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热轧带钢厂基础自动化系统的总体设计例谈【摘要】近年来，随着轧钢技术的迅速发展，工艺设备的装备水平出现了新的变化和特点，相应的对基础自动化系统的配置和功能提出了更高的要求。
如何规划基础自动化系统，使其在建成之后，不但能够满足工艺生产要求，而且具有完整性、可靠性、实用性和先进性。
本文就将热轧带钢厂的基础自动化控制系统的总体设计展开了探析。
【关键词】热轧带钢；基础自动化；系统控制0.引言基础自动化系统作为现代化热轧厂三级自动化控制系统重要的一级，对过程自动化系统功能的执行和产品的质量的控制起着关键作用。
因此，如何完整合理规划基础自动化系统及其功能，对整个自动化系统至关重要，直接决定了工程成功与否。
本文通过对热轧带钢厂基础自动化系统总体设计分析，为基础自动化系统设计提供参考。
1.系统在总体设计上的基点在热轧钢带厂基础自动化系统设计中，应考虑到以下几点：1）工艺的设备配置和要求生产线的基础自动化控制水平应与机械设备的装备水平相适应，也就是说基础自动化的水平是以机械设备的水平作为基础的。
目前，在国内外的热轧带钢生产线，基本都是按照板坯库、加热炉、粗轧机、精轧机、卷取机来进行配置的，除此之外还有相应液压润滑系统、水处理系统等辅助系统。
一个完整的基础自动化系统不仅要包含上述的各区域内的所有工艺设备，还必须满足工艺设备的具体要求。
近年来，随作轧制技术的发展，更多新的工艺被采用，对控制技术提出更高要求。
新的工艺装备及其控制要求有以下几方面：（1）立辊轧机具有全液压AWC和SSC功能，四辊粗轧机设有电动+液压，具有AGC功能。
（2）热卷箱采用先进的钢卷无芯移送式技术，将中间带坯进行无芯卷取和无芯移送，热卷箱对中间坯起到均温和保温作用，减少带钢头尾温度差。
（3）采用全液压式精轧机，设置液压AGC，带工作辊正弯辊系统和工作辊串辊系统，保证带钢厚度和板型质量。
（4）精轧机之间使用液压活套，使带钢在微张力、恒张力状态下进行轧制，保证带钢厚度和宽度精度。
一种自动厚度控制系统在热粗轧机上的应用发布时间：2021-10-12T07:31:15.262Z 来源：《工程管理前沿》2021年第15期作者：曹宇轩[导读] 热粗轧机由于设备安装精度问题，造成使用功能受限，不能完成超薄冷作板的轧制工艺曹宇轩东北轻合金有限责任公司黑龙江省哈尔滨市 150000摘要：热粗轧机由于设备安装精度问题，造成使用功能受限，不能完成超薄冷作板的轧制工艺，无法满足国内外该类产品的生产要求，严重制约了国内外冷作板片的市场竞争力。
由此决定进行热轧机增大开口度和厚度自动控制方面的开发，以拓宽轧机的生产范围和提高轧制精度，对公司产品产量和质量是双重的保证。
关键词热粗轧机开口度厚度自动控制自动厚度控制系统的核心原理是如何在原有设备的基础上增大轧机开口度，优化液压压上伺服系统控制的精度，增加电动压下位置控制的精度，下面针对各系统作出详细介绍：一、液压压上伺服系统液压伺服系统的设计准则：液压缸（HGC）位于在轧机牌坊下方，支撑辊轴承箱底部。
构思设计实用、可靠的伺服缸，确保热轧机最大开口度达到600mm以上；该伺服缸要有足够的刚度和强度；具有良好的动态特性；1、主要技术参数缸径：1200mm行程：235mm系统额定压力：200-290bar最大轧制力：5600t2、设计方案及结构特征为适应上述加大开口度的需要，同时将增加值的绝大部分从伺服缸内找到出路，通过论证、计算机模拟以及三维有限元的分析，加上其他部分的调整，从而确保最小开口度达到6mm的目标。
通过多次模轧与实际板料轧制的实验，该伺服缸的强度和刚度均满足轧制能力参数要求。
这一方案的特点与优势在于：不改变原支承辊轴承座、也不调整轧制线标高，更不用改变轧机牌坊和基础；与改变轧机牌坊与基础相比，风险小、投资省、施工周期短、维护简便，可大大降低维修成本等。
3、主要技术指标高压部分●5台恒压变量供给泵，4台工作，1台备用，最高压力为350bar；额定工作压力：290bar；额定流量：250dm3/min（单台泵）。
宽幅铝板带热轧计算机控制系统何安瑞;荆丰伟;宗胜悦;张勇军;许磊【摘要】在充分考虑宽幅铝板带热轧工艺、装备特点及板形、表面质量控制等难点的基础上,兼顾系统的开放性、先进性及稳定性,自主研发了宽幅铝板带热轧计算机控制系统,包括传动控制(L0)级、基础自动化(L1)级和过程控制(L2)级.多条工业生产线的应用实绩表明,该计算机控制系统可靠、稳定,产品性能好,温度、厚度、凸度、楔形等各项指标命中率高,可满足超宽幅铝板带热轧自动化生产及高精度质量控制要求.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】6页(P14-19)【关键词】铝;板带;热轧;控制系统;板形【作者】何安瑞;荆丰伟;宗胜悦;张勇军;许磊【作者单位】北京科技大学冶金工程研究院,北京100083;北京科技大学冶金工程研究院,北京100083;北京科技大学冶金工程研究院,北京100083;北京科技大学冶金工程研究院,北京100083;广西柳州银海铝业股份有限公司,柳州545006【正文语种】中文【中图分类】TG339;TF35国民经济及现代工业的快速发展极大地推动了铝加工工业的发展。
我国在短短的几年内迅速发展为铝加工的大国，总产量超过世界铝加工产量的50%。
由于宽幅铝板带产品在交通运输、建筑、家电及食品包装等方面应用广泛，很多铝加工企业都将其作为产品结构调整和扩展的首要方向，并建成了不同规格尺寸的宽幅铝板带热轧生产线，包括(1+1)式热轧生产线10条、(1+3)式热连轧生产线4条、(1+4)式热连轧生产线10条、(1+5)热连轧生产线1条，年生产能力近千万吨，并有在建的(1+4)式热连轧生产线6条、(1+5)式热连轧生产线1条[1]。
由于技术复杂，建设难度大，国内投产或在建的宽幅铝板带热连轧多采用国外的技术，尤其是计算机控制系统，基本上由德国SIEMENS、日本TMEIC两家公司垄断。
这些国际知名公司提供的控制系统虽可满足投产初期的产品质量和生产控制要求，但在技术转移及交接方面存在不足，核心源代码的开放性也不尽人意，给后期的系统优化和功能扩展、新产品开发等带来很多的难题。
热轧机组基础自动化系统的系统构成及控制功能魏健【摘要】本文结合作者在瑞闽2400mm热轧机组调试工作中的体会,较全面的论述了热轧机组基础自动化系统的结构特点以及电气自动化控制新技术在热轧机组中的应用.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2012(041)004【总页数】4页(P60-62,59)【关键词】基础自动化系统;交流传动系统;西门子S7-400控制器【作者】魏健【作者单位】洛阳有色金属加工设计研究院,河南洛阳471039【正文语种】中文【中图分类】TP271基于铝加工行业的激烈竞争，目前对产品的产量和质量提出了越来越高的要求，对控制系统的期望也越来越高。
现代铝热轧机组有许多新特点：(1)轧制过程稳定，产品精度高；(2)实现带材厚度自动控制(AGC控制)，使带材厚度精度提高；(3)轧制速度高；(4)轧机自动化程度高，采用计算机控制；(5)采用厚度、张力、速度AGC综合控制及最优化控制，提高了产品质量；(6)具有故障检测装置，可实时监测有关参数。
1 基础自动化系统构成热轧机组传动与自动化控制系统为多层次的电气控制系统，它主要由下列子系统构成：传动控制系统：采用全数字交流多传动模块和传动控制器(FM458)PLC控制系统：由西门子公司生产的S7-400PLC和完全分布式子站完成人机操作界面(HMI):采用工业控制计算机上位控制系统：一个上位机(工程师站)数据采集和故障监测系统：采用工业控制计算机厚度控制系统：采用S7-400PLC及FM458控制上述各个部分通过各自通讯适配器或专用通讯接口模块、交换机连接起来构成一体，系统基本网络结构分为二种，其一为现场级网络采用Profibus-DP总线结构，主要用于PLC与传动控制系统、机列、油系统控制等实时性、可靠性要求较高的现场级控制交换信息，完成现场信息的采集和实时控制；其二为上一级的工业以太网总线结构，用于L2级系统和PLC之间、多PLC之间、人机界面、AGC、数据采集系统、其它系统等的数据信息交换，完成轧机工艺数据上传、下传和轧机运行数据传递，故障信息传递及各个显示运行、报警画面、报表打印等。
热轧带钢控制系统宽度控制的优化分析摘要：市场经济快速发展，冶金产品想要在激烈的市场竞争中占有绝对的优势，必须要对自身产品的成材率进行控制。
宽度控制是衡量热轧带钢产品质量的一项基础指标，控制宽度和精度可以有效的提高产品的质量，控制技术的开发给冶金业创造了新的发展局面。
本文主要研究了热轧带钢控制系统宽度控制的优化策略，并从市场需求出发阐述了冶金产品未来的发展方向。
关键词：热轧带；宽度控制；控制系统；优化引言：热轧带钢产品的质量由尺寸和精度决定，热轧调宽技术可以有效的改善热轧产品的宽度精度，控制精度不仅能够降低带钢的损耗，还可以提升成材率，节约生产时间的同时，为后续的生产环节创造了更优质的条件。
宽度控制受侧压和水平轧制变形的影响，运用先进的自适应技术，把差值调整到可控的范围内。
因此优化热轧带钢宽度控制对生产效率和成材率都是十分关键的。
1.带钢宽度控制研究意义我国的粗钢产量一直排在世界首位，我国也因此成为了世界第一钢铁大国。
在钢铁生产过程中热轧带钢生产是重要环节，绝大部分的薄钢板都要经过热轧带钢生产工序才能生产出来，因此热轧带钢在冶金业中占有非常关键的位置，也是国民经济得以快速发展的重要支持。
为了加快实现我国钢铁大国向钢铁强国的转变，就要充分抓住有利时机，加快结构调整、淘汰产能落后的设备、实施节能减排。
热连轧带钢粗轧过程控制系统是热轧生产中的一个重要的组成部分，该系统的稳定性和计算精度直接关系到热轧带钢的宽度、厚度、温度等质量指标以及整个机组的产量。
同时，随着轧制技术的发展，产品品种不断增多、用户对产品质量的要求不断提高，因此，热轧过程控制系统和数学模型的开发与完善一直是人们关心的重要研究课题，具有重要的理论研究意义和实际应用价值[1]。
2原因分析及措施2.1宽度控制原理邯钢2250mm热轧线配置有定宽机，其减宽能力可以达到350mm，可以将板坯的宽度减到所需要的尺寸。
下图是宽度控制规程的基本控制思想：1）宽度数据未被控制系统全部收集。
热轧板带厚度自动控制原理和方法摘要：厚度自动控制系统是热连轧精轧机组自动控制中的一个极为重要的组成部分，是实现热轧高精度轧制的重要手段。
本文阐述了厚度控制技术的意义，分析了板带钢厚度波动的原因，概述了带钢厚度控制原理，总结出精轧机组中厚度自动控制策略。
关键词：热连轧；液压AGC；厚度自动控制0 引言板带材在工业和日常生活中的应用是十分重要的，对于板带钢来说，在所有尺寸精度指标中，厚度精度指标是最基本、最重要的指标，它关系着钢铁企业的经济效益。
随着科学技术的快速发展，用户对板带钢厚度精度的要求越来越高，厚度自动控制是实现厚度精度、提高带钢质量的重要方法之一，可获得板带钢纵向厚度的均匀性，它主要取决于精轧机组。
1 板带钢厚度波动的原因根据弹性方程：，式中：h——轧出厚度，mm；——辊缝，mm；——轧制力，N；——轧机的总刚度，N/mm，可见轧机轧出的带钢厚度取决于轧机辊缝开口大小和轧机弹跳量，因此凡是会改变轧机空载辊缝和轧制力大小的因素都会影响到轧出的带钢厚度。
1.1影响轧机空载辊缝的主要因素轧机空载辊缝的变化主要受轧机机械设备和液压装置方面干扰因素的影响，包括轧辊在轧制过程中的热膨胀、磨损、轧辊制造工艺带来的偏心以及轧辊油膜轴承厚度的变化。
轧辊自身的椭圆度和偏心会造成带钢厚度的周期性波动，轧辊磨损和热膨胀分别使得轧机实际空载辊缝增大和减小。
这些都是在压下螺钉位置不变的情况下使实际辊缝发生变化，造成板带钢厚度波动。
1.2影响轧制力的主要因素轧制力变化主要受轧件方面及轧制工艺方面原因影响。
轧件方面原因主要是由于上游机架未能消除的厚度偏差导致的来料厚度波动、加热温度不均匀和轧制过程中温降不一致导致的轧件温度的波动。
轧制工艺条件因素主要为轧制前后张力的变化、轧制速度的变化、摩擦因素的波动。
连轧机组穿带过程的头部张力建立过程和上游机架抛钢后尾部失张对带钢头部厚度有明显影响，轧制过程中张力变化也会影响带钢其他部位厚度，在热轧过程中，为了防止堆钢和减少带钢窜辊，通常采用恒定小张力轧制。
宝钢2050热轧板带厚度控制系统的研究居兴华赵厚信杨晓臻王琦摘要：从提高宝钢2050热轧板厚度控制精度出发，结合宝钢原Siemens AGC 模型应用情况，详细分析、测试了动态设定AGC模型特点及相关控制特性，成功地将动态设定AGC应用于2050热连轧机组，取得了显著效果。
关键词：热连轧动态设定AGC 厚控精度模型RESEARCH OF THE GAUGE CONTROL SYSTEMFOR 2050 HOT STRIP MILL AT BAOSTEELJU Xinghua ZHAO Houxin YANG Xiaozhen(Shanghai Baosteel Group Corp.)WANG Qi(Central Iron and Steel Research Institute)ABSTRACT：To improve the size accuracy of hot rolled steel strip,Siemens AGC model and dynamic setting AGC model were analyzed in detail.After testing,the dynamic setting AGC model successfully replaced Siemens AGC model in real process and a better thickness accuracy of the strip is obtained.KEY WORDS：hot continuous rolling,dynamic setting AGC,thickness controlling accuracy,mathematical model▲热轧板带厚度控制系统在整个生产过程处于十分重要的地位，其效果直接影响到成品质量。
具有完善的厚度控制系统的轧机生产出的带钢厚度精度可以控制在±30～±50 μm范围之内。
2024年热轧带钢生产中的板形控制在带钢生产中,只有保证其良好的板形,才能确保生产顺利进行,才能使产品产量、质量不断提高。
当带钢内部残余应力足够大时,会使带钢翘曲,表现为侧弯、边浪、小边浪、小中浪。
在带钢钢种确定的情况下,产生翘曲与带钢的宽度、厚度有关。
带材越薄、越宽,生产中越易翘曲。
而目前市场对带材的需求是既宽且薄,因此,良好的板形控制非常重要。
一、生产中出现板形问题的主要原因1.带钢的不均匀受热或冷却带钢加热或冷却不均时会在内部产生应力,当其值超过极限就会出现板形问题。
在宽度方向上出现应力不均时会产生边浪或小边浪。
2.坯料尺寸不合如果坯料尺寸不合规格,断面厚薄不均,则会造成带材宽度方向延伸不均。
3.辊缝设置不合理如果辊缝设置不均匀,单边差较大,则会导致带材延伸不一致。
4.轧辊问题(1)在轧制过程中,轧辊因受较大轧制力、热凸度、磨损等影响,会出现一段有害变形区。
(2)由于轧辊材质或铸造问题,使用中会出现较大磨损;意外事故也会导致轧辊端部剥落,使带材受力严重不均,出现侧弯。
(3)轧辊导卫固定不牢,轧辊轴承座和机架窗口间隙大,也会引起轧辊横向窜动。
二、预防措施1.严格执行加热制度,保证加热质量生产中必须严格执行加热制度、停轧降温制度。
要根据轧制节奏需要,合理控制各段炉温,保证开轧温度,并使坯料加热均匀。
2.保证坯料表面质量和尺寸精度装炉前要对坯料进行表面检查,及时清除表面缺陷,并保证尺寸精度。
3.合理设置辊缝根据轧制规程合理调整各道次压下量,轧制速度必须与压下量相适应。
轧制过程中精轧机组保持小套量微张力轧制,精、粗轧机组之间保持无张力微堆轧制。
粗轧单边差不大于05mm,精轧单边差不大于003mm。
4.正确选择轧辊材质,合理设计轧辊辊型根据轧制过程中出现的轧辊有害变形区大小,计算支撑辊的弯曲挠度,合理设计辊型。
在支撑辊两端改为阶梯形过度。
另外,应合理选择轧辊材质,减少轧辊表面磨损,并尽可能减少有害变形区。
热粗轧机厚度自动控制系统应用铝材厚度控制精度是热轧铝板产品质量的关键指标之一，研究厚度自动控制系统技术及其应用具有重要意义。
基于此，文章综合分析了厚度误差产生的因素，同时阐述了厚度自动控制的具体应用以及故障诊断。
标签：热粗轧机；厚度自动控制系统；弹跳；辊缝引言厚度控制系统是轧制自动化系统中不可缺少的一部分，它关系到板带的厚控精度与性能及其成品率。
热粗轧轧制的产品质量，不单单影响在粗轧机工序，影响到整个热轧线的生产效率，更能影响到热精轧的轧制产品质量问题。
因此厚度控制成为生产中的重中之重，通过自动厚度控制达到消除厚差以及产品质量问题。
1 厚度误差产生原因分析一般而言，厚度误差的产生原因包括三个方面，即轧件材料因素、轧机控制系统干扰因素和机械设备因素。
（1）轧件来料干扰因素。
其中，轧件来料的宽度、硬度、厚度、平直度和断面等因素都会影响到产品的厚度。
（2）轧机控制系统的干扰因素。
控制系统中影响铝板厚度精度的主要因素包括轧机的速度、轧制力、弯辊、张力、厚度传感器。
（3）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会影响出口带钢的厚度，表现为轧辊弹跳、轧机刚度、轧辊直径及宽度的变化、轧辊热胀冷缩、轧辊轴承油膜厚度等。
2 厚控控制系统组成（1）检测装置包含位置测量和压力测量，其中压下测量采用增量式编码器，用于检测压下电机的速度，进而计算出压下量。
压上测量采用磁尺位移传感器，测量压上缸行走位置，用于位置环控制。
压力传感器，用于测量压上油缸压力，用于压力环控制。
磁尺位移传感器具有高精度、高可靠性、高频响性，响应频率快，维护方便等优点。
压力传感器采用进口元件，保证高可靠性和稳定性。
高可靠性的检测装置，保证板带的轧制精度。
（2）执行机构包含压上液压油缸，压下电机和螺杆，弯辊缸，伺服阀，伺服阀放大版，西门子S7-400PLC控制器。
通过调节压上缸伺服阀的进油和出油来控制油缸的升缩，进而达到精确控制辊缝的目的。
