冷轧弯辊控制原理

新钢冷轧酸轧机组液压弯辊控制模型摘要酸轧机组对板型的要求很高，因此对板型的调节由多个系统共同完成，本文讲述了弯辊控制系统，液压弯辊具有使用灵活、响应速度快、可以有效地减小板凸度、提高生产率等优点，弯辊技术在各种轧机上得到广泛的应用。

关键词冷轧；弯辊力；模型；分析；凸度中图分类号tg33 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）92-0128-021弯辊系统在新钢冷轧厂的应用新余钢铁公司冷轧厂使用的是五连轧六辊轧机，每个轧机都包括有工作辊弯辊系统，由于每个轧机的主要分工不同，所以每个轧机的弯辊力设定值就不同。

冷轧过程也就是改变带钢内应力的过程，它在改变内应力的同时也就改变了带钢的板型，由于现代产品对带钢的质量要求严格，而板型作为最主要的产品质量指标则要求更加精确，因此弯辊技术也就显得尤为主要。

2弯辊的概念及分类首先了解一下弯辊的概念：弯辊实际上是通过液压缸来控制轧辊两端的受力情况，使轧辊弯曲，产生一定的形变量（凸度）。

当轧辊发生形变时，在同一横截面上，带钢表面所受的轧制力是不同的，如此同时也就达到了改变带钢板型的要求。

弯辊又分为正弯和负弯。

正弯：当两端四个弯辊液压缸往外顶时，产生弯辊力，使得轧辊产生凹下去的变形，从而改变带钢板型。

正弯辊力使得带钢具有中间轧制力或辊缝小，两端大的特点。

适用于调节具有边浪的带钢。

负弯：当两端四个弯辊液压缸往外顶时，产生弯辊力，使得轧辊产生凸起来的变形，从而改变带钢板型。

负弯辊力使得带钢具有中间轧制力或辊缝大，两端小得特点。

适用于调节具有中间波浪的带钢。

3影响弯辊力的因素弯辊又分为中间辊弯辊和工作辊弯辊，下面以工作辊弯辊为例，来论述弯辊的控制。

那么根据什么来设定弯辊力的给定量呢？3.1带钢宽度对弯辊力的影响带钢宽度在轧机轧辊变形中对agc辊缝的影响比较大，主要对轧机的操作侧轧制力和传动侧轧制力的偏差、轧辊辊间单位压力的分布和带钢表面的凸度产生影响，如果在其他参比条件不变的情况下，辊缝凸度会随着带钢宽度的改变而改变，这是应该相应的改变弯辊力的设定值。

自动化控制・ Automatic Control270 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】液压伺服控制 弯辊系统 正弯 负弯1 液压弯辊伺服系统在原理方面，弯辊伺服系统对板型控制的目的是通过对辊缝形状实现的。

具体到液压弯辊伺服系统则是以作用力于工作辊辊液端液压缸产生一定的推力，此推力再向工作辊辊端轴承座上产生作用力，促使工作辊发生附加弯曲，进而促使轧辊改变有效挠度最终改变辊缝形状，以实现板型修正的最终目的。

液压伺服控制系统的基本组成元件主要有指令输入元件；反馈检测元件；放大、转换、控制元件；比较元件；液压执行元件和控制对象等。

根据不同的分类方式进行分类：（1）以误差信号的产生以及误差信号的传递方式不同为划分依据，可以划分为三类，其一是机械——液压伺服控制系统；其二是气动——液压伺服控制系统；其三是电气——液压伺服控制系统。

（2）以液压控制元件的不同作为划分依据，则可以划分为两类，其一是阀控系统；其二是泵控系统；（3）以被控制物理量不同为依据可以划分为以下几种，其一是位置伺服控制系统；其二是力伺服控制系统；其三则是速度伺服控制系统。

在工程实践中我们选用了新一代的伺服阀，该阀动态响应快，具有很强的抗污染能力，很高的控制精度，这样就能够保证工作的可靠性和系统响应速度、稳定性和高精度的要求。

此外，检测精度很大程度上控制了控制精度，因此，在实践工作中，对于伺服系统而言，在压力检测方面采用了HYDAC 公司的压力传感器。

2 弯辊伺服控制系统的两种组成方式在组成方式方面，作为典型的液压伺服控制系统的液压弯辊控制系统可以进行两种方冷轧机弯辊伺服系统控制方案文/刘敬磊式的划分，其一是手动调节系统；其二是自动调节系统。

在手动调节系统方式中，弯辊力的大小给定灵活，主要是通过操作者根据观测板型、计算或者操作板型的经验进行设定的，不需要任何主控量或者干扰量的反馈调节。

轧钢工艺可分为冷轧钢和热轧钢，其中，冷轧钢工艺更加成熟、先进。

这一技术不仅可以提高轧钢质量，还能够与先进的自动化控制技术相结合。

随着自动化控制技术的不断完善，轧钢生产质量和产量也会更有保障。

当前，人们对于自动化控制技术提出很高的要求，在轧钢生产中，应用自动化控制技术可以提高生产效率，也可以使钢材的质量更上一层楼。

一、自动化控制技术与设计系统概述随着时代的不断发展，人们对于钢材的要求越来越高，这是由于各个领域对于钢材的需求量极大，因此，必须要在提高钢材产量的基础之上，确保钢材的质量。

在传统的轧钢生产中，相应的技术比较落后，因此，需要引进先进的自动化控制技术。

自动化控制技术在近几年来正得到不断完善，这一技术不仅可以提高轧钢生产质量和效率，还能够实现对生产过程的有效控制。

在轧钢生产中有各种各样的设备，其中，连轧机是一种融入自动化控制的设备，不仅具有很高的效率，还能够提高钢材的质量。

应用自动化控制技术时，要对设计系统进行优化。

在系统中，要构建完善的数据库，使数据能够得到有效的收集、存储和处理；设置报告系统，保证相关部门可以及时了解设备的运行状况；设置指标系统，通过这一系统可以提供完善的指标和计算结果，确保服务器正常运行；完善信息查询功能，优化模型，并及时对信息进行调整；做好相应的预算，将数据限制在合理范围内。

二、冷轧钢板自动化控制技术1.具体构成在冷轧钢板自动化控制技术中，要明确系统的组成部分。

在基础自动化系统中，主要包括PLC、远程I/O和HMI 设备。

该系统可以对轧钢生产线传动进行控制。

由于冷轧生产中的工艺参数比较多，因此，需要利用技术进行精确的控制。

在生产中，为发挥出仪表的作用，也要对其进行精细化控制，同时，还要利用传感器获取重要的信息，二级系统会及时获取相应的信息，从而实现对生产的进一步控制。

操作人员可以通过操作界面了解生产线的情况，并及时对相应的情况进行处理。

在进行生产线控制时主要采用的技术是HMI技术，利用服务器实现对数据的存储，并进行相应的通讯；服务器与客户机要保持连接状态；客户机可以及时接收服务器传递的数据，并负责接收操作人员接收的数据，在第一时间内将数据传递给服务器。

冷轧机双锥度辊边降控制研究及应用郑虎平前言：电工钢是一种含碳量极低的硅铁软磁合金，其主要用于制造电动机、发电机、变压器铁芯和各种电讯器材，按质量计占磁性材料用量的90%～95%以上。

随着国家节能减排政策的日趋严厉，各种家用、电器厂家所使用的电工钢“以冷代热”趋势日趋明显，各电工钢用户对带钢的板形精度和厚度精度要求日趋严格，特别是横向厚度精度要求日趋严厉。

冷轧硅钢片作为国家优先发展的高效、节能、用量大的优秀软磁功能材料，是我国钢铁工业品种结构调整的重点，硅钢片用量占全部软磁性材料用量的95%以上。

而低牌号无取向硅钢是目前国内产量最大、用途最广的冷轧硅钢材料。

②宽幅无取向硅钢热轧板形控制技术。

带钢在冷轧或热轧过程中边部很窄区域内厚度发生急剧减小的现象称为边部减薄，亦称边降。

边降可定义为在轧制过程中板带边部在厚度上的减少量，它是由于圆形的轧辊在轧制过程中产生的轧制载荷由加载区至无载区逐渐过渡而造成的结果。

对应于不同的产品厚度、钢种，高速运行的连续冷轧带钢生产线可以通过在线切除产品边部（宽度大于厚度超差部分）来保证板带产品的质量，它是以牺牲板带的成材率为代价，也对能源、人力、财力和物力均造成了浪费。

为适应板带产品的厚度、成材率及产品品种组成多样性的要求，在现代轧钢生产过程中引进了许多新的控制理念及技术。

边降控制（EDC,又称边部减薄控制）成为板形研究与控制技术的新领域。

①冷连轧机边降控制窜辊数学模型研究。

为了控制板带在边部的厚度减小量，在理论上可采用以下措施：1，使用锥形辊；2，轧辊沿板带宽度方向产生适当的温度分布，产生热凸度；3，在板带边部区域对辊子进行弱化。

在理论研究和大量的轧制试验基础上，国外公司最新开发出用于高速冷轧带钢生产线上自动边降控制的两种基本方法（EDC 冷却系统及EDC辊系统），并可在高速运行的冷轧号带钢生产线上联合或单独使用。

目前具体的边降控制手段主要采用单锥形工作辊的K-WRS技术、EDC辊和EDC冷却系统、工作辊即可以交叉又可以横移的T-WRS&C技术、VCR变接触支撑辊等进行控制。

弯辊工作原理动态图弯辊是一种常见的金属加工设备，它主要用于对金属板材进行弯曲加工，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。

弯辊工作原理的动态图能够直观地展示弯辊的工作过程，帮助人们更好地理解其工作原理和操作方法。

首先，让我们来看一下弯辊的结构。

弯辊通常由上辊、下辊和侧辊组成。

上辊和下辊位于机架上方和下方，可以垂直移动以调整弯曲角度。

侧辊位于上辊和下辊之间，用于支撑和定位金属板材。

弯辊通过上辊和下辊的运动，使金属板材在侧辊的支撑下完成弯曲加工。

接下来，让我们通过动态图来了解弯辊的工作原理。

在动态图中，我们可以看到上辊和下辊通过液压系统或机械传动系统进行升降运动，金属板材被放置在侧辊之间并固定好位置。

当上辊和下辊开始运动时，金属板材被逐渐弯曲，最终形成所需的曲线形状。

弯辊的工作原理可以简单概括为“挤压弯曲”。

当上辊和下辊向内运动时，金属板材受到挤压力，从而产生弯曲变形。

在整个过程中，侧辊的作用是支撑和定位金属板材，确保其在弯曲过程中保持稳定的位置和形状。

除了动态图所展示的工作原理，弯辊的操作方法也是非常重要的。

在实际操作中，操作人员需要根据所需的弯曲角度和曲线形状来调整上辊和下辊的位置，同时注意金属板材的固定和侧辊的调整。

操作人员还需要根据金属板材的材质和厚度来选择合适的弯辊参数，确保弯曲加工的质量和精度。

总的来说，弯辊是一种非常重要的金属加工设备，其工作原理通过动态图展示得更加直观和生动。

了解弯辊的工作原理对于操作人员正确、安全地操作弯辊设备非常重要，同时也有助于工程师和设计人员更好地设计和选择合适的弯辊设备，满足不同加工需求。

希望本文所介绍的弯辊工作原理动态图能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。

钢管冷轧机工作原理钢管冷轧机是一种重要的冷处理设备，用于将热轧钢坯或钢管进行冷加工，使其形成规定尺寸和表面质量的冷轧钢管。

在钢管冷轧机中，通过多道辊轧制的过程，将钢坯的截面尺寸和机械性能进行改变，获得所需的冷轧钢管。

钢管冷轧机的工作原理主要包括给料系统、调辊系统、冷轧系统和出料系统。

首先，钢管冷轧机的给料系统将热轧钢坯或钢管送入冷轧机的工作区域。

通常采用机械手或辊道来实现钢坯的进料。

给料系统的目的是将钢坯准确地放置在辊轧区域中，并确保钢坯与辊轧系统保持适当的压力和传动速度。

其次，调辊系统用于调整冷轧机中辊轧的间距和角度。

通过调整辊轧系统的间距和角度，可以实现对钢坯的不同加工要求。

辊轧系统由上下两组辊轧组成，辊轧的操作方式可以是单向轧制或者双向轧制，以实现不同工艺要求下的冷轧加工。

接下来，冷轧系统是钢管冷轧机中最关键的工作部分。

在冷轧系统中，通过辊轧的力量和冷却液的作用，将钢坯的截面尺寸和机械性能进行改变。

辊轧系统由多道辊轧组成，每道辊轧负责完成不同的冷轧工序。

钢坯通过多道辊轧的过程，逐渐减小截面尺寸，使得钢坯变为冷轧钢管。

最后，出料系统将冷轧完成的钢管从钢管冷轧机中取出。

出料系统通常采用机械手或辊道，将冷轧钢管妥善地运送到下一个工序或存储区域。

总的来说，钢管冷轧机通过给料系统将热轧钢坯或钢管送入冷轧机的工作区域，通过调辊系统调整辊轧的间距和角度，然后通过冷轧系统进行多次辊轧的过程，最终通过出料系统将冷轧钢管取出。

这个过程中，钢坯的截面尺寸和机械性能得到了有效地改变，满足了不同的工程要求。

钢管冷轧机具有高效、精准的冷加工能力，广泛应用于建筑、制造、石化等行业。

通过了解钢管冷轧机的工作原理，可以更好地理解冷轧钢管的生产过程，为冷轧钢管的生产和使用提供指导。

在实际应用中，还需要根据具体的冷轧工艺和材料特性，合理调整冷轧机的参数，以获得理想的冷轧效果。

冷轧弯辊控制原理
一、力控制原理
冷轧弯辊的力控制原理是通过控制压力机的液压系统，调整冷轧弯辊的压下力来控制轧制带材厚度。

具体步骤如下：
1.传感器测量：在冷轧机上设置力传感器，用于测量冷轧弯辊的压下力。

测量到的数据会传递给控制系统。

2.控制系统处理：控制系统接收到传感器测量的压下力数据后，与参考厚度进行比较，并将计算结果反馈给液压系统。

3.液压系统调整：液压系统根据控制系统反馈的压下力调整液压缸的工作压力，使其与目标压力保持一致。

这样可以控制冷轧弯辊施加在带材上的压下力，从而调整轧制带材的厚度。

二、位移控制原理
冷轧弯辊的位移控制原理是通过调整冷轧机辊缝的宽度，来控制轧制带材的形状。

具体步骤如下：
1.传感器测量：在冷轧机上设置位移传感器，用于测量冷轧弯辊的辊缝宽度。

测量到的数据会传递给控制系统。

2.控制系统处理：控制系统接收到传感器测量的辊缝宽度数据后，与目标宽度进行比较，并将计算结果反馈给液压系统。

3.液压系统调整：液压系统根据控制系统反馈的位移调整液压缸的工作位置，从而控制冷轧弯辊的位移。

这样可以调整辊缝的宽度，进而控制轧制带材的形状。

综上所述，冷轧弯辊控制原理主要通过力控制和位移控制实现对轧制带材厚度和形状的调整。

在实际操作中，控制系统会根据预设的参数和参考值，通过反馈信号实时调整冷轧弯辊的力和位移，以实现轧制过程中对带材的精确控制。

冷轧张力辊设计与控制原理金琳【摘要】介绍了张力辊的设计原理、负荷平衡原理及转矩补偿方法.张力辊的辊径大小取决于带钢的弹性模量、屈服极限和厚度,设计宽度取决于带钢的极限宽度.张力辊各辊的相对位置主要以带钢包角的最大化来确定,但也应该保证带钢环绕中的最小间距,防止带钢抖动时造成表面互相接触.张力辊通过积分共享平衡负载,同时通过转矩补偿提高张力辊的速度精度及响应时间.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2018(041)006【总页数】3页(P31-33)【关键词】张力辊;工作原理;负荷平衡;转矩补偿【作者】金琳【作者单位】首钢京唐钢铁联合有限责任公司冷轧部, 河北唐山063200【正文语种】中文【中图分类】TG333.17张力辊也称为S辊，是张力系统的重要设备。

带钢包绕在张力辊上，在包角处产生摩擦力使出口张力和入口张力按照某种规律变化，借此改变张力值[1]。

张力辊的功能为分割张力段，并调节各段张力[2]。

稳定的张力是正常生产的必备条件，所以如何精准的控制张力辊的运行状态，对提高产品质量具有重要的意义[3]。

本文对张力辊的辊径、宽度和包角进行分析计算，同时介绍了张力辊的负荷平衡与转矩补偿原理，为张力辊打滑、提高张力辊控制精度与相应速度提供思路。

1 张力辊的工作原理1.1 张力辊的辊径和宽度张力辊的辊径应满足所生产带钢的屈服极限，过小的辊径可能导致带钢产生塑性变形，所以辊径应以带钢在辊面弯曲时外表面达到的屈服点为限[4-5]。

如图1所示，厚度为S、长度为L1的带钢包绕辊面时，带钢经过辊面弯曲形成外层延伸，延伸后的带钢长度为L2。

根据带钢所对应的圆心角α，可计算出L1和L2的公式推导如下。

根据带钢的延伸率和弹性模量可计算出带钢在辊面弯曲时所受到的外层应力，设带钢的延伸率用ε表示，弹性模量为E，则带钢的延伸率和外层应力σ可以表示为:当带钢在弯曲状态下所受到的外层应力大于带钢的屈服极限ρ时，带钢将产生塑性变形。

冷轧机弯辊液压系统设计冷轧带钢作为高附加值的钢铁产品用途十分广泛。

主要用于汽车制造、包装、机电产品等方面。

带钢冷轧的生产技术水平不仅代表着一个国家钢铁工业的综合实力，也关系着工业生产链条的各个环节。

随着社会的飞速发展，工业产品需求层次的提高，钢铁企业对板带钢的尺寸精度和形状精度提出了更高要求，板形是板带产品的重要质量指标之一，而板形控制是板带产品质量保证体系中一个非常重要的环节。

为了满足现代板带生产的高质量和高生产率，不仅要求板形控制具有较高的精度，而且还要有较强的在线可调性。

一、液压弯辊板形调节装置简介液压弯辊调节装置出现于20 世纪60 年代，液压弯辊最早应用于橡胶、塑料、造纸等工业部门，以后才逐步应用到金属加工中来，并发展成为一个行之有效的板形控制方法。

现代轧机大多数都有液压弯辊装置对工作辊辊形进行调整。

其基本原理是：通过装设在轴承座之间的液压缸向工作辊或支承辊辊颈施加液压弯辊力，使轧辊产生附加弯曲，来瞬时地改变轧辊的有效凸度，从而改变承载辊缝形状和轧后带钢的延伸沿横向的分布，以补偿由于轧制压力和轧辊温度等工艺因素的变化而产生的辊缝形状的变化，保证生产出高精度的产品。

只要根据具体的工艺条件来适当地选择液压弯辊力，就可以达到改善板形的目的。

弯辊装置的突出优点是能迅速调整轧辊凸度，控制无滞后，与其它辊形控制手段相配合能进一步扩大板形调节能力和效果。

二、液压伺服系统的特点分析弯辊液压系统是电液伺服力控制系统，因此我们有必要了解一下液压伺服系统。

液压伺服控制系统是在液压传动和自动控制理论基础上建立起来的一种自动控制系统。

许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率－重量比和大功率的液压伺服控制系统的需要不断扩大，促使液压伺服控制技术迅速发展。

特别是反馈控制技术在液压装置中的应用、电子技术与液压技术的结合，使液压伺服控制系统这门技术不论在元件和系统方面，还是在理论和应用方面都日趋完善和成熟，并形成一门新的学科，成为液压技术的重要发展方向之一。

1450冷连轧机弯辊力伺服控制系统仿真分析第1章绪论 (3)1.1课题背景 (3)1.2 液压弯辊装置 (3)1.2.1弯曲工作辊 (3)1.2.2弯曲支撑辊 (4)1.3 PID控制的基本原理 (5)1.4液压伺服控制系统介绍 (6)1.5液压弯辊力伺服控制系统 (6)1.6课题研究的主要内容 (6)第2章弯辊力电液伺服系统的数学模型 (7)2.1弯辊力电液伺服系统的简化分析 (7)2.2弯辊力电液伺服系统的数学模型 (8)2.2.1电液伺服阀的数学模型 (8)2.2.2三通阀控缸的数学模型 (9)2.2.3电液力控制数学模型 (12)第3章液压弯辊控制系统的仿真研究 (14)3.1仿真参数的确定及说明 (14)3.2参数计算 (15)3.3系统参数汇总 (16)3.4系统的频域响应分析 (17)3.5系统的时间响应特性 (18)3.6本章小结 (18)第1章绪论1.1课题背景液压弯辊技术是一种最常用也最有效的板形控制手段，该技术首先出现于60年代，由于其技术上的难度和基础研究起步较晚。

近几年来随着生产的发展和科学技术的进步，对于板带材的几何尺寸精度的要求越来越严格，产品质量越来越难以满足市场的要求。

因此，提高液压弯辊技术水平将成为板带加工技术发展的重要课题之一。

随着钢铁行业的飞速发展，对于弯辊技术的研究成了热门课题，其中对于轧制理论和弯辊力的设定有了一些进步。

但是由于液压弯辊系统是一套涵盖液压和轧制的综合系统，液压系统的设计水平直接影响整个弯辊系统的性能，特别是液压系统的稳定性和动态响应性能，更是关系到整个弯辊系统的成败。

目前国内对液压弯辊力控制系统的研究还较少，对液压弯辊系统的设计，一般是参照国外同类液压弯辊系统相类比来进行设计，类比的设计方法由于缺乏设计的理论依据，有很大的缺陷性，只能用于型号相似的弯辊系统。

本文针对1450冷连轧机液压弯辊系统进行系统建模、动静态特性分析、仿真，以深入研究整个系统，为设计提供依据，并在此基础上，采用PID控制的基本原理，使液压弯辊系统的设计过程能够科学化、简单化、快速化。

探究高精度冷轧自动控制系统设计为了保障冷轧产品的质量，必须积极研发冷轧自动控制系统。

高精度冷轧各自动控制系统能够面向整个冷轧生产线，包括基础自动化（L1）和过程控制（L2）。

生产过程中的工艺管理、机组生产管理、设备工艺参数优化控制主要由过程控制系统负责，制造执行系统向过程控制系统下达生产计划之后，过程控制系统会对其进行优化计算，然后向基础自动化系统传递各设备的最优参数。

基础自动化系统主要负责工艺控制、顺序控制和厚度控制。

1 高精度冷轧自动控制系统的设计1.1 高精度冷轧自动控制系统的结构组成在对高精度冷轧自动控制系统进行设计时，既要保障设计的合理性、简洁性、可靠性和先进性，又要对冷轧生产工艺的特点予以充分的考虑，同时考虑计算机控制系统软件和硬件的发展走向。

冷轧对可靠性、通信和控制的速度具有较高的要求。

1.2 高精度冷轧自动控制系统的过程控制系统设计在高精度冷轧自动控制系统中，过程控制系统（L2）发挥了重要的作用，这也是高精度冷轧自动控制系统中重要的软件系统，其包含不同功能和层次的任务进程，主要包括以下部分：应用软件、中间件、系统及系统软件。

在应用软件中包含多项具有不同功能的功能模块，中间件属于核心支撑软件，操作系统和数据库软件则选用微软公司的相关软件。

1.2.1 中间件系统。

作为过程控制系统的核心支撑软件，中间件的质量对于整个高精度冷轧自动控制系统的设计效果和冷轧产品的生产质量都有着直接的关系。

本设计中使用了我国北京科技大学自主研发的过程控制开发平台作为中间件系统，该中间件系统具有以下主要功能：外部接口、数据库接口、变量管理中心、外部通信管理、实时数据文件管理、日志报警管理、进程间通信管理、数据库连接器、进程管理。

其中进程管理主要是对过程自动化系统应用软件的任务守护、停止、启动进行管理。

这些功能的作用在于对进程的运行状态进行实时监控，及时发现并上报异常情况，定位和保存出错信息，从而提高高精度冷轧自动化控制系统运行的稳定性和安全性。