厚度自动控制AGC--好

37作者单位：舞阳钢铁有限责任公司，河南 舞钢 462500中厚板精轧机AGC自动厚度控制的改进Improvement and Optimization on Automatic Gauge Control for Medium and Heavy Plate Finishing Mill供稿|胡学剑 / HU Xue-jianDOI: 10.3969/j.issn.1000-6826.2019.05.009中华人民共和国成立70周年舞阳4100 mm 精轧机应用了当今世界上最先进的轧机设计理念，轧机控制系统采用西门子奥钢联V ANTAGE 控制系统，轧机辊缝调节采用电动机械压下+下置式液压AGC 油缸，应用液压AGC 厚度自动控制实现钢板厚度精确控制。

舞阳4100 mm 精轧机投产后，钢板轧制过程中轧辊冷却水收集不完全、轧机除鳞水关闭延迟等因素导致钢板头部冷却过快，钢板头部出现“黑头”现象，造成钢板头部厚度精度不高，钢板同板差大。

严峻的市场形势和用户对产品质量的高要求，促使进一步提高钢板厚度控制精度。

精轧机辊缝控制原理精轧机辊缝静态设定舞阳4100 mm 精轧机辊缝调节方式采用电动机械压下+下置式液压AGC 油缸。

精轧机VANTAGE 控制系统根据接收到的L2道次辊缝设定值计算压下丝杠位置参考值和AGC 油缸位置参考值，之后将计算得到的参考值发送到相应的子控制系统，并由相应的子控制系统按照辊缝设定的控制时序完成位置参考值的精确控制，最终实现轧机辊缝的静态 设定。

2019年第5期38精轧机辊缝动态补偿精轧机辊缝设定完成后，一旦钢板被咬入轧机，受钢板实际温度、钢板对准度等外部因素的影响，实际的轧制力与L2模型计算的轧制力之间的偏差会导致轧机实际辊缝与L2计算辊缝不一致。

为了确保轧机轧出钢板的实际厚度与设定厚度一致，精轧机AGC 自动厚度控制系统会在轧机辊缝设定完成的基础上根据实际轧制力与计算轧制力的偏差动态计算轧机辊缝补偿值，动态调整AGC 油缸位置，实现轧机辊缝精确控制。

精轧AGC系统功能说明一、AGC系统概况由于带钢全长轧制中会遇到各种干扰，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，简称AGC系统，AGC系统是提高带钢全长厚度精度的主要手段。

AGC功能投入框图：二、AGC系统的功能GM-AG，即轧制力AGC即利用弹跳方程间接测量钢板厚度作为实测厚度进行反馈控制，这是AGC系统中基本的控制功能，根据GM-AG（中采用头部锁定值还是过程计算机设定值作为厚度基准可分为相对AGC（ LK-AGC或绝对AGC（AB-AGC，一般以绝对AGC为主。

KFF-AGC即硬度前馈AGC即将上游机架的实测轧制力所获得的硬度变化信息用于后面各机架进行前馈控制。

MN-AGC即监控AGC由于弹跳方程的精度不高，因此需利用未机架后测厚仪信号对厚度的系统偏差进行纠正。

三、AGC算法GM-AGCL制力AGC其基本原理就是弹跳方程，其本质就是轧机产生单位弹跳量所需要的轧制力。

式中，h为轧机实际出口厚度；S。

为辊缝预设值；P为实际轧制力；M为轧机刚度；轧机刚度M在轧机牌坊制作安装完成以后就已经确定，是一个常值，无法修改，但是在实际的控制过程中，人们却希望轧机的刚度可变，比如为了消除轧辊偏心的影响，人们希望轧机的刚度尽可能的小，但为了消除来料厚度及材料温度变化的影响，又希望轧机刚度尽可能的大，因此产生了变刚度的控制方式。

假设预设辊缝值为S o,轧机的刚度系数为M来料厚度为H。

，此时轧制压力为P】，则实际轧出厚度h i应为：当来料厚度或温度因某种原因有变化时，在轧制过程中必然会引起轧制压力和轧出厚度的变化，如果压力由P i变为P2,则轧出厚度h2为：当轧制压力由P】变为P2时，则其轧出厚度的厚度偏差△ h正好等于压力差所引起的弹跳量为：为了消除此厚度偏差，可以通过调节液压缸的位置来补偿轧制力变化所引起的轧机弹跳变化量，此时液压缸所产生的轧辊位置修正量△ x，应与此弹跳变化量呈正比，方向相反，为：式中C为变刚度系数KFF-AGCi机架出口厚度变化量可用下式计算：h| = A Hi H汁 A Ki--K汁 A Si、SA“（X i）C QX 为'P ：H i，或 C式中，为i i机架入口厚度变动（从静态角度可认为H i h i-1）「K为1 i机架厚度变动"Si为i机架辊缝调节量主要扰动为温度变动，我们曾对不同成品规格当FTO有20O C变动时各机架轧制温度以及其变形阻力（硬度）的变动作了计算，由计算结果可知，不能用：:K K匚相等的法则来表示各机架、水间的关系，而应采用Ki=：匚、K i其中一：为0.95〜1.05 因此可利用上游机架的实测轧制力P*来求出K!设叶R*—? （p为设定值）—CQC Q然后即可求出K i= v'K i各机架前馈控制量（使6^ =0 ），为；卩一、S = J K iC其中B ki=如上一机架有残余出口偏差h i-1，则亦可用于水i田：K i、S j =C Chi的动作时间可以每一机架咬钢后「时刻投入，X为检测机架机架所实测到的突发量发生时间（相对于咬钢时间），由于精轧组秒流量相当，因此i 机架仍可用怡来判断突发量的到达，「为提前量决定于压下系统的响应速度。

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。

）５、显示系统的工作方式、系统状态和系统报警。

6、系统有两种与传动和测厚仪协调工作模式A．常用数据由厚控AGC发送到传动及测厚仪。

如人口厚度、出口厚度、轧制速度及张力等等。

传动以此为基准值，如调整需通过把手或其他方式加到此基准值上，然后返送回AGC。

AGC控制系统的原理数学模型及应用综述摘要：本文介绍了AGC在上生产过程中的控制原理，AGC的分类及数学模型，AGC控制系统在生产中的应用和AGC控制技术的发展过程及趋势。

关键词：AGC；控制原理；数学模型；监控1 概述AGC是Automatic Gauge Control System的简称，即所谓的轧机自动厚度控制系统。

是轧机自动化系统中不可缺少的一部分，它控制金属带材厚度精度，使金属带材厚差在限定的标准内，提高金属带材的成品率。

AGC系统的作用有两个：一是辊缝的计算，二是根据产品尺寸结合机架的形变量来调整实际的辊缝值，使之轧制的产品尺寸符合既定要求[1]。

1.1 我国厚度控制技术的发展概况目前我国已经应用的厚度控制系统，可大致分为3种基本类型[2]。

(1) 用测厚仪信号反馈控制轧机压下或轧机入口侧带钢张力的AGC(Automatic Gauge Control)系统。

上个世纪70年代，厚度控制系统大多是这类系统，而且是模拟线路。

按轧机出口侧测厚仪测出的带钢实际偏差信号反馈控制，大偏差或被轧带钢厚度大于0.4mm时，按偏差信号大小去移动压下位置，改变辊缝间距，以减小厚度偏差，即所谓粗调;在小偏差或被轧带钢厚度小于0.4mm时，则调节轧机入口侧带钢张力，进一步减小厚度偏差，即所谓精调。

我国早期的AGC系统调节压下装置的执行机构是电动的，因电动压下响应慢和非线性的缺点，逐渐被液压压下机构代替睁[3]。

(2) 采用前馈控制和测厚仪信号反馈控制轧机压下或轧机入口侧带钢张力的AGC系统。

将上述AGC系统数字化，并增加前馈控制回路就构成这类AGC系统。

前馈控制是当轧机入口侧有厚度偏差的带钢进入轧辊时，立即调节被控机架压下位置，将入口带钢厚度偏差消除的一种控制策略。

方法是将轧机入口侧测厚仪至轧辊中心的距离分成若干整数段，把经过入口侧测厚仪的每段带钢厚度顺序存入移位寄存器中，寄存器按FIFO方式工作，当寄存器输出的带钢段进入轧辊时，系统按该段厚度偏差值调整压下，以消除进入轧机的带钢厚度偏差。

采用先进AGC系统的可逆四辊冷轧机控制系统可逆四辊冷轧机是一种用于金属材料制作的设备，通常用于轧制薄板和薄带，例如不锈钢、铝、铜等材料。

为了提高生产效率和产品质量，现代的可逆四辊冷轧机通常采用先进的AGC系统进行控制。

AGC是自动板形控制的缩写，它能够实现对轧机的自动调整，以确保产品的准确尺寸和质量。

本文将介绍采用先进AGC系统的可逆四辊冷轧机控制系统的特点、优势和应用。

一、AGC系统的特点1. 自动控制：AGC系统能够根据生产需求和材料特性，自动调整轧辊的位置，使得轧制产品的厚度和平整度达到设计要求。

2. 高精度：AGC系统具有高精度的控制能力，能够实现对轧机的微小调整，保证产品的尺寸和表面质量达到客户要求。

3. 高效能：AGC系统能够快速响应生产需求的变化，提高轧机的生产效率和性能。

4. 可编程性：AGC系统具有灵活的编程能力，能够根据不同的产品要求进行调整，实现生产的多样化和个性化。

3. 减少生产成本：AGC系统能够降低材料损耗和能耗，减少人工干预，降低生产成本。

4. 提高工作环境：AGC系统能够减少人工干预，提高生产的自动化程度，改善工作环境。

5. 提高设备可靠性：AGC系统能够实现对轧机的精确控制，减少设备的运行故障，提高设备的可靠性和稳定性。

AGC系统广泛应用于不同类型的可逆四辊冷轧机，例如不锈钢轧机、铝合金轧机、铜合金轧机等。

它适用于不同类型的金属材料，具有不同的厚度和宽度要求的产品。

AGC系统还可以应用于不同的生产工艺和工艺参数，例如冷轧、热轧、精轧等。

AGC系统还可以与其他自动控制系统结合使用，例如负荷控制系统、温度控制系统等，实现对轧机的全面控制和优化。

通过对轧机控制系统的不断改进和优化，可以提高生产效率、节约能源、降低成本，满足不同客户的产品需求。

采用先进AGC系统的可逆四辊冷轧机控制系统具有自动控制、高精度、高效能和可编程性等特点，能够优化产品质量、提高生产效率、降低生产成本、改善工作环境和提高设备可靠性。

一、液压AGC自动厚度控制系统简介液压AGC自动厚度控制系统是现代化轧机提高轧制精度必不可少的技术装备，是生产厂家在未来激烈市场竞争中取得优势的重要保证。

公司致力于液压AGC成套技术与装备的研发、推广。

公司建立了多学科相配套的AGC专业体系，可以集液压AGC自动厚度控制系统的设计、开发、制造、安装、调试于一体，为用户提供优质服务。

目前为止,本公司所推出的液压AGC自动厚度控制系统已经应用在国内外上百条冷轧、热轧带钢生产线上，完全可以满足带钢产品厚度的精确控制。

为了保证带钢产品的厚度精度和良好板型，本系统具有液压压下辊缝控制（AGC）、恒轧制压力控制（AFC）、测厚仪监控，对薄规格产品还可采用张力厚度控制等功能。

本系统工作可靠、操作方便、自我保护功能完备，并具有轧制工艺数据库，在轧制不同规格的带材时，只需要调出相应的轧制工艺即可在每次开始轧制以前设置轧制状态。

应用该系统后，冷轧带钢的厚控精度可以达到：0.15±0.003mm、0.3±0.006mm（纵向厚度偏差）二、系统主要控制功能1、辊缝位置闭环控制(APC)；2、带钢厚度闭环控制(监控AGC、张力AGC、秒流量AGC、予控AGC)；3、辊缝压靠压力设定及辊缝拨零操作；4、轧辊两侧压/抬同步控制；5、辊缝差设定与钢带纠偏控制；6、轧制力设定与报警；7、各项轧制工艺参数的采集、记录、显示和打印为轧制规程的优化提供参数。

三、主要技术性能指标1、辊缝(厚度)设定精度优于0.001mm2、带材厚度控制精度：±1.5～3%h(带钢厚度)本指标与测厚仪以及来料和轧机精度水平有关。

3、系统响应时间： 30-50 ms四、主要设备介绍1、液压泵站液压泵站主要由主液压泵、蓄能器、油箱，司服阀组，减压稳压阀组、循环过滤机构等组成。

2、压下油缸压下油缸采用优质锻造合金钢制作，经过三次无损探伤，以保证缸体的质量；结构采用特殊设计，油封采用进口产品；装有高分辨率的位移传感器以检测油缸的位移。

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。

）５、显示系统的工作方式、系统状态和系统报警。

6、系统有两种与传动和测厚仪协调工作模式A．常用数据由厚控AGC发送到传动及测厚仪。

如人口厚度、出口厚度、轧制速度及张力等等。

传动以此为基准值，如调整需通过把手或其他方式加到此基准值上，然后返送回AGC。