热连轧机AGC系统的优化_姬亚锋

热轧厂精轧液压AGC控制系统
刘安平
【期刊名称】《钢铁技术》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】某1500mm连轧精轧液压自动厚度控制系统,采用了专用于复杂的闭环
控制和高速数学运算的德国西门子SIMATIC TDC多处理器控制器.通过反馈模型(GM-AGC),油膜厚度补偿、活套补偿、宽度补偿(指对轧机的弹性变形系数的修正),弯辊力补偿,X-射线厚度偏差监控等功能来控制带铜厚度.此外,还具有便于同一批号的下一块钢穿带的压下及咬入速度的复归功能.此AGC系统为串联双环系统,内环APC一直运行,外环AGC设定值作为APC附加设定,实现AGC功能.该系统稳定性、操作性好、响应速度快、控制精度高.
【总页数】5页(P34-38)
【作者】刘安平
【作者单位】中冶赛迪公司自动化事业部,重庆,400013
【正文语种】中文
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3.热轧厂精轧液压AGC控制系统 [J], 刘安平
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AGC系统的优化AGC系统是自动发电控制系统，它负责监测电网负载情况，调整发电机的输出功率，以维持电网频率稳定。

在电力系统中，AGC系统的优化对于提高发电效率、减少系统压力、增强稳定性等方面具有巨大的意义。

本文将探讨AGC系统的优化方法和其带来的益处。

一、 AGC系统的作用AGC系统是电力系统中至关重要的一环。

它通过监测电网频率和负载情况，实时调节发电机的输出功率，以保持电网频率在合适的范围内。

这种自动调节的机制可以让电网在承受突发负荷的情况下，仍然保持稳定。

AGC系统也可以协调不同发电机的运行，保持系统的平衡和稳定。

二、 AGC系统的优化方法1. 优化控制算法AGC系统的核心是控制算法。

传统的PID控制算法对于一般情况下的频率调节可以胜任，但是在面对复杂多变的负荷情况时，传统的PID控制算法往往显得力不从心。

一种更为高级的控制算法就是必不可少的。

比如说模糊逻辑控制算法、神经网络控制算法等都可以应用于AGC系统中，以提高控制系统的响应速度和稳定性。

2. 增加测量装置AGC系统的优化还需要从测量装置上着手。

稳定的测量结果是优化控制算法的前提。

通过增加测量装置，提高测量精度，可以有效减小控制误差，提高AGC系统的控制精度。

3. 考虑发电成本除了维持电网频率的稳定外，AGC系统的优化还需要考虑发电成本。

尽量选择发电成本较低的发电机来满足负荷需求，可以减小系统的运行成本，提高发电效率。

4. 整体优化AGC系统的优化还需要考虑整个电力系统的运行状况。

与其他控制系统进行联动，比如自动发电厂模式控制、无功补偿控制等，可以实现整个电力系统的优化运行。

2. 减小电力系统压力优化的AGC系统可以更加及时准确地调节发电机的输出功率，使得电网频率更加稳定，减小了电力系统的压力。

3. 增强电力系统的稳定性通过整体优化，AGC系统可以与其他控制系统进行联动，使得整个电力系统更加稳定和平衡。

4. 提高电力系统的灵活性优化的AGC系统使得电力系统对于外部负荷变化更加灵活应对，可以保持系统平衡稳定的同时提高经济效益。

AGC系统的优化AGC系统是用于自动控制发电机或调度发电机的系统，它主要用于调整发电机的输出功率，以维持电力系统的频率稳定。

AGC系统的优化对于提高电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

本文将探讨AGC系统的优化策略，包括控制参数的优化、算法的优化和系统的优化。

一、控制参数的优化AGC系统的控制参数包括比例增益、积分时间、微分时间等，这些控制参数的选择对系统的性能具有重要影响。

控制参数的优化是指通过调整这些参数，使得系统的响应速度更快、稳定性更好。

在实际应用中，通常可以采用模拟仿真、试验分析等方法来找到最佳的控制参数。

首先要考虑的是比例增益的选择。

比例增益决定了系统对误差的敏感程度，通常情况下，比例增益越大，系统响应速度越快。

但是过大的比例增益可能会导致系统振荡，因此需要在速度和稳定性之间权衡，通过试验和分析找到最佳的比例增益。

通过对控制参数的优化，可以提高AGC系统的性能，使其在频率波动等突发情况下能够更快速、更稳定地调整发电机的输出功率，从而保障电力系统的稳定性和可靠性。

二、算法的优化除了控制参数的优化，AGC系统的算法也是至关重要的。

当前主要的AGC系统算法包括PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。

针对不同的电力系统特点和工况，需要选择合适的算法，并对算法进行优化。

首先是PID控制算法的优化。

PID控制算法是目前应用最广泛的AGC系统控制算法，其优化主要包括参数整定、控制策略优化等方面。

通过对PID控制器参数进行整定，可以提高系统的稳定性和响应速度；通过改进控制策略，可以使得系统在不同负荷和频率变化下都能够保持良好的性能。

其次是模糊控制算法的优化。

模糊控制算法在一定范围内具有较好的稳定性和抗干扰能力，但是其控制规则的设计和模糊集的划分对系统性能影响较大。

需要通过改进模糊控制规则和优化模糊集划分，使得系统能够更好地适应不同的工况和负荷变化。

最后是神经网络控制算法的优化。

神经网络控制算法具有较强的非线性建模和适应能力，但是其训练过程和网络结构设计对系统性能的影响较大。

液压AGC系统在热轧带钢中的应用摘要液压控制系统对带钢生产线来说，有着至关重要的作用，直接影响到产品的厚度精度。

本文主要从理论的实现方面介绍了精轧液压系统的控制思想。

关键词液压AGC；厚度精度；TDC1 精轧液压控制重要性精轧机的控制是轧线上最重要的控制部分。

精轧控制主要包括以下几方面的控制：主速度控制、活套控制、厚度控制和板型控制。

自动厚度控制包括前馈、反馈、偏心补偿及监控AGC。

当自动厚度控制系统调整压下，控制厚度时，必将使轧制力发生变化，从而改变轧辊辊系弯曲变形而影响辊缝形状，最终影响出口断面形状和带钢平直度（板形），而当自动板形控制系统调整弯辊控制断面形状及平直度时，必将改变辊缝形状而影响出口厚度。

又如，当终轧温度控制改变机架间喷水或加速度时，必将使各机架轧制温度变化，最终又将会影响到出口厚度和板形。

因此功能间要相互协调，相互传递补偿信号。

从而给液压AGC的实现增加了相当的难度。

AGC系统是热连轧精轧机组自动控制中一个极为重要的组成部分，是提高热轧带钢全长厚度精度的主要手段。

2 控制系统组成精轧机组的控制系统由一套S7400和四套TDC组成。

S7400组成440#站（精轧机组的顺序控制），4套TDC分别组成430#站（主速度控制）、451#站（F1—F2控制）、452#站（F3—F4控制）、453#站（F5—F6控制）。

TDC是一种多CPU高性能控制器，西门子的升级产品，它能够满足液压AGC高速位置控制的要求。

TDC的采用是因为该液压AGC的要求所决定的，同时精轧机组的控制功能集中而且众多，控制要求快速控制信息在各控制站之间，要求能快速更新。

由于数据交换的数量以及响应速度快速要求，在精轧机组的TDC控制系统之间采用了GDM高速光纤网。

精轧机组与其他站以及二级之间的通讯通过100M光纤网来实现。

系统编程主要是通过C语言代码编辑主要控制功能逻辑块，然后在CFC环境下调用以及实现各种连锁来实现的。

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。

热轧带钢厚度自动控制系统的研究提要：厚度精度是热轧带钢产品质量的关键指标,本文综合运用了厚度自动控制的典型模型以及补偿措施,取得了良好效果。

文章对于冶金带钢轧制宽度控制系统的设计应用有很大的参考价值。

关键词:厚度控制;监控AGC;补偿措施1.概述厚度自动控制系统(AGC),是英国钢铁协会于20世纪40年代末50年代初发明的,该方法称之谓BIRAAGC。

之后日本、德国、美国等发明了测厚计型AGC,称之谓GMAGC。

BISRAAGC控制模型中只有轧机参数M,没有轧件参数Q,从理论上讲是不完备的。

采用传统轧制力预报模型计算,最大偏差多在20%以上,所以传统的常规的数学模型不能提供足够精确的近似值。

即使采用自适应技术,利用实测数据重新计算模型参数,但由于模型本身结构的限制,也难于适应实际生产过程。

目前,板厚自动控制技术(AGC)已日益成熟,纵向厚差的控制精度基本得到了解决。

现代控制理论及智能控制理论与技术也被广泛地应用于轧制过程中的厚度控制。

己经取得了巨大成果和经济效益。

2厚差产生原因分析(1)轧机机械及液压装置的干扰因素。

轧机机械装置本身的缺点及某个参数的变化将会使轧机的刚度及空载下的辊缝产生人们所不希望的一些变化,从而影响出口带钢的厚度,表现为轧辊直径及宽度的变化、轧辊磨损、轧辊偏心、轧辊热胀冷缩、轧辊轴承油膜厚度、压下螺丝及附件、液压缸及附件、轧机牌坊、轧机震动等。

(2)轧机控制系统的干扰因素。

轧制速度、带钢张力、弯辊、辊缝、轧制力、厚度监控器等系统的控制品质也是造成带钢厚度变化的主要因素。

(3)轧件的干扰因素。

来料厚度、来料宽度、来料硬度、来料断面、来料平直度的变化直接影响着成品厚度。

3热轧带钢AGC控制方式的综合研究与运用3.1 GMAGCGM(厚度计)方式AGC即为轧制力反馈AGC,简称GMAGC。

对于带钢热连轧机精轧机组,除入口和出口处设置有测厚仪外,其他各机架的出口处无法装设测厚仪,因此采用间接测厚AGC系统。

浅析AGC及一次调频控制系统优化【摘要】本文介绍吕四港发电厂一期工程4*660mw机组agc及一次调频系统的性能指标与江苏省电网要求的性能指标的之间的差距；针对存在的差距，对机组agc及一次调频控制系统所采取的一系列优化措施以及最后所取得的效果。

【关键词】agc；一次调频；性能；措施；效果0 前言为促进发电企业提高运行管理水平，确保电网安全、稳定、经济运行，提高电能质量，江苏省电网于2011年7月1日开始在江苏省内对所有涉网电厂的agc及一次调频性能指标提出了新的要求，电网加大了对发电厂电能质量的考核，其中agc及一次调频的性能指标是其中的重点考核内容。

为满足电网对agc及一次调频性能指标的要求，在保证机组安全稳定运行的前提下，对agc及一次调频系统进行相应的优化，减少电网对发电厂的考核，争取利益的最大化[1]。

自动发电控制（automatic generation control）简称agc，它是能量管理系统（ems）的重要组成部分。

按电网调度中心的控制目标将指令发送给有关发电厂或机组，通过电厂或机组的自动调节装置，实现对发电机功率的自动控制[2]。

一次调频是通过调节汽轮机调门的开度，利用机组的蓄热来快速响应电网频率的变化。

为了保证电网的安全经济运行，提高电能质量和电网频率的控制水平，迅速消除由于电网负荷变化而引起的频率波动，电网对机组的一次调频要求越来越高[3]。

1 agc及一次调频性能指标与江苏省电网要求指标的差距1.1 agc调节速率电网实测只有1.3%额定容量/每分钟左右，而江苏省电网要求为1.5%额定容量/每分钟1.2 agc调节精度电网实测为0.6%额定容量左右与电网要求日平均调节精度必须达到0.5%额定容量存在一定差距1.3 一次调频性能指标电网要求45秒钟平均调节速率必须达到2%额定容量，而我公司实测为1.7%额定容量左右由于我公司agc及一次调频性能指标均不能达到江苏省电网的考核要求，每个月导致大量的考核费用。

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。

AGC系统的优化AGC系统(Automatic Generation Control)是电力系统中的一个重要控制系统，它负责调节发电机输出功率，以保持系统频率和电压的稳定。

通过对AGC系统的优化，可以提高发电系统的稳定性和效率，降低调度运行成本，提升电网的可靠性和安全性。

下面将从AGC系统的工作原理、优化方法和实际应用等方面对AGC系统的优化进行详细介绍。

一、AGC系统的工作原理AGC系统是由一组控制器、传感器和执行器组成的闭环控制系统，其主要功能是根据系统的负荷需求和发电机输出功率的变化，调节发电机的输出功率，以维持系统频率和电压的稳定。

通常来说，AGC系统包括短期AGC和长期AGC两个部分。

短期AGC负责实时调节系统的频率和功率平衡，通常采用基于频率反馈的控制策略，根据系统频率的偏差来调节发电机的输出功率，以实现频率的稳定。

为了实现高效稳定的AGC系统，需要进行系统参数的优化和控制策略的设计，以确保系统频率和功率的稳定，并提高系统的稳定性和经济性。

二、AGC系统的优化方法1.参数优化参数优化是AGC系统优化的重要一步，其主要是指对系统控制参数的调整和优化，以提高控制系统的响应速度和稳定性。

常见的参数优化方法包括PID参数调整、滤波器设计和预测控制等。

PID参数调整是指根据系统的频率响应特性和控制要求来调整PID控制器的比例、积分和微分参数，以提高控制系统的稳定性和响应速度。

滤波器设计是指通过设计合适的滤波器来滤除系统频率的干扰和噪声，以提高控制系统的稳定性和抗干扰能力。

预测控制是指采用预测控制算法来预测系统负荷需求和发电机输出功率的变化，以提前调节发电机输出功率，实现系统频率和功率的稳定。

2.控制策略优化智能优化算法是指通过使用遗传算法、蚁群算法和粒子群算法等智能优化算法来调节AGC系统的控制参数和控制策略，以提高系统的稳定性和经济性。

基于多智能体系统的协同控制是指通过建立多个智能体来协同完成AGC系统的控制任务，以提高系统的稳定性和抗干扰能力。