〕 瑏瑦 设备管理与维修 2005№3 维护与修理
攀钢HC冷连轧机板形控制现状分析及优化轧钢车间尹红国指导老师周三保陈俊 摘要：本文针对攀钢HC轧机出口板形质量控制情况以及影响该轧机出口板形的各种因素进行了分析，并详细介绍了攀钢HC冷连轧机的板形控制系统及板形调控手段的构成与运行现状，围绕如何降低板形降组率，稳定保证产品板形质量，提出了有效可行的改进措施。 关键词：HC轧机，板形，闭环控制，调控手段，改进措施 引言 冷轧产品有四大质量指标：厚度精度、板形精度、表面质量和力学性能。其中板形是冷轧过程中不易控制的因素。攀钢冷轧厂自1996年投产以来，经过技术攻关、在强化板形过程控制方面取得不少进步，但与先进板形控制水平相比仍存在一定差距。因此，如何持续稳定保证产品板形质量，始终是攀钢1220冷轧机组生产中的难题。 1.轧机出口板形质量及影响因素分析 攀钢1220 HC轧机为4机架的冷连轧机，与目前主流的5机架冷连轧机相比，由于将70%—85%的变形率分配到4个机架上，最末机架也承担与前面3个机架同等大小的负荷，不利于板形的控制。如我厂牌号为DX53D+Z的镀锌料在1#—4#机架的压下率分配情况为（3.00→0.57mm，81%）：34.3%、42.3%、37.4%、20.1%。可以看出，4个机架的压下率均较大，且4号机架的压下率也高达20.1%；而5机架的冷连轧机上，最末机架的变形率在2%~10%左右，仅起到平整机的作用，可见我厂4机架的配置情况决定了板形控制的难度。 表1. 09年1~10月轧机出口带钢板形质量控制情况 板形不良降组率,% 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 实际值14.9 9.9 8.52 9.07 5.65 8.85 5.58 6.08 5.75 6.50 目标值≤12%
标定程序分析 首先将弯辊系统打自动，HGC系统打手动，主传动打自动，主传动打自动后系统内部延时2s以0.5m/s待机速度转车，然后上位机画面选择标定按钮产生上沿信号触发SFCI功能块RUN脚，从而启动SFC功能。 第一步： 1、置标定运行标志 2、接通标定状态的位置和轧制力设定功能，使相应步序设定有效； 3、接通标定状态的主传动速度设定功能，使相应步序设定有效。所谓有效也就是执行到相应步序时，压下系统或主速系统会按照该步序的设定执行相应动作。 4、设定HGC超标定轧制力均为标定轧制力为标定轧制力（F1-F4为1500t，F5-F7为1000t）+300t。 5、复位HGC标定及调平OK标志，将送二级的手动干预和调平值清零。 准备好条件判断 ?精轧区域空或本机架无占用标志 ?与标定相关逻辑功能块通讯正常 ?主传动ON选择手动或自动 ?本机架未被占用 ?无正常停/快停/急停 ?入口、精轧机、换辊站、工艺润滑、卷箱液压、精轧伺服、精轧辅助、精轧润滑、除鳞等区域没有急停 ?标定与主速功能块通讯正常 ?弯辊控制模式ON ?弯辊与介质系统通讯正常 ?精轧伺服液压启泵且压力正常（019FD001 LL无报警） ?轧机主速没有急停 ?上工作辊平衡ON ? ?与物料跟踪系统通讯正常 ?与轧线协调系统通讯正常 ?与换辊系统通讯正常 ?与机架协调系统通讯正常 ?与二级系统通讯正常 ?有来自LCO的标定准备就绪 ?SDS系统准备好
?工作辊弯辊系统准备就绪 ?支撑辊平衡系统准备就绪 ?工作辊串辊系统准备就绪 ?接收到HMI take over信号（机架复位后信号为0，画面take over后为1（与画面的申请辊径按钮有关）） ?无手动辊缝干预信号 ?机架速度非零速 ?轧制力大于HMI设定的最小值(内部参数100t,系统复位后的默认值) 2、工作辊弯辊达到设定弯辊力(设定值F1-F4=190bar F5-F7= 80bar) 3、支撑辊平衡达到设定平衡力(平衡压力不低于80公斤且(Y213和Y216同时得电或Y213和Y215同时得电)即支撑辊到达上限或平衡状态) 4、轧制力检测清零（给轧制力检测仪表发时长5S的清零信号,5S脉冲下延反馈清零完毕信号） 5、HGC压靠到预设定位置即辊缝<=20mm的位置。 知识点1、HGC缸动作过程：HGC缸执行抬升动作，磁尺杆缩回，磁尺机构弹簧受压，磁尺数变大,辊缝变大,HGC缸完全缩回位置为磁尺数最大位置对应磁尺数为120mm。HGC缸执行压下动作，磁尺杆伸出，弹簧伸长，磁尺数变小,辊缝变小。 知识点2、绝对位置即磁尺数 相对位置即辊缝值 操作侧与传动侧的当前绝对位置平均值-操作侧与传动侧的当前相对位置平均值=绝对位置与相对位置偏差（即磁尺数与辊缝值之间的偏 差）该偏差在未被再次标定前为常数值。简称为辊缝偏差系数。 HGC缸完全缩回磁尺数120mm，对应最大辊缝120mm-辊缝偏差系 数。 GAPmax为根据轧钢辊系配置理论计算的最大辊缝值。 本标定步骤对应的压靠目标值为120mm-GAPmax+20mm。实际辊缝值小于等于此值后停止压靠动作，否则会一直压靠直到压靠到最小轧制力100t为止。 6、压靠100t ?静态每侧压靠50t，单侧误差范围应在20吨以内，两侧均达到压靠值，持续时间1S后成功。 7、压靠200t ?静态每侧压靠100t，单侧误差范围应在20吨以内，两侧均达到压靠值，持续时间1S后成功。 8、以2m/s（标定速度）低速转车（原设计此步开始转车，前几步均为静态标定）。 实际是由0.5m/s提速为1.6m/s。实际速度与设定速度偏差在0.2m/s范围内时满足条件，转入下一步。
轧机液压辊缝控制系统的原理及应用 许战军 （河北钢铁集团 邯钢公司 西区冷轧厂 河北 邯郸 056002） 摘 要： 介绍邯宝公司2080冷轧酸轧联合机组轧机液压辊缝控制，通过分析HGC液压缸可以在位置控制模式和轧制力控制模式下运行的模式，由液压辊缝控制（HGC）系统调节轧机对带钢的压下量，直接影响到板型效果。 关键词： 轧机；液压辊缝控制；压下量 中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2012）1110010－02 用。在咬钢的瞬间从位置控制转换到轧制控制，反过来也一 0 前言 样。由于控制模式转换必须在任何时候都可用，所以控制回路邯钢新区冷轧厂采用德国SMS集团最新的轧制技术，5架串 必须时刻调整输出来平衡设定值和实际值。位置控制和轧辊轧列式6辊轧机，通过弯辊系统、窜辊系统和螺旋压下系统来轧制 制力控制从属于更高一级的控制如厚度控制或秒流量控制。 带钢改善板型。螺旋压下系统主要靠液压辊缝控制（HGC）系 同步/倾斜控制系统是建立在位置控制和轧制力控制上统来调节轧机对带钢的压下量。冷轧就是带钢在再结晶温度进 的，以确保两个调节液压缸平行动作，这样可使轧机的上支承行轧制，所以液压辊缝控制的精度直接影响产品的厚度，液压 辊保持在轧机中心线上，并可变化。伺服阀的电源由UPS来提辊缝控制的倾斜控制配合弯辊和窜辊直接影响板型效果。 供，下表是伺服阀在各种模式下的电流值。 1 液压辊缝机械和液压系统结构 轧机机架配备了两个HGC液压缸。液压缸安装在轧机机架 上部。 HGC液压缸是用伺服阀进行闭环控制的，伺服阀仅控制液 压缸塞侧的压力。其中液压缸的油压必须是由轧机区高压液压 系统提供的。轧机机架的畜能器，直接在伺服阀之前，确保持 续的缓冲油量。 液压缸的杆侧是用一个独立的低压缓冲畜能器管路联结 的，可以尽心润滑并且避免真空。做打开动作时，例如当换辊 时HGC液压缸打开，杆侧管路压力会上增加，以提升辊缝开张 速度。 HGC液压系统图如下： 2.1 位置控制系统 位置控制用来控制液压缸位置，在操作侧和驱动侧都有位 置控制和倾斜控制。位置控制的输出限制值是可调节的，其大 小随倾斜量变化，最大约为伺服阀全开度的70%。 位置实际值是由2个HGC缸上的2个位置传感器（sony磁 尺）测量的，其精度可达1μm。每个传感器都安装在每个液压缸 中心，测量的是液压缸中心的高度。 当传感器错误时，HGC缸将停止运动。“传感器错误”信 号是通过对传感器系统里面的传感信号实时监测，监测电源和 位置差最大差异位置检测来实现的。液压缸完全收回的缸程是 由位置传感器侧量得。 2.2 轧制力控制 轧制压力控制是对驱动侧和操作侧的单独轧制力进行求和 并通过倾斜控制来修正而得来的。轧制力控制的输出限制值是 2 液压辊缝电气控制原理 可调节的，其大小随倾斜量变化，最大约为伺服阀全开度的HGC液压缸可以在位置控制模式和轧制力控制模式下运 70%。 行，当辊缝张开时液压缸一般是在位置控制模式下运行的。 轧制力是由安装在HGC缸塞侧的压力传感器测量得。一旦HGC缸的轧制力控制模式只有在辊缝关闭时才有可能 使
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。
轧机培训教程
1450液压AGC控制系统概述 一：厚度自动控制原理 AGC控制的目的，是借助于辊缝、张力、速度等可调参数，把轧制过程参数（如原料厚度、硬度、摩擦系数、变形抗力等）波动的影响消除，使其达到预期的目标厚度。而辊缝、张力等参数的调节又是以轧机的弹性曲线和轧件的塑性曲线以及弹塑曲线即P-H图为依据的。 板带轧制过程既是轧件在轧制压力P的作用下产生塑性变形的过程，又是轧机在轧制压力P的作用下产生弹性变形（即所谓弹跳）的过程，二者同时发生，其作用力和反作用力相等而相互平衡。由于轧机的弹跳，使轧出的带材厚度（h）等于轧辊的理论空载辊缝（So’）再加上轧机的弹跳值。按照虎克定律，轧机弹性变形与应力成正比，则弹跳值应为P/K，此时 h= So’+ P/ K 式中：P——轧制力，t； K——轧机的刚度（t/mm），即弹跳一毫米所需轧制力的大小。 上式为轧机的弹跳方程，据此绘成曲线A称为轧机相关性变形式，如图，它近似一条直线，其斜率就是轧机的刚度。但实际上在压力小时弹跳和压力的关系并非线性，且压力越小，所引起的变形也越难确定，亦即辊缝的实际零位很难确定。为了消除这一非线性区段的影响，实际操作中可将轧辊预先压靠到一定程度，即压到一定的压力P。然后将此时的辊缝批示定
为零位，这就是所谓“零位调整”。 由图可看出：h= S0+(P-P0)/K 式中S0——考虑预压变形的相当空载辊缝 另一方面，给轧件一定的压下量（h0-h），就产生一定的压力（P），当料厚（h0）一定，h越小即是压下量越大，则轧制压力也越大，通过实测或计算可以求出对应于一定h值的P 值，在图上绘成曲线B，称为轧件塑性变形线。B线与A线交点的纵坐标即为轧制力P，横坐标即为板带实际厚度h。由P-H图可以看出，如果B线发生变形（变为B’），则为了保持厚度h不变，就必须移动压下位置，使A线移到A’，使A’和B’的交点的横坐标不变，亦即须使A线与B线的交点始终在一条垂直线C上。因此，板带厚度控制实质就是不管轧制条件如何变化，总要使A线和B线交到C线上，这样就可得到恒定厚度的板带材，由此可见，P-h图的运用实际上是板带厚度控制的基础。 二． AGC的控制系统 AGC的目的是消除厚差，则首先必须检测到轧制过程中的带钢的厚差时，然后再采取措施消除这一厚差。因此，归纳为两个基本构成： a.厚度偏差的检测，目的是掌握轧制过程中，每时每刻带钢的厚度偏差的大小。 b.厚度偏差的消除：根据厚度偏差的大小，计算出调节量，输出控制信号，然后根据控制信号，调节机构动作，完成调节过程，见下图 1.测量方式 在厚度偏差检测当中，有直接测厚和间接测厚两种方式。 直接测量法的主要缺点是存在时间滞后问题。为解决此问题，采用间接测厚法。其间接测厚方式有压力测厚、张力测厚等。间接测量的方法虽然精度较低，但传递时差小，设备简单，便于维修，故被广泛采用。 2.控制手段
冷连轧机辊缝自动标定原理及应用 发布:2013-04-02 | 作者:－－ | 来源: －－ | 查看:80次 | 用户关注： 摘要：冷连轧机辊缝自动标定是液压辊缝控制中精度要求最高的环节之一，2007年鞍钢股份有限公司新建1 450 mm冷轧机采用德国Siemens公司TDC控制系统，实现了辊缝自动标定功能。作者从应用角度分析了轧机辊缝自动标定的分类与过程，阐述了轧机辊缝自动标定时，如何实现相对轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标准，同时，对现场标定过程出现的典型故障进行分析并提出解决方法。实践证明通过辊缝自动标定，可以提 摘要：ong>冷连轧机辊缝自动标定是液压辊缝控制中精度要求最高的环节之一，2007年鞍钢股份有限公司新建1 450 mm冷轧机采用德国Siemens公司TDC控制系统，实现了辊缝自动标定功能。作者从应用角度分析了轧机辊缝自动标定的分类与过程，阐述了轧机辊缝自动标定时，如何实现相对轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标准，同时，对现场标定过程出现的典型故障进行分析并提出解决方法。实践证明通过辊缝自动标定，可以提高轧机HGC精度，保证成品带钢的厚度要求。 关键词：冷连轧;TDC自动控制;辊缝标定;轧制力控制 现代冷连轧机基础自动化控制中，液压辊缝控制(HGC)系统是最为复杂、技术含量最高、测量设备最为精密的系统之一[1]。在轧机正常轧制带钢前，更换工作辊或支撑辊后使整个轧机的轧制线发生了改变，所以必须对轧机液压辊缝控制系统进行机架液压辊缝零点标定，通过标定可以获得轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标准，只有获得以上3种变量的零点标准，轧机才能实现正常轧制时HGC系统的自动控制功能。可以说机架液压辊缝标定是轧机进行液压HGC 不可或缺的前提，是实现冷连轧生产高精度成品的必要条件。本文立足于2007年鞍钢股份有限公司新建1 450 mm冷连轧机调试实践经验，针对其它生产线冷轧机辊缝自动标定过程进行完善与精简，从辊缝自动标定的技术原理出发，介绍1 450 mm冷连轧机标定过程，为生产顺行提供依据和保证。 1 辊缝标定理论基础 轧机机架液压辊缝标定是建立在轧机弹跳方程的基础上。 弹跳方程：h=S0+(P-P )/K (1) 式中，h为轧件出口厚度;S0为空载辊缝;P为轧制力;P0为影响辊缝的轧制力极限值;K为轧机刚度。
某厂1250mm冷连轧机组 工艺规程
目录
1.工艺流程
1.装机水平 ·轧机为五机架串列式布置，1、5#为六辊冷连轧机，2、3、4#为四辊轧机，全线带优化功能，轧机出口为双卷筒圆盘回转式卷取机。 ·连轧机组采用直流单独传动，程序控制。 ·系统由L1(一级)基础自动化级，L2（二级）过程自动化级。 ·机架液压辊缝自动控制，辊缝预设定，压下倾斜控制，轧制力控制，单边轧制力控制，AGC增益自适应，轧机偏心补偿，入口张力辊的加速补偿，轧机刚度矫正和轧件的塑性刚度矫正等各种补偿功能。1#、5#机架液压辊缝具有前馈控制和反馈控控制功能。机架前的张力辊作为0号机架进行控制，自动调节1#轧机辊缝。机组具有原料起车功能。 ·S2入口、出口，S5出口设置激光测速仪。 ·S1轧机入口和出口、S5轧机出口设置X射线测厚仪。 ·主操作台设有人--机界面，事故诊断。 ·S1-S4轧机工作辊喷射梁分为三段冷却控制，流量控制。 S5轧机由工作辊正负弯辊、中间辊正弯辊、精细分段冷却喷射系统、板形辊组成了板形闭环控制。·工作辊正、负弯辊控制。 ·中间辊正弯辊控制。 ·中间辊横移控制。 ·卸卷控制。 ·工作辊、中间辊快速换辊。 ·斜楔自动调整轧线标高。 ·工作辊、中间辊、支承辊轴承均采用油气润滑。 ·断带保护、事故报警、工作辊准停。 ·机组具有自动上套筒功能。 ·机组具有动态变规格的功能。
1．产品大纲 低碳钢，超低碳钢（IF 钢），其它品种参照DIN 或JIS 标准。按处理品种分类见表1和表2。 表1 处理品种 表2 酸轧原料规格矩阵 规格分配，见表 3－表8。 表3. CQ 级－原料规格矩阵 表4. DQ 级－原料规格矩阵
以轧机为主体，将金属坯料轧延成材的成套设备。轧机是直接轧延金属的主机，它利用旋转的轧辊辗压坯料,使金属按规定的要求产生塑性变形(图1)。轧延是生产率最高、成本最低的金属成形方法，适用于轧延横断面相同或有周期性变化的条状或板状材料；特殊轧机可轧制机械零件或其毛坯以及某些非金属材料。轧延主要有热轧和冷轧两种方式。热轧是在轧件加热的条件下进行轧延，以降低轧延压力；冷轧是在室温下进行,可使轧件得到很高的形状尺寸精度和表面光洁度,并可改善轧件的机械性能。 简史18世纪末，英国的H.科特首创水力驱动的二辊轧机。1779年,J.皮卡德用蒸汽机驱动轧机,使轧机得到广泛的应用。1783年，英国人发明轧辊带孔型的轧机。1848年，德国人发明万能式轧机。1861年在英国制成棒材和线材的连轧机组。1885年，德国发明斜辊无缝钢管轧机。1891年，美国钢铁公司创建四辊厚板轧机。1897年在德国成功地应用电动机传动轧机。到20世纪，美国的J.B.泰勒斯发明带钢热连轧机组，同期在美国又出现宽带冷轧机。30年代始有带钢冷连轧机组。50年代以后，张力和板型控制的大型冷连轧机组得到发展，同期还发明了连续铸坯机,基本上取代了初轧机,而且与热连轧机构成联合机组。线材轧机在20世纪也有很大的发展，40年代美国的摩根公司发明平辊多线连轧机，50年代出现平辊与立辊交替的四线连轧机和Y型三辊轧机,60年代又有45°无扭精轧机问世。 分类轧延机械可按所轧延的材料分为轧延钢材的和轧延铝、铜等有色金属的两类。各类轧机的工作原理和主要结构基本相同，只是轧延的温度、压力和速度有所差异。轧机中使用最多的是轧钢机。轧机又可分为半成品轧机和成品轧机。半成品轧机主要是开坯机，包括初轧机、板坯轧机和钢坯轧机。随着连铸机的逐步推广，某些装有连铸机的钢厂已不再使用开坯机开坯。成品轧机有型材轧机、轨梁轧机、线材轧机、厚板轧机、薄板轧机、带材轧机、箔带轧机、无缝管轧机、铜板轧机、铝板轧机和某些特殊轧机。它们的主要区别是轧辊的布置和辊的形状不同，并且在精度、刚度、强度和外形尺寸上也有很大的差别。辅机是成套的辅助设备，可分为加工用辅助设备和储运包装等辅助设备。加工辅助设备包括:切成一定尺寸用的各种锯床、剪断机和圆盘剪;精整轧材用的矫正机和平整机;热处理用的各种工业炉(包括推料出料机)和可控气氛装置;表面加工和清理用的 除鳞(清氧化皮)、抛丸（铁丸喷射钢材表面）、酸洗、清洗、镀层、涂塑、涂油和打印等机组。储运包装辅助设备有运锭车、各种辊道、推床(横移轧件)、升降台、翻转机、回转台，以及带材卷取机、开卷机、堆垛机和打捆机等。此外，轧