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冷连轧带钢生产的动态变规格技术动态变规格FGC(FlyingGaugeChange)是全连续冷连轧带钢生产的一项关键技术，是在轧制过程中进行带钢的规格变化，即在连轧机组不停机的条件下，通过对辊缝、速度、张力等参数的动态调整，实现相邻两卷带钢的钢种、厚度、宽度等规格的变换。
动态变规格可以将不同规格的原料带钢轧制成不同规格的成品带钢，也可以将不同规格的原料带钢轧制成同种规格的成品带钢，还可以将同种规格的带钢分卷轧制成不同规格的成品带钢。
该转换是通过对五个机架的辊缝和速度的动态调节来实现的。
为减少带钢厚度的超差长度，这种调整要在尽量短的时间内完成，调整控制不当易造成较大的厚度超差甚至断带。
冷连轧机组利用动态变规格技术实现全连续轧制后，消除了穿带、甩尾过程，缩短了加减速过程的时间，从而可以提高轧机生产率，改善带钢的质量。
特别是带钢的头、尾部的厚度偏差和板形偏差得到较好的控制，进而减少了带钢的切损，提高了成材率。
由于在变规格过程中需要在极短的时间内对辊缝和速度进行多次调整以及冷连轧过程控制的特点，无法进行反馈控制，只能按照模型的设定计算值进行前馈控制。
动态变规格设定和控制模型的基本任务就是解决带钢在规格变化过程中，辊缝和辊速如何进行变化。
在冷连轧过程中，某个轧制因素的变化受到多个轧制因素的影响，也就是说为了实现对某个轧制因素的控制，可以通过控制其相关的某个或几个因素的变化规律实现。
因此，存在着多个方案可供选择。
由于变规格过程中，冷连轧机组同时轧制两种规格的带钢，根据控制目的的不同，辊缝和辊速的调整方式有两种：顺流调节和逆流调节。
顺流调节是有利于变规格后带钢规格的控制方式。
当变规格点到达某机架时，除调节该机架辊缝与辊速以使冷连轧入口的机架过渡到新的轧制规程外，还要顺着轧制方向改变冷连轧机出口的机架的辊缝和辊速。
采用顺流调节，第一机架的辊缝和辊速只改变一次，有利于第一机架与轧机入口活套间张力稳定。
但顺着轧制方向多次改变冷连轧机出口的机架辊速，不利于变规格前带钢的轧制时张力的稳定。
连续冷轧机组动态变规格控制策略和应用张巍巍; 师洪涛; 石宽; 魏向新; 禹小东【期刊名称】《《电气传动》》【年(卷),期】2019(049)012【总页数】4页(P44-47)【关键词】动态变规格; 冷轧机组; 控制策略; 过渡过程【作者】张巍巍; 师洪涛; 石宽; 魏向新; 禹小东【作者单位】北方民族大学电气信息工程学院宁夏银川 750000; 天津电气科学研究院有限公司天津 300180【正文语种】中文【中图分类】TM291动态变规格（FGC）是全连续冷轧或者酸洗-连轧机组特有的功能［1］。
热轧钢卷在入口焊机处焊接后，通过入口活套的调节连续进入冷轧机组实现持续的高速轧制，可显著提高产品质量和机组产量，同时也带来了规格变换时需要连续动态地切换焊缝前后不同规格的热轧来料或者不同规格的冷轧成品的问题［2］。
虽然二级系统可根据设定模型计算出前后钢卷的设定值，但前后钢卷设定值的变化需要在轧制过程中进行，动态变规格时机组内存在2种规格带钢和二者之间的楔形区，在焊缝进入轧机之前，需要根据楔形区的起始位置将轧机速度降低，再根据动态变规格的控制策略和控制规律实现每个机架辊缝、速度和张力的调整，直到所有机架变换完成，加速到正常轧制速度，才完成一次FGC。
如何减少断带率，实现焊缝的稳定过渡，同时减少厚度偏差，缩短过渡过程，是实现理想FGC的关键。
1 动态变规格策略动态变规格实现了前后两卷带钢的钢种、厚度、宽度等规格的变换，其过程如图1所示。
为保证前后带钢能按照模型设定的参数值稳定轧制，需要控制各个机架间的秒流量相等。
因此，对变规格机架的辊缝和速度进行调节时，需同时对上游或者下游机架进行级联调节，对下游机架调节方式为“顺流调节”控制策略，对上游机架调节方式为“逆流调节”控制策略［2］。
目前大多冷轧机组在动态变规格时采用逆流调节控制策略［2-3］。
图1 动态变规格过程示意图Fig.1 Schematic diagram of FGC process逆流调节控制策略是在变规格点到达i机架时，要改变该机架辊缝和速度，以满足带头新材的厚度要求及保持i和i+1机架张力的稳定，同时按照秒流量恒定的原则，逆着轧制线方向改变上游机架的速度和辊缝值，i机架之后的机架不参与调节，当轧机楔形区离开末机架的时候，实现了2种不同规格带钢的轧制过渡过程。
控轧控冷工艺的技术研究及应用李薇（沈阳工业大学材控12级，17835289）[摘要 ]介绍了控轧控冷的机理，控制轧制的优缺点。
控制轧制与传统轧制的比较；由于各种钢种以及用户对产品性能的要求越来越高，使得控制轧制应用的必要性逐渐增大。
高速线材轧制中应用的主要是控制冷却工艺，该技术的核心是通过对加热温度控制、轧前水冷、精轧机内水冷、精轧机组后水冷、风冷线温控等参数实现控制轧制。
由于线材的轧制速度相比其它都较高，在生产中产生的变形热也相对较高，实现控制冷却尤为重要，控制加热温度，在轧制的道次间使用间断冷却，保证产品的综合性能。
在板带材中应用的控制轧制技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数,改善钢材的强度、韧性、焊接性能。
该项技术问世20年来,经过不断地完善和巩固,已经逐步扩展应用到海洋结构用钢、线棒材、型材等各个领域。
[关键词]控轧控冷机理；特点；必要性；工艺参数；扩展应用高速线材；加热温度；控轧控冷Abstract :Describes the mechanism of controlled rolling and cooling to control the rolling of th e advantages and disadvantages. Controlled rolling compared with the traditional rolling; bec ause of various steel and users are increasingly demanding high performance, making the nee d for the application of controlled rolling increases. Application of high-speed wire rod rollin g is mainly controlled cooling process, the technology is the core temperature control by heati ng, cooling before rolling and finishing mill in water-cooled, water cooled after finishing mill, cooling line temperature and other parameters to achieve controlled rolling .As compared to t he other wire of the rolling speed is high,the deformation generated in the pooduction of heat is relatively high,the cooling is particularly important to achieve control,control heating temp erature,the rolling is particularly important to achieve control,control heating temperture,the rolling of the use of intermittent cooling between passes,to ensure that the intergrated produc t properties (tensile strength, hardness, etc.). In the application of plate and strip rolling techn ology is the core of the control during rolling by controlling the heating temperature, the rolli ng process, the cooling conditions, process parameters, to improve the steel's strength, toughn ess, weldability. Advent of this technology for 20 years, through continuous improvement and consolidation, has been gradually extended to the marine structural steel, wire rods, profiles a nd other fields.Keywords: mechanism,characteristics,necessity,process parameters,extension usin g the high speed wire rod, heating temperature,controlled rolling and cooling1引言控制轧制（C-R）和控制冷却（C-C）技术的研究始于1890年二次世界大战的德国，当时科研人员对钢铁产品的加热工条件、材质及显微金相组织之间的关系进行了非系统的零散研究。
冷连轧启动过程控制轧制模型是过程控制系统中一个复杂而重要的模型。
它的功能是:根据钢卷数据、机械参数、材料特性以及工艺所需要的计算类型,计算生产过程自动化系统所需的设定值及所需参数,并把这些设定值与参数适时地存储及传送,以供其他模型与基础自动化使用。
在整个过程控制系统中,轧制模型中的许多计算值被很多模型或模块所调用,如道次设定值计算模型、厚度偏差校正计算模型、温度与磨损模型及辊缝模型等,因此它在控制程序中的地位是很重要的。
张力控制ITC(机架内张力控制)用于控制机架之间的带钢张力,以及在厚度控制模式下轧机入口张力辊与1机架之间的带钢张力。
在连续轧机运行过程中,带钢张力和轧制力是描述轧制期间金属变形过程的两个重要物理量,其中张力稳定是机组稳定运行的首要因素。
张力是否稳定直接关系到机架前后带钢的运行状态,直接影响带钢轧制的厚度和板形质量,也是轧制原理秒流量平衡的重要保证因素。
在自动辊缝控制(AGC)中,假设称流量平衡控制的原则,即:出口侧带钢速度无扰动且张力控制系统稳定,因为这些扰动将导致下一个机架的厚度波动。
为了保持机架之间的张力恒定,必须对机架之间张力做闭环控制。
张力控制的执行机构有两种方式,一种是通过控制机架间的速度偏差,另一种是调节压下系统的位置或轧制力来达到稳定张力的目的（1）张力实际值采集带钢张力值的采集通过安装在测张辊板型辊的传动侧和操作侧的张力传感器实现。
张力传感器记录垂直分量的张力。
张力测量元件基于带钢在测量辊的包角。
测量信号与包角固定不变并具有辊重补偿的带钢张力成比例。
有目的性的包角改变将使测量信号相应改变。
两侧张力传感器相加后得到总的张力值,相减后得到带钢张力偏差。
（2）张力传感器的零点漂移张力传感器的零点漂移是由于机械压力和温度漂移产生,不能通过测量系统自动补偿。
为了保证数据收集的有效性以及轧制过程中实测值准确度,对张力传感器进行零漂清除时,必须在轧机刚停机时,张力传感器仍然处于热态时,才能进行张力偏差清零。
169管理及其他M anagement and other轧钢生产过程中自动化控制技术的应用研究樊利智，杨海西，曹喜军，齐进刚，王少博（敬业钢铁有限公司，河北 石家庄 050000）摘 要：自动化控制技术是科学技术高速发展的产物。
自动化控制技术应用到轧钢生产中可在保证产品质量的前提下显著提高生产效率。
本文主要分析自动化控制技术在轧钢生产中的应用情况，目的是全面发挥自动化控制技术的优势，提高轧钢生产水平。
关键词：轧钢生产；自动化控制技术；应用情况中图分类号：TG334.9 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）21-0169-2收稿日期：2021-11作者简介：樊利智，男，生于1991年，工程师，研究方向：中卷板炼钢、轧钢工艺研究和质量管理、新品种开发。
热轧钢是轧钢生产最为常见的技术，同样该技术也是智能化轧钢生产管控的关键。
我国科学技术高速发展的背景下，智能化、自动化轧钢生产模式越来越普及，自动化控制技术的研发为轧钢自动化和智能化生产创造便利条件。
自动化控制技术纳入到整个轧钢生产中可实现远程智能化管控，对于优化轧钢生产流程，提高钢材产品质量具有重要意义。
1 轧制自动化智能控制技术分析AI 是自动化智能控制技术的基础。
轧钢自动化智能生产中也需要将AI 技术作为基础应用其中。
AI 技术可以定位逻辑并确定操作技术。
此外，AI 技术可控制较为复杂的协议，实现对整个网络的全面管控。
如今我国轧钢生产中已经纳入了人工智能管控技术，AI 控制系统可凭借先天性逻辑控制功能操控轧钢生产较为复杂的内容，极大提高了轧钢生产的可靠性和安全性[1，2]。
2 冷轧钢板形自动控制技术2.1 主要调节内容一是张力调节。
张力轧制是冷轧生产显著特点。
ATC 控制冷轧机组时会受到多种因素影响，导致张力值产生较大波动。
张力值产生波动的主要原因分别是原料板形存在误差、出口测厚仪测量出现偏差以及出口厚度不均等。
冷轧生产中张力要保持恒定，这样轧制状态才能更加稳定。
冷轧轧机动态变规格控制及应用研究吴雄杰（湖南华菱涟源钢铁有限公司冷轧板厂，湖南 娄底 ４１７００９）摘 要：湖南华菱涟源钢铁有限公司冷轧板厂酸轧线是酸洗—轧机连轧机组，采用的是日本ＨＩＴＡＣＨＩ公司的５机架６辊ＵＣＭ轧机，电气控制系统采用的是三菱－－日立的电气控制技术，本论文研究涟钢冷轧轧机动态变规格的控制实现过程及其应用改进研究。
关键词：动态变规格；控制实现过程；应用改进研究中图分类号：ＴＧ３３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）１０－０２６９－３Research on flying gauge changing control of cold rolling mill and its applicationWU Xiong-jie（Ｃｏｌｄ Ｓｔｒｉｐ Ｍｉｌｌ，Ｈｕｎａｎ Ｖａｌｉｎ ＬＹ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ． Ｌｔｄ， Ｌｏｕｄｉ ４１７００９， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ａｃｉｄ ｒｏｌｌｉｎｇ ｌｉｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｌｄ ｒｏｌｌｉｎｇ ｐｌａｔｅ ｍｉｌｌ ｏｆ Ｈｕｎａｎ Ｈｕａｌｉｎｇ Ｌｉａｎｙｕａｎ ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． ｉｓ ａ ｐｉｃｋｌｉｎｇ ｍｉｌｌ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｏｌｌｉｎｇ ｍｉｌｌ． Ｔｈｅ ５－ｓｔａｎｄ ６ －ｒｏｌｌ ＵＣＭ ｍｉｌｌ ｏｆ ＨＩＴＡＣＨＩ ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ． Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｍｉｔｓｕｂｓｈｉ Ｈｉｔａｃｈｉ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｆｌｙｉｎｇ ｇａｕｇｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｃｏｌｄ ｒｏｌｌｉｎｇ ｍｉｌｌ ｏｆ Ｌｉａｎｙｕａｎ ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ， ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Keywords: ｆｌｙｉｎｇ ｇａｕｇｅ ｃｈａｎｇｅ； ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ动态变规格（英文：flying gauge change,简称FGC，）是为了解决焊缝前后两卷钢的热轧来料卷不同的宽度、厚度、屈服强度等工艺参数变化所采取的不停机连续轧制模式，是全连续冷连轧或酸洗—轧机连轧机组所特有的功能，是冷连轧机实现全连续轧制的核心技术；在焊缝进入机架之前，必须确定楔形开始的确切位置及楔形过渡段的主要参数，制定动态变规格时每个机架的厚度、速度、张力等参数的调整设定值，当焊缝到每一个机架时，每一个机架按相应的计算值调整该机架的辊缝、速度、张力等，并同时对上游机架与下游机架进行级联调整，以保证前后机架辊缝与辊速同步，直到所有机架执行完毕，即完成一次FGC动态变规格，机架内不同规格的带钢完成一次不停机自动切换。
收稿日期:2002-05-16基金项目:国家自然科学基金资助项目(59995440);教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(97014515)#作者简介:王军生(1973-),男,辽宁鞍山人,东北大学博士后研究人员;刘相华(1953-),男,黑龙江双鸭山人,东北大学教授,博士生导师#2002年12月第23卷第12期东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern U niversity(Natural Science)Dec. 2002Vol 123,No.12文章编号:1005-3026(2002)12-1162-04冷连轧动态变规格在线过程控制原理与应用王军生,矫志杰,赵启林,刘相华(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳 110004)摘 要:根据国内某1220冷连轧机组生产实际情况,采用逆流直接求解非线性方程组的方法建立起变断面、变张力冷连轧机组动态变规格控制系统,得到变规格过程中各个过渡段各个机架的辊缝、辊速变化值及变规格轧机调整时间#生产实践表明,带钢在变规格过程中的厚度偏差及偏差长度优于设计要求,在变规格过程中各种轧制参数具有较高的稳定性#关 键 词:冷连轧;动态变规格;过程控制;辊缝;辊速;数学模型中图分类号:T G 33511 文献标识码:A随着市场对冷轧薄板产量和质量要求的不断提高,全连续式冷连轧机逐渐取代以单卷穿带为特征的常规冷连轧机成为冷轧生产的主体方式#动态变规格FGC(Flying Gauge Change)是在不停轧机的条件下将前一卷带钢的宽度、厚度变换到下一卷带钢的宽度、厚度#它是全连续冷连轧生产的核心技术之一,也是全连续冷连轧区别常规冷连轧最明显牲征[1]#FGC 控制方式有多种[2~5],不同的FGC 方式各有其优缺点,因此需要根据实际生产特点选择适合的方式#本文研究对象为国内某厂最新改造的1220冷连轧机组,东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室完成了该机组包括FGC 在内的在线过程控制计算机模型系统的开发与调试工作#1 FGC 控制原理1220冷连轧机组生产特点是以轧制普碳钢薄规格冷轧卷为主,变规格前后两卷的宽度、入口厚度和出口厚度变化量相对较小,故采用二次改变辊缝直接变规格#其主要产品规格及FGC 前后卷要求见表1#1.1 FGC 控制方式该机组FGC 控制方式采用逆流法[6,7](如图1)#当跟踪系统发出变规格指令后,第5机架减速到FGC 速度,变规格点进入第1机架前,改变入口处张力辊速度使得入口张力由前一卷设定值变表1 产品规格及FGC 要求Table 1 Production gauge and F GC condi tions 带钢规格参 数钢种SPHC,SPHE,IF,M R,BP 等系列原料厚度/mm 1.5~3.5成品厚度/mm 0.17~0.8成品宽度/mm 550~1050F GC 前后卷入口厚差/mm <0.5F GC 前后卷出口厚差/mm <0.2F GC 前后卷宽度差/mm <20(变宽);>-200(变窄)换到下一卷带钢的设定值#当变规格点进入第1机架时,改变辊缝和辊速到第1个过渡时刻的设定值,同时保证第1、2机架间的总张力不变以维持下游机架前一卷轧制规程的稳定#当变规格点进入第2机架时,改变辊缝和辊速到第2个过渡时刻的设定值,同时保证第2、3机架间的总张力不变以维持下游机架前一卷轧制规程#此时要根据秒流量不变和保证第1、2机架间的新规程设定张力来改变第1机架的辊缝和辊速#此时,第1机架辊缝值完成了由前规程向后规程的改变#当变规格点进入第3机架时,改变辊缝和辊速到第3个过渡时刻的设定值,保证第3、4机架间总张力不变以维持下游机架前一卷轧制规程#同时修正第2机架的辊缝和辊速及第1机架的辊速#此时,第2机架辊缝值完成了前后轧制规程的切换#按此方法进行下去,当变规程点离开第5机架时,机组完成了前后规程辊缝和辊速的全部变换#在整个FGC 过程中第5机架保持FGC 速度不变#图1逆流法FGC轧制参数变化Fi g.1R olling parameters variati on of reversed flow FGC 1.2FGC设定算法冷连轧机组在线过程控制模型系统采用求解非线性方程组方法得到FGC过程的辊缝和辊速的变化值[8]#为此,将整个FGC过程分成6个过渡时刻来描述变规程点从第1机架入口到第5机架出口的各个阶段#通过求解模型系统的一系列非线性方程来获得各个过渡时刻各个机架辊缝和辊速的全量值,进而求得FGC过渡过程的增量值#为了保证FGC过程整个轧制线的速度匹配,需要以第5机架轧辊线速度为基准计算出各机架在各过渡时刻轧辊速度与其相对值SSRH,见表2#非线性方程组包括:辊缝方程、轧制力方程、变形抗力方程、摩擦方程、前滑方程、轧辊压扁方程、辊速方程等#在FGC过渡时刻,变规格点所处的机架间单位张力既不等于前一规程设定值也不等于后一规程的设定值,并且机架秒流量也不再相等[9,10]#因此利用非线性方程组计算各机架辊缝和辊速时,需要首先计算此时变规格点所处机架间过渡单位张力和过渡秒流量值#表2F GC过渡时刻参数增量值计算Table2Parameters gai n calculation for FGC transit time#1std.#2s td.#3std.#4std.#5std.过渡时刻T1$S1T1=S1T1-S1T0)))) $V R1T1=V R1T1-V R1T0)))) S SRH1T1=V R1T1V R5T0@100过渡时刻T2$S1T5=S1T5-S1T1$S2T2=S2T2-S2T0))) $V R1T2=V R1T2-V R1T1$V R2T2=V R2T2-V R2T0))) S SRH1T2=V R1T2V R5T0@100SS RH2T2=V R2T2V R5T0@100过渡时刻T3)$S2T5=S2T5-S2T2$S3T3=S3T3-S3T0)) $VR1T3=V R1T3-V R1T2$V R2T3=V R2T3-V R2T2$V R3T3=V R3T3-V R3T0)) S SRH1T3=V R1T3V R5T0@100SS RH2T3=V R2T3V R5T0@100S SRH3T3=V R3T3V R5T0@100过渡时刻T4))$S3T5=S3T5-S3T3$S4T4=S4T4-S4T0) $VR1T4=V R1T4-V R1T3$V R2T4=V R2T4-V R2T3$V R3T4=V R3T4-V R3T3$V R4T4=V R4T4-V R4T0) S SRH1T4=V R1T4V R5T0@100SS RH2T4=V R2T4V R5T0@100S SRH3T4=V R3T4V R5T0@100SS RH4T4=V R4T4V R5T0@100过渡时刻T5)))$S4T5=S4T5-S4T4$S5T5=S5T5-S5T0 $V R1T5=V R1T5-V R1T4$V R2T5=V R2T5-V R2T4$V R3T5=V R3T5-V R3T4$V R4T5=V R4T5-V R4T4$V R5T5=V R5T5-V R5T0 S SRH1T5=V R1T5V R5T5@100SS RH2T5=V R2T5V R5T5@100S SRH3T5=V R3T5V R5T5@100SS RH4T5=V R4T5V R5T5@100(100%=V R5T5V R5T5@100)t transi t-i=h i-setup-Ñh i-setup-Ò@t i-setup-Ñ,(1)massf low t ransit-i=h i-setup-Òh i-setup-Ñ@m assf lowÑ#(2)式中,t transit-i为过渡时刻机架间单位张力;h i-setup-Ñ为前一规程机架出口厚度设定值;h i-setup-Ò后一规程机架出口厚度设定值;t i-setup-Ñ为前一规程机架间单位张力设定值;massf low tra nsi t-i为过渡时刻机架轧制秒流量;mass f low 流量;i=1~5#在过渡时刻,变规格点所处机架间的总张力仍保持前一规程的设定值,而变规格点上游机架间的张力将变成后一规程的设定值#因此有下式成立[11,12]:v i(1+S hi)=v i+1(1+U Hi+1),(3)h i t hi=H i+1t H i+1#(4)式中,v i为第i机架轧辊速度;v i+1为第i+1机架轧辊速度;S hi为第i机架前滑值;U Hi+1为第i1163第12期王军生等:冷连轧动态变规格在线过程控制原理与应用+1机架后滑值;h i 为第i 机架出口厚度;H i +1为第i +1机架入口厚度;t hi 为第i 机架出口单位张力;t H i +1为第i +1机架入口单位张力#1.3 FGC 轧机调整时间计算各机架FGC 过渡段轧机调整时间包括辊缝调整FGC 时间和辊速调整FGC 时间,最终FGC 轧机调整时间由计算出来的FGC 调整时间最大值决定#t si j =$s iT jv s ,(5)t v ij =$v RiT j v acc #(6)式中,t sij 为各机架各过渡段辊缝调整时间;$s iTj 为各机架各过渡段辊缝调整值;v s 为轧机辊缝调整速度;t v ij 为各机架各过渡段辊速调整时间;$v Ri Tj 为各机架各过渡段辊速调整值;v acc 为电机加速度;i =1~5,机架数;j =1~5,过渡时刻#2 实际应用以表3二卷带钢轧制规程为例,轧制过程实测数据见图2~图5#图2~图5中的数据为包括前一卷尾部和后一卷头部的过渡阶段实测值,采样点时间间隔为012s #图2为过渡阶段5个机架辊缝值的变化#¹、º、»、¼、½分别表示1~5机架的辊缝值#图3为过渡阶段5个机架辊速值的变化#¹、º、»、¼、½分别表示1~5机架的轧辊线速度值#图4为过渡阶段5个机架间总张力的变化#¹、º、»、¼分别表示1-2、2-3、3-4、4-5机架间的总张力#图5为过渡阶段第5机架出口成品带钢厚度变化#表3 FGC 前后二卷轧制规程Table 3 R olling schedules of two coi ls for FGC控制参数入口#1std.#2std.#3std.#4std.#5std.规程Ñ带钢厚度/mm 2.00 1.380.8510.5580.3780.28总张力/kN 84.28209.35129.1684.6357.4016.52规程Ò带钢厚度/mm 2.30 1.610.9650.6140.4050.30总张力/kN96.92244.24146.4593.1561.5017.70图2 F GC 过渡过程辊缝F i g.2 R oll gap at F GC transitstage图3 F GC 过渡过程辊速Fig.3 R oll speed at FGC trans i tstage图4 FGC 过渡过程总张力Fig.4 Total tensi on at FGC trans i t stage图5 F GC 过渡过程成品厚度Fig.5 Producti on gauge at FGC trans i t stage整个过渡过程实测数据记录了变规格点前一卷9112m 到变规格后一卷4813m 带钢轧制过程中的辊缝、辊速、总张力及成品厚度的变化#从图中可以看出整个FGC 过程各轧制参数的波动不大,FGC 过程稳定并且对前一卷轧制规程影响较小#在FGC 过程中成品带钢厚度超差的长度为1118m(设计要求小于25m)#由式(5)、(6)得到的每个机架在各个过渡过程的最大轧机FGC 调整时间为0105s #按照控制要求,当变规格点从进第1机架到出第5机架的FGC 过程中,轧机各种AGC 功能将全部关闭,此时带钢厚度将完全由FGC 系统的设定值决定#因此上述实测数据也证明了在线过程控制模型系统的精度#自从该FGC 系统投入实际应用以来,在轧制的1000多卷冷轧带钢中还没有一卷因FGC 而发生断带事故#1164东北大学学报(自然科学版) 第23卷3 结 论本文利用逆流求解非线性方程组方法建立了变断面、变张力FGC 控制系统#将FGC 分成若干个过渡段,通过模型系统计算出各过渡时刻的辊缝和辊速全量值进而求出FGC 过程的变化值#该系统的实际生产应用表明:其精度高、稳定性好、带钢厚度偏差及其超差长度均低于设计要求#该FGC 系统的成功应用为全连续冷连轧生产创造了良好条件#参考文献:[1]唐谋凤#现代带钢冷连轧机的自动化[M ]#北京:冶金工业出版社,1995.92-96#(Tang M F.A utomation f or moder n str ip tande m cold mill [M ].Beiji ng:M etallurgy Industry Press,1995.92-96.)[2]Kazuma Gum i .New gauge control system for tandem cold mill[J].Ir on and Ste e l Engineer ,1994,(2):42-46.[3]Kijima H,Kenmochi K,Yarita I.Improvement of the accuracy i n thickness during flying gauge change in tandem cold m i lls[J].L a Rev ue de M etallurgie -CIT ,1998,(7,8):911-918.[4]华建新,王贞祥#全连续冷连轧机过程控制[M ]#北京:冶金工业出版社,2000.135-167#(Hua J 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regulation time of transit stage were calculated for every stand.A n application of the system on actual production line show ed that the strip thickness deviation and t he strip lengt h w ith deviation ar e better t han design requirement during FGC.T he rolling par ameters ar e also stable dur ing F GC.Key words:tandem cold mill;flying gauge change;process control;r oll gap;roll speed;mathematical model(Received M ay 16,2002)1165第12期 王军生等:冷连轧动态变规格在线过程控制原理与应用。
