板带轧机AGC控制技术

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。

宽厚板轧机液压AGC系统的控制原理及其控制模式分析由于现代社会的发展的需要，各行各业对于钢板的尺寸与精度都有了更为严格的要求。

伴随社会对于钢材尺寸的要求，宽厚板轧机液压agc系统被广泛地应用于现代化的板带轧机生产之中。

旨在通过对宽厚板轧机液压agc系统的控制原理及控制模式的分析，介绍宽厚板轧机液压agc系统的设备特点及其功能。

宽厚板轧机液压agc系统设备布置功能描述随着现代社会对于各种钢板材料尺寸及精度要求的越来越严格，尤其对于船舶造船业、高档汽车业的发展以及石油、天然气等对输出管道的刚性要求，迫使社会及客户对于钢板的尺寸精度要求越来越苛刻。

这就需要类似液压agc系统具有的低惯量、高响应、高精度及便于计算机控制及操作的宽厚板轧机液压系统，应用于现代化的板带轧机生产线中，自动对板材的厚度进行控制。

1宽厚板轧机液压agc系统的控制原理宽厚板液压agc系统的控制原理主要是通过对轧制力及辊缝进行调节，来有效地改善钢材及板带材等的厚度差。

因为，目前的生产过程中，板带在轧制过程中，有非常多的因素会影响到板带的厚度及其均匀性。

例如：轧件本身的因素（坯料的厚度不均匀、坯料硬度的波动含水印）、轧制因素（轧辊偏心、咬钢时轧件对于轧辊发生冲击）、温度的因素（温度易对轧辊尺寸及轧制力产生影响）。

另外，宽厚板轧机液压agc系统的控制模型有四类：（一）压力agc系统，主要基于轧机弹跳方程原理，在此基础原理上建立控制模型；（二）监控agc系统，主要通过出口测厚仪所测量到的板厚偏差来形成主反馈量并控制生产线上的板带出口厚度；（三）预控agc系统，主要利用轧机入口测厚仪所检测到的板材料的厚度偏差做出前馈控制，然后消除板材坯料等对出口板厚的影响；（四）流量agc系统，通过轧制流量不变的原理将流入轧机的带材和在此过程中流出轧机的带材体积恒定在一定值不变的原理进行检测及控制出口板带的厚度。

宽厚板液压agc系统的控制原理主要是通过液压缸驱动对系统中的辊缝进行动态的微调整，使其同时具备两个基本的内闭环，即轧制力闭环及位置闭环。

WUST
2.弹塑性曲线 弹塑性曲线
2.弹塑性曲线 弹塑性曲线
弹跳方程是分折厚度自动控制系统的一个有效工具，通过它不但 可以弄清各种因素对厚度的影响，而且还可定量地分析各种厚度控制 方案。一种直观简易的分析方法是将变形区中的轧制力作为纵坐标， 而把厚度作为横坐标，作成P-h图，在此图上，可以综合地研究变形 区中轧件(塑性方程式)和轧辊(弹性方程式)间相互作用又相互联系的力 和变形关系，如图1所示。
AGC
徐 光
武汉科技大学材料与冶金学院 材料成型与控制系 2容
1.冷轧产生厚差的原因 冷轧产生厚差的原因 2.弹塑性曲线 弹塑性曲线 3. AGC 4. HC轧机受力分析 轧机受力分析 5.传动力矩 传动力矩 6. 轧制压力（变形抗力） 轧制压力（变形抗力）
WUST
1.冷轧产生厚差的原因 冷轧产生厚差的原因
1.冷轧产生厚差的原因 冷轧产生厚差的原因
冷带厚度精度分为：带钢头部厚度命中率和带钢全长厚度偏差。 带钢头部厚度命中率取决于厚度设定模型的精度；带钢全长厚度差由 AGC根据头部厚度（相对AGC采用头部锁定）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。 影响头部命中率的因素为： （1） 设定模型精度不高（主要是温轧制力模型的精度）； 影响带钢全长厚度偏差的因素可分为： （1） 由带钢本身工艺参数波动造成，包括来料厚度不均以及化学成 分偏析等； （2） 由轧机参数波动造成，包括支持辊偏心、轧辊热膨胀、轧辊磨 损以及油膜轴承油膜厚度的变化等。
图9 张力调厚
WUST
3. AGC（Automatic Gauge Control） （ ）
3.1 辊缝传递函数
δS 和 δh 关系(图10)。 由图知，当压下移动 δS 时，轧件厚度变化并不是δS ，而仅仅是 δh ， 它们间的关系可推导如下。

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。

北京科技大学科技成果——轧机液压AGC控制系统项目简介液压AGC具有响应速度快、控制精度高的优点，正在取代电动AGC成为当今新建轧机和欲改造轧机的首选技术。

北京科技大学高效轧制国家工程研究中心长期致力于液压AGC在大型工业轧机应用的研究，并在多条带钢连轧机组中取得成功应用，为轧钢技术国产化作出较大贡献。

AGC控制系统由L2过程控制系统和L1基础自动化控制体统组成。

L2级系统主要通过模型自学习完成对液压控制系统参数的缓慢变化造成的厚度偏差进行补偿；L1级系统则完成对实时参数变化造成的厚度偏差进行补偿，同时完成液压APC和液压AFC控制功能。

L2级完成的主要功能包括：轧制负荷分配及优化、辊缝位置基准计算和设定、轧制力预报、温度预报、模型自学习等。

涉及的计算模型包括：轧制力模型、变形抗力模型、残余应变模型、轧制弹跳模型（辊系弹性变形分析、轧机牌坊弹性变形）、板坯温度模型（辐射和对流、高压水、与轧辊接触产生的热传导、塑性功转变为热量引起的温升、摩擦热）、轧辊磨损模型、轧辊热膨胀模型、力矩模型、宽展模型、前滑模型、轧件尺寸计算模型、板形和板凸度模型、板厚控制与板形控制之间的关系、平面形状预测和控制模型等。

由L1级完成的液压AGC主要控制功能包括：液压缸位置控制（HAPC）、电动压下螺丝控制（EAPC）、自动厚度控制（HAGC，根据不同应用场合可以选择：压力AGC、硬度前馈AGC、测厚仪监控AGC、穿带自适应、快速监控AGC、流量AGC和张力AGC等的一种或几种）、补偿AGC（包括轧件宽度补偿、油膜轴承油膜厚度补偿、轧辊热膨胀与磨损补偿、尾部失张补偿、偏心滤波及补偿、伺服阀偏移补偿、穿带冲击补偿、卷取冲击补偿等）、轧辊平行控制（ALC）、自动纠偏、、轧机调零、轧机刚度测量、手动倾斜、事故锁定和卸荷等。

AGC工作方式包括相对AGC控制和绝对AGC控制两种。

该液压AGC系统和板形控制系统一起被评为“九五”国家重点科技攻关计划（重大技术装配）优秀科技成果，并已成功应用于多条轧线，取得了极高的控制精度。

AGC控制技术及其在铝板带轧制中的应用进展刘 辉（霍尼韦尔（中国）有限公司，四川绵阳 621000）摘要：最近几年来，我国的铝材需求量不断上涨，当前我国已经跃居全球铝行业大国。

我国和西方发达国家相比较，国内的铝产品质量还是比不上西方发达国家，国内对于高质量、高品质的铝产品还是需要进口，并且经常受到发达国家的技术封锁，这种情况的出现就限制了我国铝生产技术的发展。

基于此本文主要是通过分析了轧机板厚自动控制（AGC）技术的发展，并详细探讨了厚度控制与铝板带轧制中的实际应用，对于今后我国铝板所带来的轧制厚度控制提出建议，予以有关单位参考与借鉴。

关键词：AGC控制技术；铝板带轧制；实际应用；进展中图分类号：X924.4 文献标识码：A 文章编号：2096-4609（2019）26-0227-002一、前言在一定程度上铝是作为第一大有色金属材料，其具有耐腐蚀、质量较轻以及加工性能好、比强度较高与可再生利用等优点，被广泛的应用在交通运输、航空航天以及机械、电力、包装与军事装备等多个行业，铝材也是我国经济发展以及国防建设的主要物资。

铝板带材大约占据整个铝材加工的百分之六十左右，其实际应用是极为广泛的。

现代轧机板厚自动控制技术，下面简称AGC技术是具有控制精度高以及响应速度快的特点，现已经成为轧制高精度铝板带材必不可少的装备技术之一，其不仅是能够满足高质量与高性能的铝板产品需求，还能够提升其成才的几率，从而降低原材料的实际消耗，并且还可以提升板带轧机自动化水平等多方面的作用。

二、铝板带轧制综合分析国内的铝板带轧制是一种具有多变量、滞后、非线性、时变的复杂工业工程。

铝板带加工工艺的主要要求包含了下面几点：第一综合性能，其对于重要用途的铝板，其还要求具有极为良好的韧性与工艺性能以及冲压性等诸多要求之外，还需要具有极强的综合性能；第二是铝板带表面的质量，铝板带表面是不能出现拉裂、气泡以及结疤和刮伤等损伤；第三是铝板带尺寸的精度，其也包含了铝板带的长度、宽度以及厚度等方面的精确度；第四是铝板带的板型精度，铝板带必须要平坦，不出现瓢曲。

轧机一机架AGC控制前面已经讲过AGC控制系统的组成和控制方式。

下面以一机架为例具体讲解。

一、概述冷轧轧机使用的是日立设计的UCM轧机。

其AGC控制可分为两大部分：一机架的压下控制和2-4机架的精调速度AGC控制。

来料的缺陷基本上可在一机架消除。

一机架控制的好坏将直接影响到产品的质量。

所以，在本AGC系统中一机架采用了多种控制手段，其目的就是尽可能使一机架出口厚差最小。

一．一机架控制概况为了保证一机架的带钢出口厚度，在一机架中AGC采用了如下多种控制方法。

●前馈控制（FF）●虚拟测厚仪控制（GM SMITH）●反馈控制（FB）●轧机弹性系数控制（BISRA）●支撑辊偏心控制（REC）其中，前馈控制和BISRA属于预控AGC，而它们的控制方法又完全不相同，前馈控制是利用一机架前的测厚仪直接检测厚差#1 机架图1 一机架AGC控制构成进行控制，而BISRA则利用LOADCELL检测轧制力的变化，通过快速响应的控制系统实现对来料厚差的控制。

GM-SMITH是属于监控AGC，它不仅具有反馈控制的稳定性而且还克服了反馈控制的滞后性，在低速时监控效果则更好。

这是由于出口测厚仪与一机架之间有2.75米的固定距离，所以，从出口测厚仪所测的实际值在时间上要滞后一段时间，特别在低速时这段时间相对就比较长。

反馈控制就是利用出口测厚仪进行检测和控制的，所以无法克服这滞后时间。

而GM-SMITH则利用轧制力间接计算出一机架的出口厚差进行控制，再利用出口测厚仪进行修正，所以，与反馈控制相比它就克服了这段滞后时间。

在高速轧制时，由于这段滞后时间相对比较短，已不影响监控效果，所以就直接用反馈控制。

所以，反馈控制和GM-SMITH 的切换控制，弥补了仅用反馈控制在低速时的不足，使一机架的监控效果更佳。

支撑辊偏心控制则用于补偿由于支撑辊偏心而引起的一机架出口厚度偏差。

此控制方式没有投入。

通过这几种控制方式的共同作用，使一机架出口厚差最小化。

刚度系数之间的关系 [3 ] (见表 1) 。
α取值 α=1 0 <α < 1 α=0 α<0
表 1 α和 M c 之间的关系
Mc值轧机等效刚度 NhomakorabeaMc =∞
无穷硬刚度
M c >M
硬刚度
M c =M
固有刚度
M c <M
软刚度
文献 [ 1 ]、[ 2 ]、[ 3 ]、[ 4 ]、[ 5 ]针对变刚度系 数的变化 ,根据公式 ( 1 )得出不同的当量刚度 。 其中 ,变刚度系数为 0时 ,当量刚度为自然刚度 , 其实也就是在轧机不进行控制时的输出效果 ;而 当变刚度系数为 1时 ,理论上因来料厚度引起的 出口厚度偏差应该能全部消除 ,也就意味着轧机 的刚度为无穷大 (忽略控制过程 ) 。 2. 1 控制上的变刚度概念
其实变刚度控制就是将弹跳方程的增量形
式人为地改成如下形式 :
Δhc
=ΔS
+αΔP
M
Δhc
=ΔS
+ΔP
M
(5)
α
这样通过改变变刚度系数 α的值 ,就可以在
相同轧制力增量的情况下 ,得到不同的弹跳量增 加量 αΔP /M ,这也就相当于改变了轧机的刚度 。
轧机的刚度是指产生单位的弹跳所需要的轧制
事实上 ,上面的变刚度概念无论是根据公式 (5)还是图 2,都是讲不通的 ,其原因就是一个是 工艺上的当量刚度 (不考虑控制刚度的等效效 — 16 —
果 ) ,一个是控制上的当量刚度 (要考虑具体的控
制实现过程 ) 。所以 ,简单的用工艺上的当量刚
度的概念 ,直接套用到控制过程中是不合适的 ,
也是根本解释不通的 。
155 2006

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。

2. 自动控制：几种方法相结合。
在精轧机各机架上采用GAUGE METER AGC来控制 轧件的波动，可以根据轧制力的实测值对本机架进 行反馈控制，还可以对后面的机架进行预控。依靠 精轧机最终机架后设置的板厚仪信号、反馈控制板 厚以消除产品厚度偏离。
3.监控AGC 精轧机组厚度自动控制主要以厚度计-AGC为 主，虽然考虑了各种补偿因素，但其精度仍旧低 于X-射线侧厚仪。监控AGC是对厚度计-AGC系统进 行监控修正，提高控制精度。 所谓监控就是在精轧机组最末机架的出口侧， 装设精度比较高的测厚仪，用来检测成品带钢的 厚度偏差δh，并以适当的增益，把它反馈到各个 机架的厚度控制系统中，对GM-AGC进行监控。
a-上支承辊轴承座； b-下支承辊轴承座；
c-上下工作辊；
d-机架； e-油压缸； f-位置传感器； g-压头；
h-伺服阀；
i-控制装置。
液压式厚度自动控制系统结构图
图 3-20
假设预调辊缝值为S0 ，轧机的刚度系
数为K，来料厚度为H0，此时轧制压力为P1，则
实际轧出厚度h1应为：
h1 S 0
厚度自动控制
2009.02
一、厚度自动控制的工艺基础 1.p-h图的建立
（1）轧制时的弹性曲线 轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。 轧出厚度：h=S0 +P/K―――轧机的弹跳方程
S0 ――空载辊缝
P――轧制压力 K――轧机的刚度系数
根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）――轧机弹性变 形曲线，用A 表示。09年2月MMT测试\FM1轧机刚度.xls
( P 2 P 1)
1 K
P
为了消除此厚度偏差，可以通过调节液压缸的流量 来控制轧辊位置，补偿因来料厚度差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，应与此弹跳 变化量成正比，方向相反，为：

板带材厚度精度是板带材产品的两大质量指标之一。

厚度自动控制简称为AGC(Automatic Gauge Control)，是现代化冷轧薄板生产中实现高精度轧制的重要手段。

目前随着轧制理论、控制理论和人工智能理论的发展，以及他们在轧制工程中的应用，使得板带产品的厚度精度与板形指标有了很大程度的提高。

然而，对单机架可逆式冷带轧机采用专门的控制技术，用以实现对板带材的高精度控制，仍是板厚控制领域研究的热点问题之一。

一、系统原理图参考相关资料，可确定该型号轧机的液压系统。

该液压系统主要控制元件包括伺服液压缸、伺服阀以及位置传感器和压力传感器。

注：为提高系统的可靠性，每个伺服缸控制回路引入了两个伺服阀，一备一用。

伺服缸的尺寸为ø570mm /480mm X 150mm(缸内径/活塞杆直径X行程)，其最大工作压力为25Mpa,最大运动速度为3mm/s。

伺服阀采用先导级电液伺服阀，可选额定流量为：35L/min(额定压力10bar时)，90L/min (额定压力70bar),最大控制压力为5080psi(350bar),响应时间8~18ms;系统油液控制精度为NAS5级。

二、轧机位置控制（AGC）系统如下该轧机液压压力系统主要由TCS系统、液压控制器、伺服阀控制器、伺服阀、液压油缸、位移传感器等6部分组成。

以下是液压压力伺服系统的控制图：液压AGC位置控制方式控制框图三、AGC系统的控制原理与计算方法1．模型调节原理AGC的调节过程，实际上是解决外界扰动（坯料厚度和硬度差等）、调节量（辊缝）和目标量（厚度）等之间的相互影响关系的过程。

外界扰动影响压制力，调节辊缝也引起轧制力的变化。

因此，当轧件头部锁定之后，第一次测得的轧制力差⊿p肯定是由外界扰动引起的，就可用⊿p1=⊿pd计算出当时的辊缝调节量⊿s;第二次，第三次…，第n次的压力测量值，不仅包含了外界扰动因素的影响（⊿pd），而且包含辊缝调节引起的轧制力变化量（⊿p1）。

板带轧机AGC控制技术2.液压AGC厚度控制系统液压AGC（自动厚度控制）系统是提高宽带热连轧板厚精度，控制板形，提高带材合格率的重要技术，AGC系统的动态品质、静态品质的好坏直接影响系统的稳定性，响应的快速性和控制精度。

板带轧机液压AGC系统主要功能是实现压下位置自动控制(液压APC)及板厚自动控制(液压AGC)。

正是由于液压AGC系统响应的快速性，控制的精确性，使得越来越多的宽带生产线采用。

莱钢1500mm宽带热连轧生产线实践证明液压AGC系统通过提高整套轧机控制水平，使得产品质量大幅度提高。

液压AGC控制响应时间40ms，响应频率1 5Hz，使板带纵向厚差控制在范围内，促使莱钢板带产品质量达到世界水平。

2.1 AGC的组成2.1.1工艺原理液压压下装置一般由位移传感器，液压缸和电液伺服阀等所组成，如图1所示。

系统通过电液伺服阀对液压缸的流量和压力的调节来控制液压缸上、下移动的行程来调节轧辊辊缝值。

液压AGC系统通过测厚仪、位移传感器和压力传感器等对相应参数的连续测量，连续调整压下缸位移、轧制压力等，从而控制板带材的厚差。

一个完整的液压伺服控制厚度自动控制系统的主要设备由计算机、检测元件为主的控制装置和以一套液压缸(每侧一个)为主的执行机构组成。

检测元件主要有：测厚仪、测压仪(每侧一个)以及安装在液压缸上的四个位置传感器(每个液压缸两个)和两个压力传感器(每个液压缸一个)。

2.1.2液压AGC阀台图2 液压AGC阀台示意液压AGC阀台原理示意如图2所示。

（1）阀站下方P口连通液压站的系统供油油路，用于为液压AGC系统提供液压动力，T口连通液压站油箱，用于回油。

（2）阀站右方的P口，T口，X口用于检修或排查故障时检测阀站内系统供油压力P 以及伺服阀控制油路X是否正常。

（3）阀站上方A口连通液压AGC液压缸无杆腔，B口连通液压AGC液压缸的有杆腔。

（4）过滤器对阀站内的P油路和X油路中的杂质进行过滤，如果过滤器DPS1堵塞，将发出故障信号，应及时更换。

冷轧机AGC 控制系统模型简介概述：液压AGC控制技术是现代轧钢生产中不可缺少的关键技术之一，其控制效果直接影响产品质量，因此对AGC控制系统进行研究具有重要的理论及实际意义。

本文介绍了厚度偏差形成的原因，分析了液压AGC系统的调节方式和基本控制原理，对AGC系统中的位置控制器、伺服放大器、位移传感器、压力传感器、控制调节器五个主要模型进行分析。

1.板带轧机液压AGC系统的功能及特点轧机液压厚度自动控制（简称轧机液压AGC）系统的作用是消除轧制过程中所生产的带钢纵向长度上的厚度差，使带钢后部向前端厚度看齐，它能在预设定的基础上使板带前后端厚度都在公差范围内。

它根据实测辊缝、轧制力，根据弹跳方程计算出实际板厚，在通过实际板厚和要求轧制的板厚，比较其厚差，然后通过伺服阀系统控制，调整压下油缸，以达到所要求的出口板厚。

具有以下特点：1)快速响应好，调整精度高。

2)液压阿AGC 过载保护简单、可靠。

3)采用液压压下可根据工艺要求方便的改变和控制轧机当量刚度，实现对轧机从“恒辊缝”到“恒压力”的控制。

正式由于这些特点，.板带轧机采用液压后，提高钢板厚度精度，改善了质量，已成为.板带轧机的必备手段。

目前，新建轧机几乎全部采用液压AGC技术，液压AGC技术已经成为现代板带轧机装备水平的重要标志之一。

在现代钢铁行业，是否具有液压AGC系统将决定其产品在市场竞争的关键。

2.板带轧机厚度偏差形成的原因冷轧过程中的带钢厚度偏差主要由热轧原料的厚度偏差以及冷轧过程中产生的厚度偏差构成。

来料在热轧过程中产生厚度偏差的原因有：1）轧辊偏心；2）带钢头尾部张力消失；3）带头和带尾的温差；4）冷却系统造成温度不均；5）与运输辊道及冷却辊组接触产生的局部温度偏差。

带钢在冷轧过程中产生的厚度偏差的主要原因有：1）支撑辊轴承油膜漂移引起的辊缝变化（加速时油膜厚度变化）；2）轧辊热变形引起的辊缝偏差（轧辊热膨胀）3）轧机机架弹性变形引起的辊缝偏差；3.板带轧机厚度偏差解决安装AGC系统的目的是消除厚差。

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。

1450mm四/六辊五机架冷连轧机高精度液压AGC现场单机架四辊可逆冷带轧机高精度液压AGC现场。

第一章系统介绍Davy国际提供的厚板轧机的“自动厚度控制”（AGC）系统AGC控制装置取代了早期的压下螺丝系统。

新系统为轧辊辊缝和轧制负荷闭环控制提供了全部需要的功能；包括利用来自规程计算机信息对钢板间和各个道次间辊缝的设定，以及轧制中尺寸误差的动态修正功能。

液压控制是利用新的轧辊负荷油缸和设备提供数字位置反馈信号的数字位置传感器以及用来进行负荷测量的压力传感器执行的。

装在轧机牌坊上的延伸仪还可提供轧制负荷作为备用。

有两种方法用于现有压下螺丝闭环位置控制。

第一个方法，长行程绝对位置传感器装在每个压下螺丝中心一下：第二个方法，解析仪齿轮箱装在每个压下螺丝驱动电机涡轮上。

主要特点：压下螺丝位置控制环路液压位置和负荷控制环路轧机弹跳补偿用测量仪控制采用轧出侧r射线测厚仪进行“厚度误差修正”（只用于最后道次）。

带彩色监视器（In Touch MMI）和常规键盘的操作者控制站。

带Borland Paradox 数据库的数据处理PC。

自动调零和轧机弹跳校验。

带In Touch MMI的工程师接口PC机。

带有测厚仪，用来装载每块钢板设定信息的串行接口。

带有泵装置PLC的控制接口AGC系统的目标就是用控轧和非控轧工艺经过数个道次产生出有处于严格公差范围的钢板。

系统的组成AGC系统控制柜这是个双室柜，内有液压AGC系统用中央处理设备。

包括以下主要分系统：单机架控制器（SSC）：这是个VME分机架为基础的分系统，包括各种处理器和接口模块。

DDC处理器根据AGC处理器提供有设定值和动态参考值进行液压油缸的闭环控制。

AGC/ LAN处理器经过液压油缸和压下螺丝进行轧制负荷和辊缝的自动闭环控轧。

此处理器利用来自规程计算机信息设定钢板间/道次间的辊缝，还可在轧制过程中修正厚度误差。

提供了各种操作者选择控轧方式，包括有测厚仪或没有测厚仪的负荷控制、位置控制，和厚度误差反馈。

该处理器还处理轧机弹跳校验和负荷调零。

AGC/LAN 处理器还可经过局部区域网络（LAN）提供SSC分系统、系统文件服务站和所有外围主机之间的以太网络和英特网络间的连接。