下载文档原格式
PSG在中厚板剪切优化中的应用邵丽萍、刘晓文（北京京诚鼎宇管理系统有限公司，北京，100176；内蒙古包头市建设工程质量监督站，包头市，104010）摘要：PSG，即板形仪，主要用来对钢板的平面形状及边部侧立面形状进行检测。
剪切线计算机系统将根据PSG扫描后的钢板数据和外形形状，对剪切数学模型进行优化处理，确定最佳剪切位置。
关键词：中厚板、仪表、PSG、母板、剪切Application of PSG for Optimized ShearingShao Li Ping，Liu XiaoWen（Capital Engineering & Research Incorporation Limited，Beijing, 100176;BaoTou city construction engineering quality supervision station, 104010）Abstract: PSG, it is Plate shape gauge that used to measure plate shape and edge shape. Computer system of shearing line will be optimized math model of shearing according to measure result made by PSG. In the mean time, computer will also be decided the shearing position on plate.Key Word: medium and heavy plate, instrument, PSG，mother plate，shearing1. 前言在中厚板生产领域，由于用户对产品的内在质量和外观尺寸精度的要求越来越严格，从而使生产过程的检测和控制以及对产品的质量管理显得尤为重要。
钢铁中厚板生产中的自动化与智能化技术应用摘要：钢铁中厚板生产正逐步融入自动化与智能化技术，以提升生产效率和产品质量。
通过传感器技术实时采集生产数据，机器视觉技术实现高精度识别和检测，以及人工智能算法对数据的深度分析与优化，中厚板生产的自动化和智能化水平显著提高。
这些技术的融合应用不仅降低了生产成本，提高了产品的一致性和稳定性，还为钢铁行业的可持续发展注入了新动力。
关键词：厚板生产；自动化；智能化技术钢铁中厚板是国民经济发展的重要基础材料，广泛应用于建筑、机械、船舶、汽车等领域。
随着科技的进步和市场竞争的加剧，传统钢铁中厚板生产方式已难以满足市场需求。
因此，引入自动化与智能化技术成为提高钢铁中厚板生产水平的重要途径。
一、中厚板生产流程概述中厚板的生产流程是一个精心设计的系列步骤，每一步都对最终产品的质量、性能以及生产效率有着重要影响。
核心的生产环节包括加热、轧制、冷却和精整剪切，这些步骤相互衔接，共同构成了中厚板从原材料到成品的完整生产链条。
在加热环节，原料钢板经过预热处理，被送入加热炉进行加热。
为了节省燃料消耗并提高加热效率，现代中厚板生产普遍采用低温出炉的加热制度。
这种加热方式能够确保钢板在达到适宜轧制温度的同时，减少不必要的能源浪费，降低生产成本。
接下来是轧制环节，这是中厚板生产中的核心步骤。
轧制过程分为成形轧制、展宽轧制和精轧三个阶段。
在成形轧制阶段，钢板通过粗轧机进行初步轧制，使其形成大致的板形和尺寸。
随后，在展宽轧制阶段，钢板经过展宽轧机进行横向轧制，以扩大钢板的宽度。
最后，在精轧阶段，钢板经过精轧机进行精细轧制，以达到最终的尺寸和板形要求。
完成轧制后，钢板进入冷却环节。
冷却过程对于改善钢板的组织和性能至关重要。
通过控制冷却速度和温度，可以调整钢板的晶粒结构和力学性能，以满足不同客户的需求。
冷却过程通常采用水冷却或空冷方式，根据钢板的材质和规格选择合适的冷却方式。
最后是精整剪切环节，这一环节主要对钢板进行切割、修整和探伤等处理。
HTAGCVIEW@轧机厚度计算机控制系统一．概述黑色和有色的板带材用户随着市场需求对板带产品的规格和质量都提出了更高要求，板带加工厂的工艺装备要能满足多规格、高精度、高效率的生产需求，而其主要设备液压轧机的自动化控制水平却严重制约着轧制的产品精度和生产率。
现代化轧机的水平主要体现在能实现高速轧制、高精度的厚度公差、良好的板形、高的生产率的产品等，其控制系统应能够提供多种手段来满足上述的要求。
本公司开发的HTAGCVIEW@计算机控制系统为用户提供了全面解决方案。
二．控制系统的配置方案HTAGCVIEW@采用上、下位两级计算机控制方案，是集轧机过程控制、过程管理、AGC控制和故障报警诊断为一体的计算机系统。
上位机由轧制过程管理计算机（网络服务器）组成：下位机由辊缝控制计算机、厚度控制计算机完成实时控制，配置多台独立的显示操作站（人机界面MMI），并与轧机PLC联网，组成液压轧机的整体自动化系统。
系统的配置见图1。
1. 通讯网络：上、下位机之间的数据通信采用以太网（Ethernet），开放式网络结构，TCP/IP网络通讯协议。
采用Windows NT网络操作系统。
2. 计算机配置：所有计算机均选用PC总线PentiumⅢ以上档次的工业控制计算机。
其中轧制过程管理计算机采用PentiumⅢ、128MRAM的研华IPC-610工业控制计算机。
3. 工程师台：轧制过程管理计算机、打印机。
4. 控制柜：分AGC计算机柜和AGC接线端子柜。
19〞上架结构，内配一个显示器和一个键盘。
5. 机前操作箱：轧机左右侧各设置一机前操作箱，分别安装左右机前触摸计算机。
基于上述硬件配置的软件系统是集轧制过程控制和自动厚度控制为一体的模块化软件系统，由辊缝控制程序、厚度控制程序、轧制过程管理程序、数据显示及操作控制程序、故障诊断及远程诊断等应用程序组成。
全部应用程序基于美国微软最新的网络操作系统Windows NT下，采用微软最新的软件开发工具Visual Basic和Visual C++编写，运行于WINDOWS 环境下，软件维护非常方便。
材料与冶金学院李振亮课程名称：《材料成型控制工程基础》（第9章，共11章）编写时间：2010 年9月1日内 蒙 古 科 技 大 学 教 案连铸坯 液芯压下顶弯、 拉矫液压摆式切头均热炉高压水除磷 立辊轧边 F1- F6精轧内蒙古科技大学教案内蒙古科技大学教案图9-14 测厚仪型反馈式厚度自动控制系统 图9-15 δh 与δS 的关系曲线h 实—实测厚度；h 给—给定厚度 “压下有效系数”的概念？ 由前式可知，当轧机的空载辊缝S0改变δS 时，所引起的轧件出口厚度变化量δS ，δh 与δS 之间的比值C=δh/δS 称为“压下有效系数”，表示压下螺丝位置改变量能造成多大的轧件出口厚度变化量。
h K Mh K M K S mm δδδ)1(+=+= 内 蒙 古 科 技 大 学 教 案GM-AGC工作原理图前馈式厚度自控系统原理”和“厚度计”测厚的反馈式AGC，都无法避免信号传递的滞后，因而限制了控制精度内蒙古科技大学教案图9-21 前馈AGC 控制示意图 图9-22 δh 、δS 、δH 之间的关系曲线H K M H M M mδδ=+) （9-10） 内 蒙 古 科 技 大 学 教 案内蒙古科技大学教案图9-25 入口和出口断面形状内蒙古科技大学教案内蒙古科技大学教案内蒙古科技大学教案图9-31 四辊钢板轧机的受力和变形[40]内蒙古科技大学教案图9-33 带钢良好板形线簇[40]众所周知，轧制压力波动对带钢板形的影响不是太敏感的，带钢愈厚，影响愈为迟钝。
其原因是带钢是一个整体，只要带钢宽度上各点的不均匀纵向延伸产生的内应力不超过一定限度，带钢就不会失去它维持自身平直的稳定状态，带钢愈薄，维持自身平直的能力愈差。
所以保证轧制带钢板形良好的条件，图上表现出来的不是一条直线，而是一个区间，这个区域随板厚增大而变得愈宽，见图图9-34 带钢板形良好区间[40]与区间上限AE的交点E是不产生边部浪形的临界点；塑性线是不产生中部浪形的临界点。
浅谈中厚板生产坯料设计[摘要] 分析中厚板生产坯料设计中坯料质量、坯料尺寸、轧制方式等因素,得出中厚板坯料设计的方法。
[关键词] 中厚板坯料设计方法1、前言中厚板的产品规格变化范围很大,厚度从4mm到150mm,宽度从1000mm到5200mm,长度从3000mm到60000mm,排列组合后可达上万种规格,若在坯料选型上只简单的套用几个规格去生产,那么肯定会造成很大的浪费和产生大量非计划板。
坯料设计又称原料设计,中厚板坯料设计是中厚板生产中的重要环节之一。
中厚板轧机所用的坯料设计即中厚板坯料质量的标准、坯料尺寸(厚度、长度、宽度)和最适合的轧制方式,这些因素直接影响着轧机的生产率、成材率以及钢板的机械性能。
2、坯料设计步骤坯料设计一般步骤先制定符合中厚板轧制使用的连铸坯质量要求和等级,然后根据成品钢板钢种和机械性能要求从大类钢种系列中选择合适钢种,最后根据轧制方法和成品放尺及偏差计算坯料尺寸。
3、中厚板坯料钢种质量要求3.1板坯尺寸及允许偏差:板坯定尺长度偏差: 0～+80mm公称厚度mm 厚度允许偏差mm 公称宽度mm 宽度允许偏差mm150-200(包括200mm) ±4 1000-1600 0-10mm>200 ±5 >1600 0-15mm3.2连铸板坯外形标准:外形外形允许偏差(mm)横截面脱方厚度:150-200时不大于3mm厚度:>200时不大于4mm镰刀弯每米不大于4mm,总长度上不大于20mm不平度每米不大于10mm,总不平度不大于0.5%L (L为板坯长度)鼓肚厚度方向鼓肚:厚度尺寸偏差小于0.5%B(B为板坯宽度)宽度方向鼓肚:宽度尺寸偏差的一半小于3%H(H为板坯厚度)切斜宽度方向切斜值小于10mm,厚度方向切斜值小于5mm凹陷宽度方向凹陷值小于5mm,厚度方向凹陷值小于4mm楔形厚度尺寸楔形值小于2mm、宽度尺寸楔形值小于10mm连铸板坯表面质量要求:连铸板坯表面不得有目视可见的重接、重叠、翻皮、结疤、夹杂、深度或高度大于2mm的划痕、压痕、擦伤、气孔、冷溅、皱纹、耳子、凸块、凹坑和深度大于1mm的裂纹。
八钢中厚板过程控制系统作者：兰俊清来源：《科技视界》 2013年第23期兰俊清（宝钢集团八钢公司，新疆乌鲁木齐 830022）【摘要】针对八钢4200mm/3500mm中厚板轧机，由宝信开发的二级计算机控制系统。
在这套计算机过程控制系统中包括了数据通讯、过程跟踪、模型计算、相关的实时数据采集和统计处理、生产实绩收集、处理等主要功能。
【关键词】中厚板轧机；计算机过程控制；数据通讯；模型计算；过程跟踪０引言将计算机应用到轧制过程，并以其为核心，由它按预定的程序来处理和加工与过程有关的信息，对过程进行有效的监督、控制和管理，所有这些就叫做计算机轧制过程控制。
为了使轧制过程稳定，并生产出厚度在公差范围内且有良好的板形和表面质量的产品，必须根据具体的轧制条件正确的调整辊缝和速度，以及对过程进行实时的调节。
产品的质量、产量等直接与控制系统的稳定性和计算的准确性有着密切的关系，因此采用计算机进行工艺的过程控制一直是人们关心的重要研究课题。
八钢中厚板生产线采用分布式控制系统，按功能层次可以分一下四个等级，如图1所示。
１硬件配置L2过程机系统由一台轧线计算机（惠普服务器）、精整线计算机（惠普服务器），每台计算机都有备用计算机。
系统采用冷备方案，备用机兼做开发机。
2 系统软件分层说明最底层：WINDOWS 2003 Server操作系统，构成系统软件的基础。
第二层：ORACLE数据库，专门用于过程数据的存储；SOCKET通讯：采用了当今比较流行的双紧凑的、面向连接协议的Client/Server方案。
第三层：为宝信中间软件iPlature以及XCOM-PCS，iPlature主要功能有画面、报表、通讯、ALARM管理系统等组成，为应用软件提供强有力的支撑。
XCOM-PCS 目前主要完成了采用Tcp/ip通信的电文的处理。
第四层：公用子程序及应用软件。
直接进行iPlature调用。
3 L2在整个系统中的位置L2系统不但接收生产管理系统MES下发的计划（即图中的原始数据PDI）同时也向生产管理系统MES发送各环节的生产实绩。
浅析板型控制系统工艺的优化摘要:板形控制是当今轧钢技术发展中的一项热门技术,这项技术对中厚板轧制系统来说尤为重要。
本文就板型控制系统工艺的优化进行了阐述。
关键词:板型控制工艺优化板型控制的目的是确保初轧钢获得较好的板凸度和平直度,为了实现此目的,我们不仅要实现预设定扎制参数的最优化,计算出最佳的弯輥位置,而且还要针对现场工况的变化,为动态控制计算出准确的传递函数。
1 加热、翻钢过程的优化加热对产品的最终质量有着直接的影响,虽然不同的钢材对加热工艺有着不同的具体要求,但也存在着一些共性的问题:如加热钢坯温度的均匀性,加热生成氧化铁皮量等。
1.1 当前加热工艺的现状分析(1)加热炉技术。
目前加热炉技术主要包含以下二种:①为了使坯料在炉内加热均与,采用侧部与顶部多烧嘴方式,甚至是采用全部侧烧嘴进梁连续式加热炉;②为了减少出炉时的表面损伤,采用抽出机来代替斜坡滑架和缓冲器进行出料。
(2)加热炉的控制系统。
第一类是根据操作者的经验选择炉区温度设定值以尽量使钢坯获得所需要的轧制温度,该控制系统在轧制条件比较稳定、坯料尺寸变化小的条件下可以实现较好的质量控制。
但该方法是基于现有的实际生产率来确定设定值的,不考虑板坯的加热历程,因而无钢坯实际温度的任何反馈。
第二类是直接控制炉区内钢坯温度的监控系统。
该系统是根据实时测得的钢坯表面温度或各区炉温,可精确的计算出钢坯断面上的温度分布,且能动态确定钢坯平均温度和温度分布,可以极大地提高燃料效率、减少氧化量和轧制废品。
1.2 加热工艺的优化分析结合上述分析,为了保证原料烧透烧匀,可进行如下工艺优化:除了装炉布料均匀,保透烧匀,在原来加热途径的基础上,在1200℃增加一个保温台阶,保温时间1.5h,1290℃第二次保温,先保温1h,翻钢后继续保温一小时,然后出钢,出钢时要控制好节奏。
在整个过程中要严格控制轧制温度,轧制钢锭温度要均匀,无明显阴阳面,保证扎件变形均匀(如图1）。
热轧带钢板形控制一、 板形基本概念板形是指成品带钢的断面形状和平直度两项指标，二者都是标志带钢质量的重要指标，并且在生产中有着密不可分的联系。
1、断面形状断面形状是带钢厚度沿板宽方向的分布情况，如图1所示。
在实际生产中，以凸度来简单表示，如下式：e c h h -=δ式中：δ——带钢凸度。
h c ——带钢中部厚度。
h e ——带钢两边厚度平均值（由于存在“边部减薄”现象，一般取距带钢边部25~50mm 处的厚度作为边部厚度）。
2、平直度平直度指标表示带钢是否存在翘曲及翘曲的程度，即浪形，见图2。
可用以下几种方法表示：(1) 相对波峰值表示法%1000⨯=L hλ式中：h 、L 0——分别表示浪高和浪距。
(2) 相对长度差表示法相对长度差表示波浪部分的曲线长度对于平直部分标准长度的相对增长量。
可用下式表示：I L L x L x 5010)()(⨯-=ε 式中：L(x)——宽度方向任一点x 上的波浪弧长I ——表示平直度的单位，1I 单位相当于1m 长的带材中有10μm 的相对长度差。
图1 带钢横断面形状图2 带钢浪形示意图另外，还有张力差表示法、向量表示法和带钢断面的多项式表示法等。
二、 板形控制原理 1、凸度控制在带钢轧制过程中，其断面形状最终将取决于两工作辊间的辊缝形状。
因为辊缝形状由工作辊辊型曲线决定，所以，凡是影响工作辊辊型曲线形状的因素都会改变带钢的断面形状。
影响带钢凸度的因素有：(1) 工作辊原始凸度； (2) 工作辊热凸度； (3) 工作辊磨损凸度；(4) 工作辊在轧制力及弯辊力作用下产生的弯曲挠度；(5) 工作辊在不均匀分布的轧制力作用下沿板宽方向产生的弹性压扁。
控制带钢凸度（即控制工作辊辊缝形状）的方法因轧机的技术装备水平不同而不同。
(1) 以原始辊型设计为基础，合理地编制轧制规程。
通过合理分配各架轧机的负荷，来补偿因轧辊热凸度、磨损凸度和弹性变形而带来的辊缝形状的改变。
本科毕业设计（论文） 本科毕业设计（论文） 题 目： 中厚板板形仪长度检测系统设计 学 院： 机械与自动控制学院 专业班级： 机械设计制造及其自动化（4）班 姓 名： 学 号： 指导教师：
2013 年 5月 15日 本科毕业设计（论文） 浙 江 理 工 大 学
机械与自动控制学院
毕业设计诚信声明 我谨在此保证：本人所做的毕业设计，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。
声明人（签名）： 年 月 日 本科毕业设计（论文） 摘 要 中厚板（厚度为mm 25.0-4.5的钢板）是我们日常工业加工中经常用到的一种基础材料，它在工业生产中需求量非常大，起着中流砥柱的作用。所以我们对中厚板的质量要求有了很高的标准，其中包括对它进行尺寸测量如：长度，宽度和平坦度等。长度是中厚板轧制产品的一项关键的质量指标，对轧制生产线、产品的应用都有很大的影响。近年来，随着我国现代化的不断发展，我们对钢材的需求量以及品质感也提出了更高的要求。长度检测系统为后续一系列钢板检测系统提供关键的数据支撑，将会直接影响到后期产品的质量。由于冷轧中厚板在辊道上的输送速度是轮廓检测过程中的一个非常关键的数据，因此对速度的测量精度直接关系到轮廓检测的准确程度。本论文研究的是采用一种新型的非接触式测速方法与传统的测量方法有很大不同。钢板长度是通过多普勒激光测速仪得到速度，依据一段时间内测量的速度来计算钢板的长度。求得各个纬度的长度，平均长度，最大长度和最小长度。由于条件所限，实验主要采用Labview软件构建整个系统的检测程序。随着系统的运行能立即得出所需要的关键数据以便用来分析。以下是论文的详细内容： 第1章 本章主要是介绍中厚板及板形仪的定义。国内外中厚板板形仪的研究现状和发展趋势，以及中厚板长度检测的研究意义和价值。根据其发展现状和研究的重要性，设计一套完整的长度检测系统。 第2章 本章根据研究所需设计检测仪系统的整体构架，其中包括传感器，多普勒测速仪的位置安装定位。重点介绍长度检测系统的工作原理。 第3章 本章论述检测系统的组成和相关参数，着重介绍多普勒激光测速仪工作原理。 第4章 本章主要介绍运用Labview构建程序框图和前面板。通过运行虚拟程序得到相应数据，并对数据进行分析。 第5章 使用Matlab软件编写程序用来处理测量所得数据。 第6章 本章主要是总结研究过程中所遇到的问题和对构建的程序框图所产生的一些不足，提出解决之道和展望未来研究方向。
关键词：长度检测 多普勒测速 程序框图 总结 本科毕业设计（论文） Abstract Steel plate is often used as a base material in our industrial process .We need a great quantity numbers. It plays a very important role. So we want have the quality of steel plate by a very high standard. Include its size measurement such as length, width and flatness, etc. The length is a key quality indicator, has a significant impact in production lines and product application. In recent years, with the continuous development of China's modernization, Demand for steel plate and a sense of quality we also put forward higher requirements. Length detection system give the follow-up series of steel plate detection system provides key data support will directly affect the latter part of the quality for the product. Cold-rolled plate in the conveying speed of the rollers is a very critical detection process data, the accuracy of speed measurement is directly affects the accuracy of the contour detection. This study is the use of a new type of non-contact speed is very different from the traditional measurement methods. It is measure speed by Doppler velocimetry and Multiplied by the measurement time that can have the measuring length. At the same time, determines all latitude length and an average length, maximum length and minimum length. Due to limited conditions, experiment using Labview software to build the entire system testing procedures. With the operation of the system can immediately draw the critical data needed to be used. Here are the details: Chapter 1, Introduced the steel plate and Shapemeter definition. Home and abroad the steel plate Shapemeter the research status and development trends, as well as the length of steel plate detection significance and value. According to the development status and the importance of research, design a complete set of the detection system. Chapter 2, According to the research required to design the overall architecture of the detector system, including the positioning of sensors, Doppler velocimetry location of installation. Focus on the working principle of the length of the detection system. Chapter 3, Make an introduction of system components and related parameters. 本科毕业设计（论文） Focus on the working principle of the laser Doppler anemometer. Chapter 4, Use Labview builds the block diagram and front panel, runs the virtual program to get the appropriate data, analyze the data. Chapter 5, According to the measured data use Matlab software to write programs to
analyze the data. Chapter 6, Summary and Outlook.
Key words：Length Detection, Doppler velocimetry, The block diagram, Summing 本科毕业设计（论文） 目 录
摘 要 Abstract 第1章 绪论 ............................................................................................................................. 1
1.1 前言 .............................................................................................................................. 1 1.2 课题研究现状和发展趋势 .......................................................................................... 1 1.2.1 中厚板及板型仪的定义 ..................................................................................... 1 1.2.2 国内外研究背景及现状 ..................................................................................... 2 1.2.3 研究趋势 ............................................................................................................. 3 1.3 论文研究意义和主要内容 ............................................................................................ 4 1.4 论文的结构安排 ............................................................................................................ 5 第2章 中厚板板型仪长度检测系统整体框架的设计 ................................................ 6
