在热轧带钢精轧机带钢头部新的张力控制

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带钢热连轧机组活套自动控制及应用

带钢热连轧机组活套自动控制及应用作者：晁永军孔德鸿吴胜春东四正来源：《科技资讯》2016年第12期【摘要】：活套是在金属热连轧过程用来调整轧机之间张力的最主要设备，由于金属热轧制的发展已有几十年的历程，在此过程中，随着自动化控制技术的日益提升，活套控制的精度和智能化越来越高，本文通过带钢热连轧生产线精轧机组活套的应用，对其先进的功能和作用进行了详细介绍和说明，并分别说明了活套的两种控制方法：常规PI控制和ILQ控制的原理以及在两种自动控制方法在轧制过程中的实际应用。

[关键词]：活套；常规PI控制；ILQ控制中图分类号：TG334.9 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（c）-0000-001.概述本文以某钢铁集团年产240万吨超薄带钢热轧生产线—UTSP热轧板带工程为例对活套先进的功能和作用进行了详细介绍和说明，其产品产品工艺规格为宽度800-1600（mm），厚度0.8-12.7（mm）的各类型热轧带钢。

主轧线分为粗轧和精轧两个机组，共有7架轧机组成，其中粗轧两架，精轧5架，各机架均采用三相同步电机传动，在F1-F5五架精轧机组之间设有4个活套。

设定活套的目的是为了确保两机架之间保持特定张力，当下游机架流量高于上游机架、下游机架速度过快时候产生张力，当下游机架速度小于上游机架时活套抬起建张，如果不设活套这一特殊设备，在轧制过程中，带钢套量将逐渐增加最终会形成折叠和扭曲，如果形成折叠或者扭曲，带钢将以好几倍的厚度进入下游机架，产生堆钢事故，最终结果会影响轧辊和轴承以及轴承支撑等机械设备以及现场传感器的寿命。

2.活套的作用介绍2.1 活套的角度给定轧制过程中活套的角度由二级计算机数据库给定，活套根据计算机数据库的给定值进行程序的最初给定，在实际轧制过程中，活套角度微调由一级基础自动化程序来计算并给定。

在一级基础自动化程序中，活套在自动操作情况下，要具备以下互锁条件：1）控制选择3）轧机主传动健康4）液压控制正常5）活套PLC系统健康6）位置传感器健康7）活套压头健康2.2 活套的张力给定活套的张力给定也是通过二级计算机系数据库进行计算，给定后，在轧制过程中，操作工在-20%到+50%之间通过每秒10%的调节度进行速度调节，在带钢生产过程中，带钢保持恒定的张力具有降低轧制力、防止轧件跑偏、改善带钢平直度、适当调节主机负荷等作用。

本钢热轧2300mm机组活套控制分析

为了使落套时带钢运行平稳，在活套完全落下之前
传感器、两个电磁阀、两个伺服阀、两个压力传感器构成控制机构。活套角度的变化是通过液压
缸的行程改变来控制的，如图１。
设计了小套控制过程，也就是把活套的落套过程分
２活套的控制功能、
活套的控制过程大致可以分为三个阶段，即活套起套控制、活套稳定阶段的控制、活套的落
ＵＳｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｅｎｓｉｏｎｃｏｎｒｔｏｌ；ｆｏｒｃｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｐｅｅｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
精轧机组是整个热连轧生产过程的核心，对最终热轧成品质量起着决定性的作用。精轧张力
制为止。轧件在此阶段有以下特点：轧件在咬人阶段，轧机受到轧件冲击力的作用会产生动态速降，动态速降会导致带钢产生一定的套。活套起套控制要求具有快速性和软接触带钢特性。
撞击带钢，实现了活套升套与带钢的软接触。
活套从抬起到张力控制的时序有３种，满足其中任意一种条件就能切换到张力控制。这三种分别
ＹＡＮＧＬｉｕｑｉｎｇ
（ＨｏｔＲｏｌｌｉｎｇＰｌａｎｔ，ＢＸＳＴＥＥＬ，ＢｅｎｘｉＬｉａｏｎｉｎｇ１１７０２１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｌｏｏｐｅｒｃｏｎｒｏｔｌｏｆＢＸＳＴＥＥＬ２３００ｍｍＨＳＭ，ｔｈｅｍａｓｓｌｆｏｗｃｏｎｔｒｏｌｉｓｔｈｅｍａｉｎｆｕｎｃｔｉｏｎｆｏｒｌｏｏｐｅｒ，ｎａａｌｙｚｅｄｔｈｅｌｏｏｐｅｒｈｅｉｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｎｄａｔｈｅｌｏｐｅｒｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｏｎｒｏｔｏｎｄａｉｌｙ

在热轧带钢轧机机组上使用的前滑控制制度

在热轧带钢轧机机组上使用的前滑控制制度Young Hoon Moon*, I Seok Jo釜山大学机械工程学院静成形与模具制造工程技术研究中心釜山609-735，韩国 Chester J. Van Tyne美国科罗拉多州矿业学院冶金与材料工程部前滑作为一个重要的参数经常被用在连续式热轧带钢轧机轧辊速度控制模型上。

在热连轧过程中，在线测量带钢速度本身是非常困难的。

因此，对于需设置轧辊速度的精轧机来说，前滑模型主要是用来计算每个机架上轧辊的圆周速度。

由于他本身的复杂性，在确定前滑值时，以前大多数的研究都是采用半经验法。

虽然这些科学研究，可能在工艺流程的设计和控制方面有所帮助，但他们缺少理论依据。

在本次研究中，已经建立了一个更好的前滑模型，通过它可以更好地设置和更精确的控制轧机速度。

在这个模型中包含了诸如：中性点、摩擦系数、宽展量、轧辊咬入的变形区形状等因素。

在7机架热连轧带钢轧机上，运用这个新的前滑模型，可显著得提高轧辊辊速的控制精度。

关键字：精轧机；前滑；热轧带钢轧机；中性点；摩擦系数符号说明：i F : 第i 架轧机上轧辊与轧件的切应力；f i : 第i 架轧机上的前滑值；f i *: 第i 架轧机的平面变形前滑值f : 前滑值的宽度变化调整系数i h : 第i 架轧机上轧制后轧件的厚度；i h ∆: 第i 架轧机上的压下量；Ni h :第i 架轧机中性点处的轧件厚度；p L : 接触弧水平投影长度；i K : i 辊轧机摩擦系数修正值； *i K : 第i 架轧机上用于确定i K 的系数；m K : 轧辊变形阻力；N : 轧制到次数；m P : 轧制力i P : 第i 架轧机上辊面轧制力i p : 第i 架轧机上的轧辊压力 i R : 第i 架轧机轧辊半径； m T : 轧机扭矩actual i V ,:第i 架轧机实际轧件速度(条件不变的情况下)error i V ,: 第i 架轧机上轧件预测速度误差；predict i V ,: 第i 架轧机上轧件预测速度；i V : 第i 架轧机上轧件出口速度；0i v : 第i 架轧机上轧辊圆周速度；Ni V : 第i 架轧机中性点处轧件速度i ω: 第i 架轧机轧件出口宽度；Ni ω: 第i 架轧机中性点处轧件宽度； x : 变形区水平投影长度；i α: 第i 架轧机的咬入角； i β: 第i 架轧机的临界角；i γ: 第i 架轧机平面应变预测精度参数；θ: 变形区角坐标；i μ: 第i 架轧机的摩擦系数；*i μ: 在平面变形中基于扭矩，载荷和轧辊半径等反映摩擦条件的参数；i φ: 第i 架轧机变形区宽度变化参数；1. 引言在精轧机组中，每台精轧机的辊缝和辊速必须在板坯进入轧机之前进行预先设定。

热轧带钢生产中的板形控制

热轧带钢生产中的板形控制是保证产品质量的关键环节之一。

板形控制主要包括轧制工艺参数的调整和辊系结构的优化两方面。

本文将从这两个方面进行详细的介绍。

一、轧制工艺参数的调整1. 温度控制：热轧带钢的温度对板形控制有着重要影响。

过高的温度会导致带钢热膨胀，从而产生较大的板凸度；过低的温度则会导致带钢冷却过快，使得带钢变形不均匀。

因此，必须对热轧带钢的温度进行精确控制，确保其在适宜的温度范围内进行轧制。

在实际生产中，可以通过控制热轧带钢的加热温度、热轧温度和冷却方式等来实现温度控制。

可以采用先控制热轧带钢的加热温度，确保钢坯达到适宜的温度范围，然后通过控制热轧带钢的入口温度和轧制温度来进一步调整温度进行控制。

同时，还可以优化冷却方式，如采用水冷、风冷等方法进行冷却，以达到更好的板形控制效果。

2. 速度控制：热轧带钢的速度对板形控制同样具有重要影响。

速度过快会导致拉伸应力过大，从而使板形产生波状或弓形变形；速度过慢则会导致带钢在轧制过程中受到过多的应力作用，导致板形不稳定。

因此，在热轧带钢的生产过程中，需要对轧制速度进行合理的控制。

可以通过调整轧机的传动装置、辊道的排列方式、模块的配比等来实现速度控制。

同时，还可以通过控制轧机的压下量、变形度等工艺参数来进一步调整速度进行控制。

3. 张力控制：热轧带钢的张力对板形控制同样具有重要影响。

张力过大会导致带钢产生不均匀的塑性变形，从而使板形产生波状或弓形变形；张力过小则会导致带钢发生塑性回弹，导致板形不稳定。

因此，在热轧带钢的生产过程中，需要对张力进行精确的控制。

可以通过调整轧机的辊道间隙、调整轧机的压下量、调整轧机的传动装置等来实现张力控制。

同时，还可以采用张力控制系统进行实时的张力监测和调整，以确保带钢在轧制过程中保持适宜的张力。

二、辊系结构的优化1. 辊系选择：辊系的选择对板形控制具有重要影响。

辊系的结构参数、辊型和辊材质等都会对板形产生影响。

合适的辊系选择可以实现板形的稳定控制，提高产品的表面质量和机械性能。

高级轧钢工试题(精心整理)

高级轧钢工试题(精心整理)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN轧钢工高级工理论知识一、判断题（正确的请在括号内打“√”，错误的请在括号内打“×”每题2分，共466分）1.> Q345是普碳钢的一种。

( × )2.>变形抗力是金属和合金抵抗弹性变形的能力。

( × )3.>控制轧制只要求控制终轧温度。

( × )4.> 冷轧板带钢的生产方法分为单片轧制和成卷轧制两种。

( √ )5.>摩擦系数F越大，在压下率相同的条件下，其前滑越小。

( × )6.>冷轧与热轧相比具有表面质量好、尺寸精度高的优点。

( √ )7.>流向纵向的金属使轧件产生宽展，流向横向的金属使之产生延伸。

( × )8.> 配辊是将孔型配置在轧辊上的一项工作，包括孔型在轧制面上的水平和垂直方向的配置。

( √ )9.>平均延伸系数是根据实践人为确定的。

( √ )10.>千分尺是根据螺旋副的转动转化为测量头的轴向移动来读数的。

( √ )11.>前滑区内金属的质点水平速度小于后滑区内质点水平速度。

( × )12.> 前张力增加时，则使金属向前流动的阻力减少，增加前滑区，使前滑增加。

( √ )13.>切分轧制有利于提高金属收得率。

( × )14.> 热轧时温度越高，摩擦系数越高。

( × )15.>上、下轧辊的工作直径之差值，叫轧辊压力，其单位用毫米表示。

( √ )16.>上压力是下辊直径比上辊直径小。

( √ )17.>受力物体内一点只要受力，就会发生塑性变形。

( × )18.>四辊式轧机是由位于同一垂直面内的四个支撑辊上下排列组成的轧机。

( × )19.> 塑性变形是指外力消除后，能够恢复的变形。

轧钢工考试：高级轧钢工考试题四

轧钢工考试：高级轧钢工考试题四1、问答题什么是控制轧制技术？正确答案：控制轧制是指在调整钢的化学成分的基础上，通过控制加热温度、轧制温度、变形制度等工艺参数，控制奥氏体组织变化规律和相变产物的组织形态，达到细化（江南博哥）组织、提高钢材强度与韧性的目的。

2、填空题冷轧生产过程的基本工序为（）、轧制、退火、平整和精整。

正确答案：酸洗3、填空题平行辊矫直机的矫直速度主要由生产率确定，同时要考虑轧材的（）、（）等。

正确答案：种类、温度4、判断题在轧制中，终轧温度过低会使钢的实际晶粒增大，能提高其机械性能。

正确答案：错5、判断题环境方针是一个组织的秘密，不应对外公开。

正确答案：错6、填空题轧制变形方法按轧制温度不同可分为（）、（）。

正确答案：热轧、冷轧7、问答题什么叫轧辊的磨损？正确答案：轧辊在轧制生产过程中，由于要与轧件紧密接触，从而与轧件发生的物理摩擦作用，冷却水使轧辊在高温高压下接触，而发生化学腐蚀的变化和氧化作用从而引起的轧辊表面的质量和数量上的变化，所有这些作用的综合变化就产生了轧辊的磨损。

8、判断题过烧的钢坯可以通过退火加以挽救，使之恢复到原来状态。

正确答案：错9、问答题什么叫飞剪的匀速（同步）机构？正确答案：飞剪的匀速机构就是同步机构，也就是为了使飞剪刀片的线速度与带钢同步的机构。

不同形式的飞剪有不同的匀速方式。

10、填空题钢板产生分层的原因是非金属夹杂物和（）。

正确答案：化学成分偏析11、填空题控制露点就是控制气氛中的含水量，含水量高易造成钢卷（）。

正确答案：氧化12、单选线材厂主导产品是（）A、型材B、高速线材C、板材D、管材正确答案：B13、填空题按脱氧程度可将钢分为（）、半镇静钢和沸腾钢。

正确答案：镇静钢14、问答题影响轧辊磨损的主要原因有哪些？正确答案：（1）轧件的氧化铁皮；（2）轧辊的冷却；（3）轧件的化学成分；（4）轧辊的材质；（5）孔型设计和压下规程。

15、问答题简述钢种、矫直温度、矫直速度对矫直力的影响。

热轧带钢表面质量缺陷原因分析

热轧带钢表面质量缺陷原因分析热轧带钢是一种常用的金属材料，广泛应用于各种工业领域。

在生产过程中，热轧带钢表面质量缺陷是一个常见的问题，其严重程度会严重影响产品的使用性能，甚至引发安全隐患。

对热轧带钢表面质量缺陷原因进行分析是十分重要的。

一、背景热轧带钢是通过将钢坯经过一系列的加热、轧制和冷却等工序而制成的一种金属板材。

在生产过程中，热轧带钢表面质量缺陷是不可避免的，主要包括铁水斑、疏松、氧化皮、边部裂纹等。

这些缺陷会对产品的使用性能产生严重的影响，因此必须及时找出其产生的原因，并采取相应的措施加以解决。

二、铁水斑的原因分析铁水斑是热轧带钢表面质量缺陷中常见的一种，其主要原因包括以下几个方面：1.原材料质量不稳定：在生产过程中，钢坯的质量直接影响到热轧带钢的表面质量。

如果原材料中存在杂质、夹杂物等，就会导致热轧带钢表面出现铁水斑。

2.轧辊磨损严重：轧辊是热轧带钢生产中不可或缺的设备之一。

如果轧辊磨损严重，就会导致轧制时的滚动不稳定，从而使得热轧带钢表面呈现出铁水斑的现象。

1. 热轧工艺不稳定：热轧带钢在生产过程中需要经历高温轧制、冷却等工序，如果工艺参数设置不当，就会导致热轧带钢表面出现疏松的现象。

四、氧化皮的原因分析1. 轧辊表面粗糙：轧辊表面的粗糙度对于热轧带钢的表面质量有着重要的影响。

如果轧辊表面粗糙，就会导致热轧带钢表面出现氧化皮的现象。

3. 润滑润磨不到位：热轧带钢在轧制过程中需要进行润滑润磨处理，如果润滑润磨不到位，就会直接导致热轧带钢表面出现氧化皮。

五、边部裂纹的原因分析3. 张力控制不当：在热轧带钢生产中，张力控制对于产品的表面质量起着关键的作用。

如果张力控制不当，就会导致热轧带钢表面出现边部裂纹的现象。

热轧带钢表面质量缺陷的原因十分复杂，需要在实际生产中认真分析每个环节的情况，从原材料质量的控制、工艺参数的设定、设备的维护等方面入手，采取相应的措施加以避免和解决。

只有这样，才能确保生产出质量稳定的热轧带钢产品，满足市场和客户的需求。

SK85热轧卷板头部拉窄原因分析及改进

82M achining and Application机械加工与应用SK85热轧卷板头部拉窄原因分析及改进李磊，朱永宽，李利利，徐细华（新钢热连轧厂，江西新余 338001）摘要：新余钢铁集团1580热连轧厂在生产SK85卷板时，出现了大量的头部拉窄问题，从原料加热、粗轧宽度控制、精轧负荷分配和活套控制、张力控制和温度控制多个方面查找原因，提出头部拉窄的控制措施,稳定了产品质量，有效解决了热轧卷板SK85拉窄问题。

关键词：头部拉窄；活套控制；张力设定；跑偏中图分类号：TG335.11 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）18-0082-2收稿日期：2020-09作者简介：李磊，男，生于1982年，汉族，本科，陕西咸阳人，助理工程师，研究方向：轧钢。

近期客户反映优钢SK85热卷坯料宽度精度控制不稳定，有时存在头、尾宽度拉窄现象，头、尾部宽度波动大，严重影响客户使用。

我们加强技术研究，从原料加热、粗轧宽度控制、精轧负荷分配和活套控制、张力控制和温度控制多个方面查找原因，提出头部拉窄的控制措施，加强宽度精度控制，提高产品质量。

1 热轧SK85生产头部拉窄现象和产生机理热轧带钢事故SK85在精轧生产的过程中，由于SK85含碳量高，在加热、粗轧、精轧轧制时，对温度的敏感性特别大，轧制稳定性差，另外中高碳钢在控制轧制时断面收缩率比普通钢材轧制要大如图1，含碳量越大，断面收缩率越大[1]。

在精轧过程中，由于轧制头部穿带，连轧机架的秒流量匹配需要连轧机架间保留的微张力作用而产生拉钢，使带钢头部10m ～50m 出现拉窄现象如图2。

图1 含碳量对控制轧制（CR）和普通材轧制（HR）对性能（伸长率和断面收缩率）的影响2 热卷SK85头部拉窄的原因2.1 带钢头部拉窄主要原因在连轧过程中，带钢头部主要是因为穿带失稳，轧制机架间张力的变化，使带钢在张力作用下拉窄。

2.2 带钢在轧制过程出F7对中线所延伸出来的问题2.2.1 对照国际标准：带钢出精轧机头尾失控长度标准带钢头部镰刀弯或者跑偏长度在30m 以内，跑偏量小于30mm ；带钢的尾部镰刀弯或跑偏量10m 以内，跑偏量小于30mm。

带钢热轧的张力控制器的设计与实现

系数；热连轧机工作过程中，在活套角度偏差 △＝活套实际角度一活套基准角度，果活套角度正偏差如 △越大，所述活套重量补偿系数越小，述套量重量所
补偿系数越大；果活套角度负偏差 △越大，述如所
改善活套控制性能，高活套的稳定性，而有利于大批量轧制薄规格带钢。提从
关键词：带钢热轧；定性；力控制稳张
中图分类号：Ｔ献标识码：Ｐ２文Ａ
文章编号：６２１５（０００．０４０１７ — ０２１）２００ —４９
度）活套机构同时作为检测装置，测套量和张，检力，为活套控制器的反馈信号，作控制器根据活套机构所测得的数据，行放大处理后输至伺服阀，于进用对活套的液压缸进行控制，维持恒定的张力控制，经以避免拉钢、钢现象。堆
到稳定活套的目的，于大批量轧制薄规格带钢，利从而大大提高薄规格带钢的轧制比例。在轧制过程中，随着活套角度的变化，活套的支
＝原套量重量ｘ套量重＋原活套重量Ｘ活套
其补偿后的值：＝
重量补偿系数＋原套量重量 ×套量重量补偿系数。在系统运行时，计算活套角度偏差（先活套角度偏差Ａ＝际测量的角度一活套基准角度）再根实，
第９卷第２期

热轧卷取机张力控制系统

2 卷取机张力控制过程分析卷取机的主要设备是：层冷辊道，夹送辊，助卷辊和芯轴。
控制系统必须实时控制相关设备转速、转矩、自动动作，即变结构控制。卷取机的张力控制核心主要包含以下三个部分。
（1）当带头通过轧机末架到达夹送辊时，主要控制末架和层冷辊道之间的张力。卷取机是一种速度控制操作模式。为了防止带头跳跃，层冷辊道比轧机末架运行得更快，因此带钢在层冷辊道上出现正张力，避免带钢在辊道上发生起套、折叠等非正常状态。
电动机电流由电流存储器存储和限制，然后传送到由电动机驱动的速度控制系统的调速器。通过调节速度控制系统本身来控制实际负载电流。当给出电流时，芯轴电机处于转矩控制状态，从而实现成卷过程中的带钢张力控制，即实现带钢恒张力卷取。
通过运行 ibaAnalyzer 工具软件可以获得实际速度控制波形，如图 1 所示；获得实际转矩控制波形，如图 2 所示。
3 卷取机张力控制原理及应用首先，根据二级模型给出的单位张力给定值，计算带钢张力
转矩、加速度转矩补偿、惯性力矩补偿和机械损失转矩补偿。然后四种转矩之和，除以传动比 G，得到给定芯轴电机的输出转矩。
在张力控制系统中，钢卷直径变量用于计算张力转矩和惯性转矩补偿，并建立钢卷直径的测量和计算环节。根据轧制速度，带钢厚度，钢卷层间隙系数等因素，可以通过带钢截面积检测，精确计算出成卷过程中的实时钢卷直径。
M 机械加工与应用 achining and Application
热轧卷取机张力控制系统
樊大勇
（河钢集团唐钢公司信息自动化部，河北唐山 063000）
摘要：热轧卷取机是热轧生产线上的重要设备，其性能取决于张力控制的效果，张力控制质量的好坏直接影响到成品钢卷的
最终质量。为了保证卷取机控制系统的良好性能，提高卷取机张力控制系统的稳定性，减小张力波动，保持卷取机的恒定张力

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在热轧带钢精轧机带钢头部新的张力控制摘要：在这方面，提出了一种新的张力控制计划，提出了热轧带钢精轧机在带钢头部减少宽度收缩。

拟议的管制计划是使用前活套控制启动，并组成个主要部分。

首先，分析相关之间的宽度收缩，以及主电机电流的不同。

第二，张力的计算方法是从相邻的俩架轧机的电流差异中得出，第三，主电机控制速度由PI控制器和参考速度的速度差异来控制。

这表明，通过现场测试的光阳1号热轧带钢轧机的浦项制铁表示，靠拟议的管制计划，宽度收缩大大减少了。

1介绍最近，当在热带钢精轧机带钢的厚度偏差，大大改善了，而带钢宽度质量没有改善。

通常在热带钢轧机带钢宽度控制在粗轧机。

厚度控制，主要是在精轧，但是，如果在热轧带钢中宽度是不准确控制，那么缺陷如宽度大的变化规律和宽度的收缩会发生（佐佐木，1996年；山田等人，1992年）。

在带钢头部宽度收缩，这是界定为带的一部分，从进入下一个轧机，直到活套开始控制活套角度和张力，显示在图 1 ，依赖于原因，如过张力关系时，带钢达到每个轧机，速度安装错配，高速干预经营者和响应延迟的活套系统等（1992年；村田，1995年）热轧带钢轧机带钢头部的宽度收缩对生产力有不良影响。

因此1张力控制系统是非常重要的，以尽量减少过张力，以防止带钢头部宽度收缩。

该中间机座张力的计算方法是当前的活套电机，由于活套系统在带钢头部具有响应延迟，所以张力无法控制。

传统的张力控制系统从目前的一个轧机上主要电机的差异，计算出张力。

但是宽度收缩发生在中间机座过张力，这是密切相关，当前的区别二主张根据之间的关系，宽度收缩和主要电机电流。

此外，常规系统主要是使用到张力控制的厚带和前面的轧机（山下等人，1975年）。

图1 精轧机后的热轧板带的平面视角在热轧带钢精轧机一些研究人员已经开发出宽度控制计划（1995年；希勒米和亚历山大，1968年；石井，1996年）。

反馈AWC（自动宽度控制）是发达国家从测量的宽度以控制第一第二轧机的电机速度。

那个宽度衡量装置安装在第二和第三轧机间。

前馈AWC使用第一架轧机的轧制力变化来控制宽度。

该FAWC （精轧自动宽度控制）（小仓，1996年；村田，1996年；森达，1998年）是发达国家以控制宽度由宽度衡量安装两架轧机和活套电流。

在寿（1997年），宽度控制靠液压AWC在粗轧机发展和最优控制活套系统和宽度预测模型。

以前提到的控制侧重于活套系统控制带钢宽中部宽度，但带钢头部的宽度收缩是没有考虑。

靠中间机座宽度计去测量和控制的宽度是不容易的由于测量等因素冷却水，汽，图2配置活套系统。

振动的轧机，房屋，等等。

此外，FAWC不能有效的控制带钢头部宽度因为张力是从活套电流计算出来的。

在本文中，我们首先分析宽度的收缩和目前的差异之间的相关性。

在此基础上的分析结果，一种新的张力控制计划被推荐去尽量减少带钢头部的宽度收缩。

关键构思所提出的算法是如下：中间机座张力的计算方法是利用当前的两个相邻轧机之间主电机的差异。

主电机速度被PI控制器调整目标张力，以避免带钢头部的过张力。

由作者看来，它将成为人类首次尝试提出张力控制计划，带钢头部主电机的差异的使用。

该文件是安排如下：第2段给出了对宽度的收缩和控制问题一个分析。

在第三段，描述张力计算和控制的建议算法，在第4条，讨论精确的张力控制仿真结果。

在第5条，这是表明，通过现场测试的光阳1号热轧带钢轧机的浦项制铁表示，由拟议的控制计划宽度收缩大大减小，结论提交在第6条。

图 2 活套系统的布局2宽度收缩和控制分析图2显示了在热精轧机组7个轧机中相邻两个活套和带钢的几何关系。

活套中起着重要作用，它吸收质量流量的不平衡那是由于中间机座带钢的速度差。

在图2中σ是一个带单位张力（kg/mm2），θ是活套角度，VE是轧辊速度（MPM的），而i是轧机数目（i=1，2，…，7）。

其中宽度收缩一个主要成因，为质量流动不平衡引起的过张力（低音大提琴和哈特曼，1987年）。

在热轧带钢轧机，相邻轧机间的宽度预测模型是代表用蠕变应变张力如下（石井，1996年；韩元，2002年）：∆W=W·{exp(−εs/2-1)} (1)εs=α·(σ/9.8)β+γ·(σ/9.8)m· tn，(2) 其中∆W是个宽度变化(毫米)，W是绝对的宽度(毫米)，εs是张力蠕变应变，t是张力适用的时间(s)，乃是定义为一时间间隔在这张力下在蠕变试验，α，β，γ，m和n分别为常量。

公式(一)和(二)确认在这条件下纵和侧面的方向那条是各向同性。

从公式(一)可看到在质量平衡条件下侧面的蠕变应变是时纵的蠕变应变的(−1/2) 从公式（1）及（2）可明显知道，带钢宽度是直接影响了中间的带张力，这是主要是通过控制每个轧机主电机和该中间机座活套（浅野等人，2005年；浅田等人，2003年）。

图3 宽度收缩时活套角和主电机电流图4 主轧机电流的差异和宽度收缩不过，带钢头部的张力通常是只能由速度主电机控制，因为该活套系统响应延迟。

这意味着主电机电流可以控制带钢头部宽度。

图3显示当宽度收缩时主电机电流的第六和第七架轧机和中间机座活套的角度，按F6-7活套角在这个数字的手段的角度来看，活套安装在第六和第七架轧机间。

过张力主要发生在带轧如（i+1）架轧机，我们可以通过活套角估计。

在其他换言之，由于过张力扭矩活套的角度逐渐增大并停在12s。

在图三，过张力在11.7S出现，活套控制开始于12.7S，因此，带钢头部宽度收缩是在1S内。

在此期间，第六架轧机电机电流逐渐减小，另一方面，该第七架轧机的电机电流逐渐增加，因为带钢的扭转张力增加。

而第七架轧机电机电流相对高于正常的张力，也就是第六架轧机在12.5S前是比较低的，在目前的行为在正常的张力下，这是一个相反的的现象。

只有张力扭矩表明目前的第六架轧机是不同的，因为轧机主电机在金属咬入碰撞才能恢复到原来速度此时活套控制没开始。

由于目前的两架轧机区别是最大当带钢在第七架咬入（11.7s），我们可以知道，这是宽度收缩一个主要的原因。

在图3宽度收缩发生在时刻，然后靠活套张力控制恢复。

图4显示目前的主电机差异和第六和第七架轧机之间的宽度收缩的深度，它结果表明，深度，宽度收缩变大是由于目前的区别增加了。

从图第3和第4 的结论，我们提出了一种新的张力控制计划，在下一节以尽量减少宽度收缩。

3 带钢头部张力控制本节主要内容是分为两部分，即张力计算模型和张力控制算法。

3.1 张力计算模型图5 中间机座带钢张力的布局在本款中，我们用主电机电流解释张力计算模型（谷本等人，1984年，1984b ；堀等人，1986年）图5所显示的布局是中间机座的带张力，其中g是轧制扭矩（公斤毫米），L是扭矩臂长度（mm），P是轧辊部队（吨），R是轧辊半径（毫米），T是中间机座总张力（公斤），I是轧机的数目，n是多少转（每分钟转速）和J是转动惯量（kgm2）。

在图5，主电机的负载转矩和轧制力之间的动态，总张力是描述如下（山下等人，1975年）：G i =G i0+miT i−1−niT i，(3)Pi =P i0−p i T i−1−q i T i，(4) 如m i，n i，p i和q i是常量，这是取决于规格和条件及轧制过程。

通常他们由减少比例给出((r i=(H i−h i)/h i)，)，卷半径(R i)，变形的卷半径(R).G i0和P i0是一个初始起伏转矩和轧制力假设T i−1=T i=0和描述的如下G i0=l i P i0(5) 从公式（3）-（5），中间机座总的张力，（T i）可以从轧制动力学计算如下T i=（liP i−Gi+aiT i−1）/b i T0= 0 (6) 参数的a i和b i定义如下a i=m i+lip i，b i=ni−l i q i，(7) 转矩臂（l i）是作为一个功能的厚度输入（H），输出（h）和轧制力（P）如下l i=f(H i，h i，P i) (8) 注意到中间机座张力，可以通过如公式（6）所示的轧制扭矩（克），扭矩臂（升），轧制力（p）计算出。

P可以通过轧机牌坊的称重传感器配备测量G和L都必须T通过如下计算得到张力。

轧制扭矩（G）计算如下：Gi=GM i−GA i−Gf i，(9) 其中GM i是主电机总的扭矩，GA i是加速转矩和GF i是损失扭矩，他们下列方程所表示：GM i=C1i·（I i·V i）/N iGA i=（C2i·J i）dNi/d tGf i=f(P i，N i)，(10) I是一个主电机电流（A），V是该电压（V），C1和C2是电动机转矩常数和f （x）的功能是的X，通常GF i是小于其他力矩，我们可以无视其效果。

既然我们可以测量的GMI和GA i，只有转矩臂（L i）要为模型计算中间轧机张力。

如公式（6）所示从公式（6）及（7）扭矩ARM描述如下表1 无活套和建议算法的比较项目无活套控制建议控制张力计算用第I 架轧机的电流（仅在第一架的电流不同）用锁电流的不同并且测量第I和(I+1)架轧机的电流（俩架轧机的电流不同）前张力绝对张力（公式6）张力差合适宽度厚板（6毫米以上）厚板和薄板（所有厚度）合适的轧机前轧机（第一和第二架轧机）所有轧机l i=（G i−m i T i−1+n i T i）/（P i+p i T i−1+q i T i）(11) 在公式（11），最初的转矩臂（l i0），它是由带钢进入(i+1)轧机前的扭矩臂定义的，它的表示如下：l i0(H i0，h i0，P i0)=（G i0−m i0T(i−1)）/（P i0+p i0T(i−1)）(12) 凡标“0”的价值是，当张力（T i）是零和T i-1给出了。

当带钢通过（i+1）架轧机，轧制力和每个轧机的厚度各有不同，然后转矩ARM和中间机座的张力也各有不同显示，如公式（6）和（8）所示。

变化的扭矩，可以用微分形式来描述如公式（8）所示：△l i=l i0{K1i*H i/H i0+K2i*h i/h i0+K3i*P i/P i0}，(13)△H i=H i−H i0，△h i=h i−h i0，△P i=P i−P i0系数K1i，K2i，K3i是r i，R i，h i的函数，他们有以下因素决定：Kj i=f(ri，hi，Ri)，j=1，2，3 . (14)扭矩可从公式（12）和（13）中求出，如下所示：l i=l i0+△l i(15) 据指出，上述张力模型类似于热轧精轧机的无活套张力模型（山下等人，1975年；诸冈等人，1976年）。

即，张力的计算是只能用主电机电流（ii），这是简要介绍如下T i=fT(I i，P i，l i，) (16) 不过，这是表明，从图3和4 看出，带钢头部的宽度收缩和相邻两架轧机主电机目前的差异有密切的关系。