冷连轧机张力自动控制系统

第6章冷连轧处理线自动化第6章冷轧处理线自动化控制系统在冷轧簿板生产线上，处理线工艺过程包括酸洗线，热处理的连续退火线，平整线，镀层生产线，包装、重卷、剪切过程。

处理线工艺过程十分复杂，设备众多。

而自动化控制系统所涉及的范围非常广泛，但控制方法和应用的理论并不象冷连轧机那样复杂。

各个工艺段存在共同的自动化控制功能。

它们是：带钢跟踪功能；速度控制；带钢张力控制；设备顺序控制；逻辑连锁控制；数据采集与处理；数据库管理；设定值计算与控制。

本章的主要篇幅将立足于这些控制功能在酸洗、热处理的连续退火、平整生产线中应用情况作些简单介绍。

6．1 酸洗机组自动化控制系统典型的冷轧联合机组中酸洗部分与冷轧机是全连续无头轧制。

酸洗机组自动化控制系统可使用标准的四级控制：即3级为生产执行控制级；2级为过程自动化控制级， 1级为基础自动化级；0级为现场级，包括数字传动，传感器仪表等等；还包括一套HMI(人机接口)系统，以便于生产人员使用，酸轧机组有自己单独的HMI系统可供使用。

6．1．1 酸洗机组主要设备典型的酸洗生产线中连续酸洗机组由入口段、酸洗工艺段、出口段三部分组成。

入口段主要设备有步进梁、开卷机、矫直机、切头剪、焊机、入口活套、拉矫机等设备组成,主要用途是进行带钢开卷、切去不合格头尾、焊接、拉矫等处理。

出口段主要有出口活套、圆盘剪、碎边剪等设备组成,主要进行带钢切边等处理。

酸洗工艺段主要设备有酸洗段、漂洗段、带钢干燥器、排酸雾系统等设备组成,主要进行带钢酸洗、漂洗、烘干等处理。

酸洗段有三个酸洗槽。

用一对挤干辊及一个排放斗将酸洗槽互相分开。

每一个酸洗槽对应有一个循环罐,供应酸液给酸洗槽。

循环罐也作为酸液收集罐,如果一旦机组停车,酸洗槽的酸液就排放到循环罐内,并且各槽之间的酸液浓度梯度由循环罐保证。

其中一个酸循环罐作为酸液供给罐,从酸再生站)向该罐加入再生酸或新酸,以控制酸液达到所要求的浓度值。

废酸从另一个酸循环罐排放到酸再生站废酸贮罐。

冷轧连续镀锌机组带钢张力控制算法研究摘要：张力是工业生产过程中的重要参数。

在带钢连续镀锌过程中，带钢张力的波动是造成带钢产品质量下降及制约连续镀锌机组高速运行的重要原因。

关键词：冷轧，张力控制。

Strip Tension Control in Continuous Galvanizing Process Abstract: Tension is the importance parameter for the industrial production. In continuous galvanizing process, strip tension is an important factor that decides whether the continuous galvanizing line works steadily and promptly or not.Key words: cold-rolling, tension control引言连续镀锌机组是生产高质量冷轧带钢的关键设备，带钢在该机组中进行再结晶退火处理，以完善带钢的微观组织，提高带钢的塑性和冲压成形性。

经过镀锌的带钢防腐性能大大提高。

带钢具有合适的张力是带钢高速运行及防止带钢跑偏和热瓢曲，获得良好带钢板形的重要条件之一。

张力的波动不仅会影响带钢产品的质量，严重时会导致带钢断带，造成连续镀锌机组停产。

镀锌机组一旦停产，将会产生废品和协议品。

因此，掌握带钢张力的动态特性，保证带钢在连续镀锌过程中具有合适、稳定的张力，是提高带钢产品质量和产量的重要手段。

连续镀锌机组工艺过程十分复杂，设备众多，自动化控制系统所涉及的范围非常广泛，但控制方法和应用的理论并不像冷连轧机那样复杂。

各个工艺段存在共同的自动化控制功能，分别为：物料跟踪功能，带钢速度控制，带钢张力控制，设备的顺序动作控制，急停连锁控制；数据采集与处理，二级数据库管理，炉区数学模型控制，气刀测厚镀层控制。

用欧陆590实现可逆冷轧机卷取机自动控制（恒励磁恒功率调节方案）摘要结合自己学过的自动控制系统方面的知识，对可逆冷轧机的自动控制原理及现代冷轧机轧制技术的发展进行了简单的分析，冷轧机的生产是当代自动控制技术运用最先进、效果最显著的一个方面。

本篇论文简要介绍了冷轧机的组成和冷轧机的生产过程及原理，其中包括了卷取张力自动控制原理，文中对间接张力控制法中的电流电势复合调节法和最大转矩法进行了详细的论述，并讨论了相关的计算公式和实现的原理，介绍了欧陆590全数字化直流驱动器的使用原理，包括欧陆590的输入输出接线端子和各种功能模块。

阐述了用590实现可逆冷轧机张力卷取自动控制的原理，包括了张力卷取方面的参数及公式，并有原理图说明了各种功能的实现。

关键词：张力控制，卷取张力，可逆冷轧机，线速度Applying Eurotherm 590 to the winder Tension Control in A ReversibleCold Strip rolling mill(Constant Field and Power Regulation Method)AbstractBased on the knowledge of automatic control system we have learned, the automatic control principle of the reversible cold strip rolling mill, and the development of modern cold strip rolling technology are studied. The control of cold strip rolling tension process is one of the most advantage technology application field of modern automatic control technology . The thesis is divided into three parts as follows:The first part briefly describes the main parts of the cold strip rolling mill, its production process, and of the winder tension automatic control principle. Indirect tension control methods including both armature current and Back EMF regulation method and the maximum torque method are discussed in this paper, in which related calculation formulas and realization principle are also presented.The second part introduces the application of Eurotherm 590 fully digitalized DC driver, including all the input and output terminals and functional modules.In the last parts, applying Eurotherm 590 to winder/unwinder tension control system of reversible cold strip rolling mills, in terms of tension control parameters, formulas diagrams of function realizations is presented.Keywords: Tension controlling, a tension of fetching, Reversible cold rolling mill, Line speed目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1论文的选题背景 (1)1.2国内外的研究状况 (1)1.3课题的研究方法及内容 (2)2可逆冷轧机张力卷取机张力控制原理 (4)2.1可逆冷轧机简介 (4)2.2卷取张力的控制原理 (6)2.3直接法控制张力的基本原理 (10)2.4卷取电动机的参数计算及校核 (11)3 关于590实现恒张力控制的相关模块介绍 (13)3.1PID模块 (13)3.2卷取机模块 (14)3.2.1直径计算 (14)3.2.2设定值求和 (15)3.2.3转矩计算功能 (16)3.2.4张力锥度计算 (17)3.3其他模块 (19)3.3.1点动 (19)3.3.2电流限幅曲线 (20)3.3.3上升/下降功能 (21)4用590实现恒张力控制 (23)4.1控制回路各环节的分析 (23)4.1.1速度给定与控制环节 (23)4.1.2张力控制环节 (24)4.1.3电枢电流环节 (26)4.2电枢回路分析 (27)4.2.1设定值说明 (27)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)1绪论1．1论文的选题背景在钢铁工业中，采用冷轧方式生产薄板、带钢从1926年就已经开始了，由于其产品具有表面质量好、尺寸精度高、机械性能和工艺性能优良等特点，因此用途十分广泛。

带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统
带钢冷连轧机组是一种用于制造高品质钢带的重要设备。

然而，在生产过程中，由于
钢材的不规则性、温度变化等因素，钢带表面往往会出现缺陷，其中辊缝是常见的一种缺陷。

辊缝往往会导致钢带的质量下降，进而影响钢材的使用性能和寿命。

因此，在带钢冷
连轧机组中，自动辊缝控制系统的设计与运用非常重要。

自动辊缝控制系统是一种能够实时检测和控制带钢表面辊缝的系统。

其主要由传感器、数据采集设备、控制计算机、执行机构等部分组成。

传感器通常安装在钢带表面，用于读
取钢带表面的缺陷信息。

数据采集设备将传感器读取的数据传输到控制计算机中。

控制计
算机根据传感器读取的数据，实时计算辊缝的位置和宽度，进而控制辊缝位置和辊缝宽度
的自动调整。

执行机构根据计算机的指令，进行辊缝的调整。

自动辊缝控制系统的设计与运用使得带钢冷连轧机组中辊缝的控制实现了自动化和智
能化。

自动辊缝控制系统不仅能够大大提高钢带的质量和产量，并且能够提高带钢冷连轧
机组的自动化程度和生产效率，降低了生产成本，并提高了设备的可靠性和稳定性。

同时，自动辊缝控制系统在钢材生产中的应用，也为我国钢铁行业的技术升级和创新发展注入了
新的动力。

带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统引言带钢冷连轧机是带钢生产线中的重要设备，用于将热轧带钢进行冷轧加工，以获得符合市场需求的产品。

自动辊缝控制系统是冷连轧机组的关键部件之一，其主要作用是保证冷连轧机在加工带钢时能够实现准确的辊缝尺寸控制，保证产品的质量和生产效率。

本文将介绍带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统的工作原理、主要构成及其优势。

一、自动辊缝控制系统的工作原理1. 辊缝控制原理带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统采用了先进的控制原理，主要包括两种控制方式：开环控制和闭环控制。

开环控制是指通过对冷连轧机的机械结构进行静态分析，确定辊缝尺寸与轧机驱动系统参数之间的关系，通过相应的控制系统来调整轧机的运行参数，以实现辊缝尺寸的控制。

而闭环控制则是在开环控制的基础上，通过传感器对辊缝进行实时监测和反馈，从而实现对辊缝尺寸的闭环控制，保证辊缝的稳定性和精度。

2. 控制器控制器是自动辊缝控制系统的核心部件，主要包括数据采集、数据处理和控制算法等模块。

控制器通过传感器实时采集的数据，根据预设的控制策略和控制算法进行数据处理和分析，再通过执行机构来调整冷连轧机的运行参数，以实现对轧机的闭环控制。

控制器既可以采用硬件控制，也可以采用软件控制，其控制算法可以包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等，以实现对辊缝尺寸的准确控制。

3. 执行机构执行机构是自动辊缝控制系统的输出部件，主要包括轧机的传动系统、辊形调整机构等。

在控制器的控制下，执行机构根据调整信号来实时调节冷连轧机的运行参数，确保辊缝尺寸能够稳定在预设的标准范围内，从而保证产品的质量和生产效率。

三、自动辊缝控制系统的优势1. 精度高自动辊缝控制系统采用了先进的控制算法和控制器，能够实现对辊缝尺寸的精确控制，保证辊缝的稳定性和精度，从而获得高质量的产品。

2. 稳定性好自动辊缝控制系统采用了闭环控制原理，通过对辊缝的实时监测和反馈，能够及时调整轧机的运行参数，保证辊缝的稳定性和一致性，保证产品的稳定质量。

带钢冷连轧机组中的自动辊缝控制系统一、引言带钢冷连轧机组是钢铁行业中常见的生产设备，用于生产带钢产品。

在制造过程中，带钢的质量和生产效率直接受到辊缝控制系统的影响。

自动辊缝控制系统作为带钢冷连轧机组的重要组成部分，对带钢产品的质量和生产效率至关重要。

研究和优化自动辊缝控制系统对于提高带钢冷连轧机组的生产效率和产品质量具有重要意义。

二、自动辊缝控制系统的原理和结构自动辊缝控制系统是带钢冷连轧机组中的重要控制系统，其主要功能是实时调整辊缝，以确保带钢产品的尺寸精度和生产效率。

自动辊缝控制系统的基本原理是通过控制辊缝的大小，调节带钢的厚度，从而控制带钢产品的尺寸。

其结构主要由传感器、控制器和执行机构组成。

1. 传感器：传感器是自动辊缝控制系统的重要组成部分，用于实时监测辊缝的大小和带钢的厚度。

常见的传感器包括厚度传感器、辊缝传感器和速度传感器。

2. 控制器：控制器是自动辊缝控制系统的核心部件，负责接收传感器的信号，并根据实时的生产情况，调节辊缝的大小。

控制器通常采用PLC控制器或者数控系统。

3. 执行机构：执行机构是自动辊缝控制系统的执行部件，负责根据控制器的指令，调节辊缝的大小。

执行机构通常通过液压缸或者电动机实现。

自动辊缝控制系统的工作过程如下：1. 传感器实时监测辊缝的大小和带钢的厚度，并将监测结果反馈给控制器。

2. 控制器根据传感器的信号，分析带钢的厚度和实时的生产情况，计算出应调节的辊缝大小。

3. 控制器向执行机构下达指令，执行机构根据指令调节辊缝的大小。

4. 带钢通过调节后的辊缝，生产出尺寸精确的产品。

为了提高自动辊缝控制系统的精度和响应速度，可以采取以下优化方法：1. 优化传感器：提高传感器的精度和响应速度，可以更准确地监测带钢的厚度和辊缝的大小。

2. 优化控制算法：采用先进的控制算法，可以更准确地计算出应调节的辊缝大小，提高自动辊缝控制系统的精度。

4. 优化通信系统：建立稳定可靠的通信系统，可以确保传感器、控制器和执行机构之间的信息传递畅通无阻。

自动化控制系统在冷轧项目中的应用摘要介绍了冷轧项目使用自动化系统的管理执行系统、过程自动化、基础自动化组成，该系统采用了当代先进、可靠的技术，系统具备开放性、实用性、安全性及可扩展性。

关键词冷轧；自动化；DCS ；HMI1 概述冷轧项目引进全套自动化生产线。

主要机组包括：酸轧联合机组、电解脱脂机组、罩式退火炉机组、电镀锡机组、拉矫重卷机组、包装机组、磨辊间设施、酸再生机组废酸等处理及相关配套公辅设施。

全线自动化系统控制器DCS 、TDC 采用西门子公司产品，其系统稳定、高效、自动化程度高，人机界面友好、产品成材率高[1]。

2 自动化系统部分冷轧自动化系统由管理执行系统、过程自动化、基础自动化组成。

管理执行系统根据工厂工艺产线的特点，管理和控制所有冷轧生产线的生产过程，使工厂的各级信息部门与冷轧厂在质量、信息、物流上能高度统一，以实现生产过程的全信息化、网络化管理。

过程自动化系统接收由管理执行系统传来的生产计划等数据，根据计划内容按照数学模型制定相关工艺控制参数，并下达给基础自动化系统，同时监控生产过程中的各种数据，接收基础自动化级传送来的各种过程数据，进行存储、显示和记录。

基础自动化系统收到来自过程自动化系统的各种控制参数后，将这些数据同传动设备和电机控制系统采集到的数据进行对比，管理下达工艺优化的参数，对实际的生产过程进行控制，并向上级过程自动化系统反馈。

2.1 管理执行系统管理执行系统覆盖从企业的合同管理、原料管理、生产计划、质量管理、生产数据收集、产品跟踪、仓库管理、运输管理等全过程的企业产品信息处理。

由于外界对冷轧质量的要求越发严格，因此管理控制系统已是冷连轧不可缺少的组成部分。

二级计算机系统在生产中的作用：它利用材料跟踪功能来支持生产；利用模型计算出设置值，并把这些设置值送到现场级，这样可以减轻现场控制系统的压力，也可以统一产品质量；利用神经网络可以多次计算设定点来优化产品；并且可以使操作简单化，解放了大量的劳动力，日志功能可以给工程师等人提供技术参数支持；所以二级计算机实现了现代的、先进的工业自动化[2]。

119信息：技术与应用信息记录材料 2021年11月 第22卷第11期 5󰀁󰀁结语随着云计算的迅速发展，云存储技术得到了广泛应用，本文通过对云存储技术的介绍，研究了利用Openstack+Cinder实现块存储的解决方案并加以实现，希望本文的研究成果能为企业数据存储提供实际的借鉴价值。

【参考文献】[1]李灿辉.基于云存储技术的企业信息化管理系统构建研究[J].软件，2020，41(11):176-178.[2]底慧萍，王静宁.云计算环境下云存储技术探究[J].计算机产品与流通，2020(5):138.[3]刘玮玮.基于Openstack+Swift的企业云盘设计与实现[J].电子测试，2018(24):77-78.作者简介：程宁（1976- ），男，湖北汉川，硕士，副教授，研究方向：云计算、大数据技术。

1󰀁󰀁引言冷轧连退机组生产线自动化程度高，在生产过程中，由于张力的存在，所以保证了带钢在连续运转过程中不跑偏，张力控制对生产线起着至关重要的作用。张力数据的调整与设置是生产中重要的数据，一般张力数据采用脉络调整，依靠入口开卷机、出口卷曲机、生产线张力辊组、出入口活套建立完成[1]。2󰀁󰀁连退机组主要设备组成及主要工艺流程连退机组生产线按工艺流程大致包括以下内容：开卷机、焊机、入口活套、清洗段、连退炉、平整机、拉矫机，耐指纹机、圆盘剪、涂油机、分切剪、卷曲机。在整条生产线上还分布着8组张力辊组，其构成见图1。图1 连退线主要设备冷轧连退生产线开卷机按照一定的速度控制要求，将两卷带钢的带头与带尾焊接在一起。整条生产线张力控制，通过8组张力辊完成。同时，参与张力控制的还包括出口和入口、活套检查站、平整机[2]。在该连退生产线前期进行清洗处理，分为碱清洗、电解清洗和热水漂洗，对冷轧带钢的表面清洗与净化。带钢经过入口活套进入，连退炉，对带钢完成热处理，改变了带钢内部的晶格结构，从而完成对带钢硬度的处理，退火后的带钢经过出口活套和平整理，对整个带钢表面的质量进行深加工处理，然后经过圆盘点修正边部完成最后的产品。3󰀁󰀁连退机组张力控制分析3.1 PLC系统张力闭环控制流程分析根据生产带钢的品种、宽度、厚度不同权限的张力参数要不断地进行优化。二级系统给一级PLC控制系统下发张力设定值，这个控制系统为闭环控制，主要控制参数通过一级自动化控制系统实现数据调整与设置。根据张力信号的反馈内容，将张力计反馈的内容，通过变频器电机进行数据流调整，流程图见图2。