新钢冷轧酸轧机组液压弯辊控制模型
板带轧机板形控制倾辊弯辊神经模糊PID模型(精)
这种模糊量化的方法多种多样。这里采用一种 简单而行之有效的精确量模糊化方法,即“归档模 * * 糊化” , 它是通过计算 ei / ei* (i = 1, 2) , 其中 e1 和 e2 分 别为一次板形系数和二次板形系数的量化基准 ( 规 定的最大值),然后将其在闭区间[0,1]内分成若干等 级,完成“归档”模糊量化,即 ei / ei* ≥ 0.8 ⎧5 sgn ei * ⎪4 sgn e ei / ei ≥ 0.5 i ⎪ * ei / ei ≥ 0.3 ⎪ ⎪3 sgn ei Ei = ⎨ i = 1, 2 (1) * ei / ei ≥ 0.1 ⎪2 sgn ei ⎪1 sgn ei ei / ei* ≥ 0.03 ⎪ ⎪ * 0 ⎩ e / e < 0.03
0
前言
随着钢铁产品需求层次的提高,用户对带材的 尺寸精度和形状精度提出了更高的要求,因而研制 响应快速、精度高的板形控制系统,就成为提高现 代冷带轧机板形控制的一项关键技术。
* 国家自然科学基金(50675186)和河北省自然科学基金(E2006001038) 资助项目。20071204 收到初稿,20080624 收到修改稿
Wlj Vji KP1 {E1} KI1 KD1
式中{Wlj}是输出层权系数,{WlH}=θl为阈值,上标 (3)代表输出层,g(x)为对数Sigmoid函数,即 1 g ( x) = (10) 1 + exp(− x) 取性能指标 1 2 J c = ∑ [ri (k + 1) − yi (k + 1)]2 2 i =1 (11)
板带轧机板形控制倾辊弯辊神经模糊PID模型*
单修迎 贾春玉 刘宏民
秦皇岛 066004) (燕山大学轧制设备及成套技术教育部工程研究中心
650单机架轧机建立其液压弯辊伺服控制系统建立数学模型研究
摘要随着现代工业的发展,钢板和带钢作为在经济建设中应用最广泛的钢材,对钢铁企业提供的板带钢的尺寸精度和形状精度提出了更高的要求。
板带钢的尺寸精度主要指的是纵向厚度差,现在板带钢的尺寸精度的控制技术已经比较成熟,纵向板厚可以控制在5um的范围内。
板形精度是指带钢的平直度与板凸度,是带钢的一项主要质量指标和决定其市场竞争力的重要因素。
板形控制归根到底是对辊缝的控制。
工作辊液压弯辊技术是控制板型的基本方法,其利用液压弯辊来控制辊缝,从而改变板型。
液压弯辊控制系统具有精度高、响应速度快、结构紧凑等优点。
提高液压弯辊系统的动态品质,对实现高质量的板形自动控制具有重要的理论和实际意义。
本论文以650单机架轧机为代表,建立其液压弯辊伺服控制系统,并对其建立数学模型,并运用matlab对其进行仿真,研究并提高其准确性,稳定性,快速性,同时了解各参数对系统的影响。
以此来了解弯辊系统的设计思路和机理,为以后的相关研究提供技术支持。
关键词板形控制液压弯辊伺服控制系统数学模型仿真AbstractWith the development of modern industry and the enhancement,steel plate and strip, as the most widely used steel in economic construction.The industry puts farward higher requirment for the dimensional accuracy and shape accuracy of strip steel.The dimensional accuracy of steel plate and strip refers to the the vertical thickness precision.Now he teachnology about the control of the dimensional accuracy is more mature,and the range of the dimensional accuracy in 5um.The shape accuracy of steel plate and strip refers to the straightness and strip steel plate crown.It is a main quality index of strip steel and the most important factors that determines the market competitiveness of the enterprise. Shape control is control of the roll gap in the final analysis.B ending the work roll useing the hydraulic is the basic method of the shape control,which control the roll gap by the hydraulic roll to affect the shape of the steel plate and strip. The hydraulic roll bending system has high precision, fast response speed, compact structure, etc. Improving dynamic performance of the hydraulic bending roll system has important theoretical and practical significance to achieve high quality automatic shape control system.The 650 single stand mill is discussed in this paper,and we will design the mathematical model about the hydraulic servo control system of bendingroll.Furthermore we will research and improve the accuracy, stability and rapidity of the model by using the matlab.At the same time ,we will know the effects of various parameters on the system. Through this paper we will know how to design hydraulic roll bending system and the mechanism, which providing technical support for the future related research.Keywords shape control hydraulic servo control system of bending rollMathematical models simulation第1章绪论1.1 课题背景板带钢的产量,对一国的经济发展至关重要。
酸轧机组轧制模型研究与优化
204管理及其他M anagement and other酸轧机组轧制模型研究与优化马 楠,任延庆(本钢板材股份有限公司,辽宁 本溪 117000)摘 要:本文介绍了某冷轧厂酸轧机组生产高强钢时存在板形不良降级的情况。
通过优化变形抗力模型、优化高强钢家族分类、对动态变规格进行补偿等一系列措施,轧机板型不良的情况得到了改善,酸轧机组的产成率得到提高。
关键词:变形抗力;板形;轧制模型中图分类号:TG333 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)17-0204-2收稿日期:2020-09作者简介:马楠,男,生于1983年,工程师,研究方向:轧钢。
某冷连轧厂酸轧机组由德国西马克公司设计制造,机组可生产厚度规格为0.3mm ~2.5mm、宽度规格为1000mm ~2150mm 的冷轧钢带,产品市场定位高档汽车面板、高强超高强汽车板、高档家电板等。
可覆盖轿车车身70%以上的钢铁材料,尤其是高强汽车用钢产品,满足了汽车工业轻量化、节能减排的发展趋势及要求,市场应用前景广阔。
1 目前存在的问题酸轧机组考核验收完成以后,对于大多数钢种采用的工艺制度以及控制模型已经成熟,但随着市场竞争强度愈演愈烈,高附加值、高难度的品种和规格越来越占据更大的比重。
酸轧机组在生产B250P、CR340LA、HC420LA 及以上级别高强钢和宽板时,经常存在板形不良降级的情况。
主要由于新的钢种、规格不断增加,轧机的轧制参数未能及时进行优化,因此需要对部分钢种及规格轧制模型进行优化。
需要重新匹配轧机1架~5架工作辊、中间辊弯辊力及中间窜辊值、一级工作辊补偿窜辊系数模型,来改善带钢的轧后板形,从而减少因板形不良降级的情况,提高酸轧机组的产品合格率。
2 轧制模型优化2.1 变形抗力模型研究在冷连轧的轧制过程中,为了生产高精度的冷轧钢带,必须精确地得到轧制过程中的各种设备参数和工艺参数。
轧制力参数是其中的重要参数之一,轧制力的设定精度不仅直接影响冷轧产品的厚度精度而且对板形等都是至关重要的。
轧机液压辊缝控制系统的原理及应用
轧机液压辊缝控制系统的原理及应用许战军(河北钢铁集团 邯钢公司 西区冷轧厂 河北 邯郸 056002)摘 要: 介绍邯宝公司2080冷轧酸轧联合机组轧机液压辊缝控制,通过分析HGC液压缸可以在位置控制模式和轧制力控制模式下运行的模式,由液压辊缝控制(HGC)系统调节轧机对带钢的压下量,直接影响到板型效果。
关键词: 轧机;液压辊缝控制;压下量中图分类号:TG333 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1110010-02用。
在咬钢的瞬间从位置控制转换到轧制控制,反过来也一0 前言样。
由于控制模式转换必须在任何时候都可用,所以控制回路邯钢新区冷轧厂采用德国SMS集团最新的轧制技术,5架串必须时刻调整输出来平衡设定值和实际值。
位置控制和轧辊轧列式6辊轧机,通过弯辊系统、窜辊系统和螺旋压下系统来轧制制力控制从属于更高一级的控制如厚度控制或秒流量控制。
带钢改善板型。
螺旋压下系统主要靠液压辊缝控制(HGC)系同步/倾斜控制系统是建立在位置控制和轧制力控制上统来调节轧机对带钢的压下量。
冷轧就是带钢在再结晶温度进的,以确保两个调节液压缸平行动作,这样可使轧机的上支承行轧制,所以液压辊缝控制的精度直接影响产品的厚度,液压辊保持在轧机中心线上,并可变化。
伺服阀的电源由UPS来提辊缝控制的倾斜控制配合弯辊和窜辊直接影响板型效果。
供,下表是伺服阀在各种模式下的电流值。
1 液压辊缝机械和液压系统结构轧机机架配备了两个HGC液压缸。
液压缸安装在轧机机架上部。
HGC液压缸是用伺服阀进行闭环控制的,伺服阀仅控制液压缸塞侧的压力。
其中液压缸的油压必须是由轧机区高压液压系统提供的。
轧机机架的畜能器,直接在伺服阀之前,确保持续的缓冲油量。
液压缸的杆侧是用一个独立的低压缓冲畜能器管路联结的,可以尽心润滑并且避免真空。
做打开动作时,例如当换辊时HGC液压缸打开,杆侧管路压力会上增加,以提升辊缝开张速度。
HGC液压系统图如下:2.1 位置控制系统位置控制用来控制液压缸位置,在操作侧和驱动侧都有位置控制和倾斜控制。
冷轧弯辊控制原理
弯辊工艺适用于各种金属材料的冷轧生产,如钢 板、铝板、铜板等,具有广泛的应用前景。
弯辊工艺参数设定与调整
弯辊力设定
根据金属材料的性能、厚度和宽度等因素,合理设定弯辊力的大小。过大的弯辊力可能导 致轧辊过度弯曲,损坏设备;过小的弯辊力则无法有效改善板形质量。
轧辊间隙调整
通过调整轧辊间隙的大小和形状,实现对金属坯料横向厚度分布的控制。轧辊间隙的调整 需要根据金属材料的性能和产品要求进行精确计算和操作。
气动执行机构
以压缩空气为动力源,驱 动气缸完成弯辊动作,适 用于轻载、高速场合。
控制电路设计与实现
主控电路
驱动电路
采用高性能微处理器或DSP芯片作为核心, 负责数据处理、控制算法实现等功能。
根据执行机构类型设计相应的驱动电路, 如电机驱动器、液压阀驱动器等。
信号调理电路
通信接口电路
对传感器输出的微弱信号进行调理,包括 放大、滤波、A/D转换等处理,以满足控制 系统对信号精度和稳定性的要求。
冷轧弯辊控制原理
contents
目录
• 弯辊控制系统概述 • 冷轧弯辊工艺原理 • 弯辊控制系统硬件设计 • 弯辊控制系统软件设计 • 弯辊控制系统性能评估与优化 • 冷轧弯辊技术应用前景展望
01 弯辊控制系统概述
弯辊定义及作用
弯辊定义
弯辊是指在轧制过程中,通过调整轧辊的弯曲程度,从而改变轧制力分布和轧 后板材形状的一种技术。
探索在金属板材、带材、线材 等多种形态金属加工中的应用 可能性。
结合其他金属加工技术,形成 综合性的金属加工解决方案, 满足不同领域的需求。
未来发展趋势预测
冷轧弯辊技术将朝着更高精度、更智 能化的方向发展,实现更加精细的控 制和更高的生产效率。
带钢冷轧机组的工作辊换辊操作.doc
CL0211-带钢冷轧机组的工作辊换辊操作案例简要说明:依据国家职业标准和金属材料及热处理技术、材料成型与控制技术专业教学要求,归纳提炼出所包含的知识和技能点,弱化与教学目标无关的内容,使之与课程学习目标、学习内容一致,成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。
该案例是1720冷轧机组的工作辊换辊操作,体现了板带冷轧机组设备特征、换辊设备结构和功能、换辊操作规程和步骤、设备参数设定等知识点和岗位技能,与板带材轧制课程带钢冷轧生产与操作单元的教学目标相对应,为专业理实教学中的典型教学做模块。
带钢冷轧机组的工作辊换辊操作1背景介绍某带钢酸洗-冷轧厂采用1720酸轧联合机组,轧机型式为四机架UCM,具备中间辊的轴向窜动,工作辊和中间辊的弯辊功能,轧机出口配以多段冷却,为控制平直度和板型提供硬件条件。
该带钢冷轧机组的操作控制系统分为3级,其中,1级和2级可以实现生产准备、穿带操作、轧制准备、轧制生产和生产监控、换辊操作和数据传递等模拟操作环节。
2主要内容2.1冷轧机组设备基本情况冷轧带钢轧制段车间分为四个部分,分别是带钢进轧机入口前段、轧机段、出口卷曲段、打捆喷号段。
(1)轧机入口前段图1 冷轧机组入口前段设备(2)轧机段图2 冷轧机组轧机段布置(3)出口卷取段图3 冷轧机组出口CARROUSEL卷取机(4)打捆喷号段图4 机组出口打捆喷号设备2.2 冷轧机组工作辊换辊操作步骤(1)换辊准备的操作1)换辊请求图5 换辊操作轧辊数据界面进入操作控制二级界面(轧机数据建立操作界面)中输入换辊请求。
单击“轧辊更换”后,确定换辊原因(到吨位、划伤、检修、变规格、断带、爆辊和辊印等)。
假定换辊原因为“变规格”,进行后续操作。
2)轧制力恒定操作执行“恒定轧制力”。
3)辊缝打开执行“打开辊缝”。
进入“换辊操作界面”,依此执行“换辊大车等待”、“卷帘门打开”、“换辊准备”、“轧辊抽出”、“轧辊侧移”、“轧辊插入”、“轧制准备”等步骤。
冷轧机工作辊弯辊控制系统模拟
中 图分类 号 : T F 3 4 1 . 6 : T P 2 7 3 文献标 识码 : A 文 章编 号 : 1 6 7 4 . 1 0 4 8 ( 2 0 1 4 ) 0 1 . 0 0 1 0 . 0 7
冷轧板形和厚度及其精度是衡量板带质量的重要指标 。板形控制的核心是对辊缝形状的控制 。液 压弯辊控制系统是通过装设在弯辊缸块上的液压缸向工作辊或中间辊辊颈施加液压弯辊力 , 使轧辊产生 附加弯 曲, 来瞬时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
输入电流与阀芯位置反馈 电流信号的差值作为伺服 阀内置放大器的输入 , 内置放大器输出电流信号驱动
伺服阀的力矩 马达 , 力矩马达的摆动导致两侧喷嘴间隙发生变化 , 主阀芯两侧油压失去平衡 而移动, 伺服
阀出口油压达到设定值。控制回路中积分环节主要是补偿伺 服阀的机械零偏和温度零漂 , 使正常工作时
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¨ 。轧辊弯辊是板形控制中最为活
跃和有效的因素 , 是板带轧制生产中最主要的保证成品板形质量的手段之一_ 2 ] 。实际的弯辊系统多采用 半闭环控制系统 , 用伺服阀出口的压力替代弯辊缸 的实际压力 , 其控制精度较低。实际弯辊力响应时间
1 1 4 0 0 9 ; 3 臌 钢集 团钢铁研究 院
摘 要 : 冷轧机弯辊集自动控制技术、 液压伺服技术、 流体动力学、 轧制辊 系变形等学科于一体, 用传统传递函
数建立 的系统数 学模 型计算结果 与实际差距较 大。本 文基 于 MA T L AB的 S I MUL 1 NK平台 , 应 用影 响函数法精
究竟滞后半闭环控制系统多少 , 未见类似研究结果。
1450冷连轧机弯辊力伺服控制系统仿真分析
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。
CVC轧辊辊型曲线设计及控制详细教程
和运用。我国的武钢、宝钢等现代化钢铁企业在热轧带钢轧机的生产和操作方 面都积累了丰富的经验。就我国目 前的状况而言,虽然引进和将要引进的板形 控制装置很多, C C C是重复多次引进, P , V 但就我国目前在这一领域内涉足的 深入程度而言,能够独立 自主地开发运用板形控制系统还有一定差距。其主要
为了使企业在国际市场竞争中,立于不败之地,必须提高板带材的质量。
工业先进国家中钢板产量占总产量的 5-0 而且 9%的钢、 06%, 0 有色金属等各种 带材都是经过轧制方法生产的,因此轧制技术和理论是至关重要的。 而板形和板厚这两个主要技术指标又直接关系到板带材质量的好坏,因此在生 产实践中我们必须解决好这两个方面的技术问题。 目前板形控制是板带轧机的核心技术之一,它能最大限度地轧出横向厚度 偏差均匀和外形平直的带钢。 在众多板形控制技术中,由德国 B 公司开发的 MB c c技术是近几年来国际上广泛采用的一种先进板形控制技术,该技术广泛应 v 冷轧板带材生产 在 c c技术中关键是如何设计出合理可行的辊 v
探讨。
c c车辊辊型曲线设计及控制数学模型的研究,是一项具有很强实际意义 v L 和工稗实用价值的工作。它可以作为指导磨削旧轧辊表面形状和调整轧辊轴向
轧钢技术论坛
轧钢技术论坛 东 北大学硕士学 位论文
摘 要
位置的数学理论依据,达到板形控制、获得 良好板形的目的。
业的重心将向发展中国家转移,这对于我们来说是一个千载难逢的机遇。但是 我国加入世界贸易组织后,国内钢铁企业又将会受到很大的冲击和挑战。面对 机遇与挑战并存的境况,为了在竞争中立于不败之地,必须在钢铁行业强调以 品种、 质量、节能、降耗为重点,以适应国、内外市场对钢材需要的日 益增长。 这不仅要求保证钢材严密的纵向厚差,对钢材的断面形状也有一定的要求。在 钢铁生产中,轧钢生产是制成钢材的主要生产环节,也是钢铁生产大流程中最 后的一个重要环节,直接与国民经济各部门相衔接,它综合体现了钢铁生产全 部生产工艺的质量水平,因此提高轧钢生产技术状况,关系到钢材的产量、质 量、品种和效益,也直接影响到国民经济各行各业的发展。 工业生产的迫切要求, 使钢板的轧制有了很大的发展[ 在轧钢产品中各工 1 2 1 。
冷矫机弯辊控制的完善与优化研究论文
冷矫机弯辊控制的完善与优化研究论文冷矫机弯辊控制的完善与优化研究论文摘要:摘要:本文据国内矫直机的使用情况,提出完善弯辊功能,解决辊缝标定清零及运行中的问题,提升轧钢厂运行效率与产品质量。
关键词:关键词:冷矫机 PLC系统弯辊功能在当前钢铁产能过剩情况,钢铁市场竞争日趋激烈的严峻形势下,客户对钢材的板型、表面关键词:计算机技术论文发表,发表关于计算机的论文,计算机网络技术论文发表摘要:本文据国内矫直机的使用情况,提出完善弯辊功能,解决辊缝标定清零及运行中的问题,提升轧钢厂运行效率与产品质量。
关键词:关键词:冷矫机 PLC系统弯辊功能在当前钢铁产能过剩情况,钢铁市场竞争日趋激烈的严峻形势下,客户对钢材的板型、表面质量要求越来越高。
本文根据国内矫直机的使用情况,设计出完善弯辊功能程序,解决辊缝标定清零及运行中的问题,提升轧钢厂运行效率与产品质量。
1 矫直机弯辊功能的原理矫直机的原理是辊子的位置与被矫直制品运动方向成某种角度,两个或三个大的是主动压力辊,由电动机带动作同方向旋转,另一边的`若干个小辊是从动的压力辊,靠着旋转着的圆棒或管材摩擦力使之旋转的。
为了达到辊子对制品所要求的压缩,这些小辊可以同时或分别向前或向后调整位置,钢材被辊子咬入之后,不断地作直线或旋转运动,因而使制品承受各方面的压缩、弯曲、压扁等变形,最后达到矫直的目的。
起设施主要将上万向轴套上夹紧块与上万向轴套的接触面为设计为倒V型接触面,并将下万向轴套下夹紧块与下万向轴套的接触面为V型接触面。
V型设计的夹紧块与上万向轴套的外圆呈两点接触,而且接触点控制力指向万向轴套圆心,因此定位更加准确;同时,由于上万向轴套下夹紧块的数量为两只,且两只下夹紧块与上万向轴套的接触面为V型接触面,更为有效的控制了万向轴套的定位精度,不易受万向轴套外圆面尺寸误差造成定位偏差的影响。
为冷矫直机换辊提供了一个较好的夹紧装置。
2 矫直机弯辊系统机械设计本文设计中对冷矫机弯辊系统进行完善,特别是硬件问题,包括伺服阀、压力传感器、位移传感器的安装。
冷轧机弯辊液压系统设计
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。
冷轧机弯辊伺服系统控制方案
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
液 压 弯 辊 伺 服 控 制 系统 通 过 现代化 先进的 电液伺 服控制技 术, 轧机正 负辊通过伺服 阀 实现控 制, 能 够有 效的 满足 轧制 带材板 型 精 度 的要 求。本 文 以具体 的 工程 为 实例,在 阐述 了冷 轧机 液压 弯辊 伺服 控 制 系统的 两种基 本 形 式的 基 础之 上,进 一 步 阐述 了相 应 的 控制解决方案。
分析 ,可 以看 出,第二种思路显然可 以更好 的
保证在轧制过程 中弯辊控制带材板型的需要。
菱 压 弯辊伺服 系统
在 原 理方 面,弯 辊伺 服系 统对板 型控 制
承 座 和 凸块 之 间建 立 了正 弯 辊 ,实 现 了在 正 负
弯缸的数量都是八块 ,实现 了工作辊 的快速换 辊, 减少辅助设备 的时 间。 后一种 结构方式 中,
键词 】液压伺服控制 弯辊 系统 正 弯 负弯
个伺服阀控制 。 证轧制过程 中进行正弯控制和负弯控制切换时 在 前一种 结构 方式 中,正 弯和 负弯 有各 压 力 的 平 稳 过 渡 。 自的伺服 阀控制 。在轧机排放上设计 了弯辊缸 凸块 ,并且将正弯缸置于其 中,在共工作辊轴 通 过对第 一种 和第 二种控 制 思路 的比较
一
弯液压 阀在弯辊工作过程 中是 同时展开工作 , 定为 . 1 0 0 %~ 1 0 0 %, 如 果 给定 压 力 是 0 ,我 们
假 设弯 辊系 统 的最大 工作 压力 是 1 4 MP a ,正 弯 工作 压力和 负弯 工作 压力都 可 以控制 最低
助卷辊液压踏步控制系统建模
助卷辊液压踏步控制系统建模(内蒙古科技大学机械工程学院,包头 014010)摘要:液压AJC控制系统包括助卷辊位置和压力保持两个过程,系统控制方式复杂,要求稳定性、快速性、精度都很高。
关键词:AJC、位置、压力、助卷辊Abstract: The hydraulic pressure AJC control system including wrapping roller position and the pressure maintenance two processes, the systems control way is complex, the request stability, the rapidity, the precision very are all high.Key word: AJC, the position, the pressure, wrapping roller1.AJC系统的控制原理助卷辊液压踏步控制可以避免带钢头部凸度冲击载荷,但是三个助卷辊跳跃动作是依次进行,要求其中一个为跳跃控制,另外两个处于压力控制,保证在带钢卷取过程中要保持一定的卷取张力,如此可以防止带卷松塌。
为了实现这样的卷取过程,助卷辊必须在带钢头部凸度到来之前跳跃,待凸度过后必须要迅速压向带卷,建立起稳定张力。
助卷辊如果不及时压住带钢,带卷外圈就会失去约束,从而导致打滑现象。
带钢进入卷取机完成第一圈卷取后,从第二圈开始,3个助卷辊依次跳跃,跳跃量凡为带钢厚度加上辊缝值,跳跃的目的是为了避开每圈的带钢头部凸度。
待凸度通过后助卷辊又迅速压靠带卷并产生一定压力直至下一次带钢头部凸度到来。
其控制特点就是跳跃控制(CCPC)和压力控制(CPR)交替动作,参见图3.2具体跳跃次数根据使用要求确定,次数少的一般是卷取3圈内实现跳跃,次数多的要求10圈内实现跳跃。
2.AJC控制系统的简化AJC控制系统实际结构是通过安装在液压缸活塞上的位置传感器以及安装在液压缸两侧的油缸内的压力传感器反馈控制信号,在位移控制时,通过位移传感器反馈液压缸活塞的位移,压力传感器只起辅助或者说微调作用;在压力控制时,通过压力传感器反馈油腔压差,从油压差到系统的压紧力是开环控制由于被控量是活塞位移和压差,可实际要求的控制量是跳跃高度和压紧力,简化助卷辊支臂为刚性件。
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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)
92-0128-02
1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。
3.2轧制力对弯辊力的影响
上面我们分析出在带钢宽度不变的条件下,轧制力就是最主要的影响因数,但作为新钢五连轧机组来说,前四个机架轧制力主要改变的是带钢厚度,次要影响的是带钢板型,第五个机架的主要作用是改变板型,但无论机架的主要作用是什么,它都对板型控制起着至关主要的影响。
而弯辊力的主要作用也是改变板型,所以轧制力
是弯辊力的一个重要参数。
轧制力与弯辊力之间呈现线性关系,而这种线性关系的斜率又受到其他轧制参数尤其是板宽的影响,带钢越宽,斜率越小,即弯辊力受轧制力的影响越小。
3.3辊径及辊重对弯辊力的影响
当支承辊、中间辊、工作辊的直径、重量发生变化时,带钢表面的形变和受力也不同。
所以不同重量的轧辊,对应的给定的弯辊力也不同。
3.4支承辊平衡对弯辊力的影响
支承辊平衡实际上也是改变带钢的受力分布情况,也会改变轧辊的凸度情况,因此也需考虑到支承辊平衡力对弯辊力的影响。
3.5轧辊型号弯辊力的影响
轧辊型号包括轧辊辊形和轧辊材质,其中由于工作辊直接作用在带钢表面,因此它是改变辊缝及板型的最直接的影响因数,工作辊辊型直接就是带钢辊型,因此对弯辊力的设定值影响很大。
另外由于新钢使用的是六辊轧机,因此除工作辊辊型对弯辊力有影响外,工作辊、支承辊的的辊型对弯辊力也有影响。
在生产过程中,由于轧辊与轧辊、轧辊与带钢之间的磨损对弯辊力的影响也很大,一方面通过补正来修正轧辊的磨损,一方面通过换辊来解决。
3.6板型仪监控对板型的反馈对弯辊力的影响
当板型仪检测到板型不好时,弯辊力也会相应的变化。
4弯辊的控制方案
综上所述,液压弯辊可使轧辊瞬时凸度量在一定范围内迅速地变
化,且能连续完成调整动作,它是一种无滞后的板型控制手段。
因此,对于弯辊的控制就必须做到响应快,精度高。
4.1弯辊力控制回路和检测
弯辊有两个回路,内弯辊和外弯辊。
每一个液压回路由一个伺服阀控制,总的弯辊力是两个回路弯辊力的总和。
每一个弯辊力由压力传感器来检测,它是一个闭环系统。
4.2弯辊力计算公式
弯辊力是一个与多项因素有关的一个变量,为了便于现场的应用,我们可以将能固定下来的因素,就先固定下来,不能固定则列入计算公式,则作为补偿值来确定。
这样我们就可以简单的通过单位面积轧制力和带钢宽度来确定弯辊力的计算公式。
简化的计算公式如下:
f=a0+a1d+a2f+a3f/d +a4fd
式中,f单位面积轧制力;d带钢宽度;a0~a4为系数,其值根据现场实际情况来整定。
4.3数学模型及控制方案
在现场进行大量的实际数据来整定参数,使得弯辊力闭环系统能够达到稳定的工作状态。
弯辊力的给定值是通过tdc来给定的,给定的压力信号是电压值,在新钢冷轧厂的五连轧系统中,弯辊力的给定值为-6v~+10v,对应的压力值为0pa~3.5×107pa。
偏差值为-1.3125×107pa.
实际压力值=压力系数×压力传感器的值-压力偏差量
实际弯辊力=转换系数×压力实际值
这种算法模型比较实用,也比较简单,可以由操作工在操作的时候来统计数据,对于不同规格型号的带钢,操作工也可以视现场实际情况来确定,一旦将新规格的带钢参数整定好之后,可以通过l2数据库来保存所整定的最优参数,当下次再轧制同样规格的带钢时就可以直接调用已经整定好的参数,以实现对弯辊力的给定。
因此说弯辊力的整定是一个自适应系统,他的给定值可以是二级根据自适应得来的值,也可以是通过hmi人工经验法给定的。
依次来确定弯辊力的最佳给定值。
5 结论
1)液压弯辊系统是目前广泛应用的板形在线调控方法,可以有效的根据现场生产的实际情况来改变弯辊力,达到调节板型的目的;
2)弯辊力的主要影响因数是轧制力、带钢宽度、轧辊重量、材质、辊型的因数;
3)然而对于没有轧制过的新品种带钢则表现的无能为力,只能通过操作人员手动来调节,因此,弯辊技术还有进一步完善的空间和必要。
参考文献
[1]新钢冷轧技术资料.
[2]孙一康,等编.冷轧生产自动化技术.冶金工业出版社.
[3]阳代军,常安,刘光明,等编.冷轧弯辊力数学模型的分析.。