轧机厚度自动控制AGC系统说明
冷轧控制AGC简介
FB AGC FF AGC
FB AGC FF AGC
FB AGC
H2
h5D
COMPEN
MFG5 CALCULATION
h4X MFG4
||||||
CALCULATION
||||||
hm3
MFG3 CALCULATION
hm2 MFG2
||||||
CALCULATION
H5
H4
H3
V5D V4D
V4D V3D COMPEN
传统. AGC
高级 AGC
h≦0.3 96.5
98.4
0.3<h≦0.5 96.6
98.3
0.5<h
96.9
98.4
1.0%
传统. AGC
高级 AGC
98.9 99.8 99.0 99.9
99.1 99.9
超差最小化的方法 (厚度控制)
问题
设定值的精度 FGC 部分误差 (1)热卷厚度
/硬度变化 (2)轧制期间摩擦力的变化
轧制计划 2.3mm→0.233mm× 905mm 100
2.4%
(μm)
(μm)
-100 20 -20
2000
高级 AGC
± 0.75 μm (0.32%)
Conventional AGC
± 1.5μm (0.64%)
(P Company)
(mpm)
0
成品厚差合格率(%)
精度
(mm)
厚度
0.45%
厚度 偏差(p-p)
16.0μm
12.0μm
加减速部分 厚差
8.0μm 4.0μm
入口热卷 厚差
轧辊偏心对 厚差影响
精轧AGC功能说明
精轧AGC系统功能说明一、AGC系统概况由于带钢全长轧制中会遇到各种干扰,为了消除这些干扰的影响,减少带钢厚度公差,需设置精轧机组自动厚度控制系统,简称AGC系统,AGC系统是提高带钢全长厚度精度的主要手段。
AGC功能投入框图:二、AGC系统的功能GM-AGC,即轧制力AGC,即利用弹跳方程间接测量钢板厚度作为实测厚度进行反馈控制,这是AGC系统中基本的控制功能,根据GM-AGC中采用头部锁定值还是过程计算机设定值作为厚度基准可分为相对AGC(LK-AGC)或绝对AGC (AB-AGC),一般以绝对AGC为主。
KFF-AGC,即硬度前馈AGC,即将上游机架的实测轧制力所获得的硬度变化信息用于后面各机架进行前馈控制。
MN-AGC,即监控AGC,由于弹跳方程的精度不高,因此需利用未机架后测厚仪信号对厚度的系统偏差进行纠正。
三、 AGC算法GM-AGC轧制力AGC其基本原理就是弹跳方程,其本质就是轧机产生单位弹跳量所需要的轧制力。
北京北科麦思科自动化工程技术有限公司电话:(010) 89715559北京北科麦思科自动化工程技术有限公司 电话:(010) 89715559式中,h为轧机实际出口厚度;S 0为辊缝预设值; P 为实际轧制力; M 为轧机刚度;轧机刚度M 在轧机牌坊制作安装完成以后就已经确定,是一个常值,无法修改,但是在实际的控制过程中,人们却希望轧机的刚度可变,比如为了消除轧辊偏心的影响,人们希望轧机的刚度尽可能的小,但为了消除来料厚度及材料温度变化的影响,又希望轧机刚度尽可能的大,因此产生了变刚度的控制方式。
假设预设辊缝值为S 0,轧机的刚度系数为M ,来料厚度为H 0,此时轧制压力为P 1,则实际轧出厚度h 1应为:当来料厚度或温度因某种原因有变化时,在轧制过程中必然会引起轧制压力和轧出厚度的变化,如果压力由P 1变为P 2,则轧出厚度h 2为:当轧制压力由P 1变为P 2时,则其轧出厚度的厚度偏差Δh 正好等于压力差所引起的弹跳量为:为了消除此厚度偏差,可以通过调节液压缸的位置来补偿轧制力变化所引起的轧机弹跳变化量,此时液压缸所产生的轧辊位置修正量Δx ,应与此弹跳变化量呈正比,方向相反,为:式中C 为变刚度系数。
厚度控制-AGC
AGC控制系统的原理数学模型及应用综述摘要:本文介绍了AGC在上生产过程中的控制原理,AGC的分类及数学模型,AGC控制系统在生产中的应用和AGC控制技术的发展过程及趋势。
关键词:AGC;控制原理;数学模型;监控1 概述AGC是Automatic Gauge Control System的简称,即所谓的轧机自动厚度控制系统。
是轧机自动化系统中不可缺少的一部分,它控制金属带材厚度精度,使金属带材厚差在限定的标准内,提高金属带材的成品率。
AGC系统的作用有两个:一是辊缝的计算,二是根据产品尺寸结合机架的形变量来调整实际的辊缝值,使之轧制的产品尺寸符合既定要求[1]。
1.1 我国厚度控制技术的发展概况目前我国已经应用的厚度控制系统,可大致分为3种基本类型[2]。
(1) 用测厚仪信号反馈控制轧机压下或轧机入口侧带钢张力的AGC(Automatic Gauge Control)系统。
上个世纪70年代,厚度控制系统大多是这类系统,而且是模拟线路。
按轧机出口侧测厚仪测出的带钢实际偏差信号反馈控制,大偏差或被轧带钢厚度大于0.4mm时,按偏差信号大小去移动压下位置,改变辊缝间距,以减小厚度偏差,即所谓粗调;在小偏差或被轧带钢厚度小于0.4mm时,则调节轧机入口侧带钢张力,进一步减小厚度偏差,即所谓精调。
我国早期的AGC系统调节压下装置的执行机构是电动的,因电动压下响应慢和非线性的缺点,逐渐被液压压下机构代替睁[3]。
(2) 采用前馈控制和测厚仪信号反馈控制轧机压下或轧机入口侧带钢张力的AGC系统。
将上述AGC系统数字化,并增加前馈控制回路就构成这类AGC系统。
前馈控制是当轧机入口侧有厚度偏差的带钢进入轧辊时,立即调节被控机架压下位置,将入口带钢厚度偏差消除的一种控制策略。
方法是将轧机入口侧测厚仪至轧辊中心的距离分成若干整数段,把经过入口侧测厚仪的每段带钢厚度顺序存入移位寄存器中,寄存器按FIFO方式工作,当寄存器输出的带钢段进入轧辊时,系统按该段厚度偏差值调整压下,以消除进入轧机的带钢厚度偏差。
厚度自动控制系统概述
厚度自动控制系统概述概述厚度自动控制系统(agc),是英国钢铁协会于20世纪40年代末50年代初发明的,该方法称之谓biraagc。
之后日本、德国、美国等发明了测厚计型agc,称之谓gmagc。
bisraagc控制模型中只有轧机参数m,没有轧件参数q,从理论上讲是不完备的。
采用传统轧制力预报模型计算,最大偏差多在20%以上,所以传统的常规的数学模型不能提供足够精确的近似值。
即使采用自适应技术,利用实测数据重新计算模型参数,但由于模型本身结构的限制,也难于适应实际生产过程。
随着钢铁产品应用领域的激增,对钢铁板拎产品的规格和质量都明确提出了更高建议,而合金钢设备的自动化掌控水平就是关键,它的性能影响产品的精度和生产率。
现代化轧机的水平主要彰显在高速、高效率、高精度等方面,厚度精度就是板材最重要的技术指标。
根据建议的板材厚度,设计最合适的掌控方案,去同时实现厚度自动控制(automaticgaugecontrol)。
目前,板厚自动控制技术(agc)已日益成熟,纵向厚差的控制精度基本得到了解决。
现代控制理论及智能控制理论与技术也被广泛地应用于轧制过程中的厚度控制。
己经取得了巨大成果和经济效益。
为了同时实现轧件的自动厚度掌控,在现代板带轧机上,通常装有液压甩下装置。
使用液压压下的自动厚度控制系统通常称作液压agc。
agc系统包含三个主要部分:1测量薄部分:主要就是检测得到的轧件实际厚度;2厚度比较和调节部分,主要是将检测得到的轧件实际厚度与给定厚度比较,得出厚差,此外,根据具体情况和要求,转换和输出辊缝调节量讯号;3辊缝调节部分:主要是根据辊缝调节讯号,通过压下装置对辊缝进行相应的调节,以减少或消除轧件的厚差基本概念1自动化:主要就是指用无人化成目标的自动化技术。
它就是在生产现场为并使生产合理化而展开的自动操作方式和自动化技术的缩写2耦合刚度:实际工程中联接件或车轴的刚度值随输出功率的变化,它就是激振频率的函数.通常在转子动力学分析中,滚动轴承的刚度值使用统计数据,其范围为1×106~1×109nm,或使用某些经验公式并作估计3压下有效系数:空载辊缝该变量与它所引起的带钢实际轧出厚度的变化量比值4弹跳方程轧件出口厚度与完整辊缝及轧机跳跃量之间的关系,5:秒流量控制:利用轧机入口和出口带材长度及带材入口厚度几个测量结果,计算出轧出的带材厚度6相对值agc:挑质软头某一实际合金钢厚度值做为目标厚度,然后在合金钢掌控过程中,已检测出来的出口辊缝值和合金钢压力的增量信号去掌控厚度,并使质软的厚度都被掌控在改为目标厚度范围之内,从而并使时程质软达至掌控同板差目的控制系统7板带材钢卷包装对冷轧生产效率和产品质量的影响冷轧薄板(包括:电工钢板、不锈钢板、彩板和镀锌板等)通常的供货状态或是按一定规格剪成的板材,或是成卷的带材(统称为板带材)原理厚度自动控制就是通过测厚仪或传感器对质软轧出厚度展开已连续的测量,并根据实测值与取值值相比较后的偏差编号,借助掌控电路和装置或计算机的功能程序,发生改变甩下边线,合金钢压力,张力,合金钢速度等,把厚度掌控在容许偏差范围内的方法。
液压AGC自动厚度控制系统介绍
一、液压AGC自动厚度控制系统简介液压AGC自动厚度控制系统是现代化轧机提高轧制精度必不可少的技术装备,是生产厂家在未来激烈市场竞争中取得优势的重要保证。
公司致力于液压AGC成套技术与装备的研发、推广。
公司建立了多学科相配套的AGC专业体系,可以集液压AGC自动厚度控制系统的设计、开发、制造、安装、调试于一体,为用户提供优质服务。
目前为止,本公司所推出的液压AGC自动厚度控制系统已经应用在国内外上百条冷轧、热轧带钢生产线上,完全可以满足带钢产品厚度的精确控制。
为了保证带钢产品的厚度精度和良好板型,本系统具有液压压下辊缝控制(AGC)、恒轧制压力控制(AFC)、测厚仪监控,对薄规格产品还可采用张力厚度控制等功能。
本系统工作可靠、操作方便、自我保护功能完备,并具有轧制工艺数据库,在轧制不同规格的带材时,只需要调出相应的轧制工艺即可在每次开始轧制以前设置轧制状态。
应用该系统后,冷轧带钢的厚控精度可以达到:0.15±0.003mm、0.3±0.006mm(纵向厚度偏差)二、系统主要控制功能1、辊缝位置闭环控制(APC);2、带钢厚度闭环控制(监控AGC、张力AGC、秒流量AGC、予控AGC);3、辊缝压靠压力设定及辊缝拨零操作;4、轧辊两侧压/抬同步控制;5、辊缝差设定与钢带纠偏控制;6、轧制力设定与报警;7、各项轧制工艺参数的采集、记录、显示和打印为轧制规程的优化提供参数。
三、主要技术性能指标1、辊缝(厚度)设定精度优于0.001mm2、带材厚度控制精度:±1.5~3%h(带钢厚度)本指标与测厚仪以及来料和轧机精度水平有关。
3、系统响应时间: 30-50 ms四、主要设备介绍1、液压泵站液压泵站主要由主液压泵、蓄能器、油箱,司服阀组,减压稳压阀组、循环过滤机构等组成。
2、压下油缸压下油缸采用优质锻造合金钢制作,经过三次无损探伤,以保证缸体的质量;结构采用特殊设计,油封采用进口产品;装有高分辨率的位移传感器以检测油缸的位移。
4 厚度自动控制——AGC
(3)实际轧出厚度随来料厚度H而变化 的规律 当来料厚度H 发生变化时,便会 使B曲线的相对位 置和斜率都发生变 化 ⇒ h,即有: H ↑ ⇒h↑
(4)实际轧出厚度随润滑条件、轧制速
度而变化的规律 ① 当减小摩擦 系数时,轧制压 力会降低,可以 使得带钢轧得更 薄,即: f↓ ⇒ h↓。
② 轧制速度对实际轧出厚度的影响, 主要是通过对摩擦系数的影响来起 作用的,当轧制速度增高时,摩擦 系数减小,则实际轧出厚度也减 小,反之则增厚。
0 F m
4. 活套补偿系统 (压下补偿系统、速
度补偿系统) (1)原因:当AGC系统移动压下而改 变辊缝进行调厚(即调压下厚控)时, 必然使压下率变化,从而影响前 滑和后滑,改变带钢出口和入口速度。 这种现象将干扰活套的工作,而活套 的动态调节又将反过来影响调厚效果 ⇒ h波动
三、P-h 图的用途 1. 分析轧机刚度对轧件厚度的影响 2. 分析各种轧制工艺条件对轧件厚度的 影响 3. 可作为对轧机辊缝预设定的工具 4. 是板带材厚度控制的基础和依据
厚控的基本思想——通过采用合 适的厚控方法,使线A与线B的交点始 终落在一条垂直线上,这条垂线称为 等厚轧制线。因此,板带厚度控制实 质就是不管轧制条件如何变化,总要 使线A与线B交到等厚轧制线上,这样 就可得到恒定厚度(高精度)的板带 材。
实现厚度自动控制的系统——AGC。 根据轧制过程中对厚度的控制方式不 同,AGC的基本形式有:反馈式、厚度 计式、前馈式、监控式、张力式、金属 秒流量式 、相对值式、绝对值式 、动态 设定式和各种补偿系统等十种。
一、反馈式厚度自动控制的基本原理 1. 控制原理 2. 数学模型
∆S 0 = (1 + M / K m )∆h
四、监控式厚度自动控制的基本原理 1. 使用意义:对于采用P-AGC、张力式、液 压式的轧机或机组,由于轧机方面的原因可 能导致误操作而进行弥补,以保证厚度精度。 2. 控制原理:用设置在出口侧的高精度X-射线 测厚仪或同位素测厚仪所测得的厚度实测值 与设定值进行比较∆hX ,按照金属秒流量相 等的原则推算出各个机架的轧出厚度偏差, 作适当的压下或张力调节,对各机架的 AGC系统进行监控修正,来提高成品带钢 的厚度。
AGC控制
1、厚度自动控制基础
1.1P-h图的建立和运用 板带轧制过程既是轧件产生塑性变形的
过程,也是轧机产生弹性变形(即所谓弹 跳)的过程。由于轧机的弹跳,使轧出的 带材厚度h等于轧辊的理论空载S’0缝加轧机 的弹跳值。按照虎克定律,轧机弹性变形 与应力成正比,则弹跳值为P/CP
1.2冷轧带钢厚差产生的原因
位置内环、厚度外环和轧制力内环、厚度外环 的控制算法不同,将在下面分别叙述。位置内环、 厚度外环是根据厚差控制轧辊的位置到一定的目标 值;而轧制力内环、厚度外环是根据厚差控制轧制 压力到一定的目标值。
4.张力AGC
上述几种AGC均为压下AGC,但轧制薄而硬 的带材时(M很大),压下调节效率不高,这时 需采用张力AGC进行 厚度控制。
LRU2 F2 event
LRU3 F3 event
LRU4 F4 event
LRU5
F5 event
Old product
U NCOILER - STD1 INTERSTAND 1-2 INTERSTAND 2-3 INTERSTAND 3-4 INTERSTAND 4-5 STD5 - CO ILER
心的影响,为了进一步消除偏心往往在第一机架 或第一、二机架加上偏心控制。由于压下效率随 着带钢厚度减薄,硬度变硬而急剧变小,后面机 架一般不加偏心补偿。
A--幅值 ω--频率 ψ--初相角
从正弦波特性可知,只有两个幅值相等但反 相,频率相等且初相角相同的两个信号相加才能 完全互相抵消,否则:
1)频率不同的正弦信号无法相加,但由于频率与轧 辊转速有关,容易找准;
采用C方式,因为第五机架变形量很 小,轧制力也小,如果用低粗糙度的磨削 辊,就可能会产生打滑现象。所以第五机 架的工作辊应采用粗糙 高的毛化辊。C方 式可以充分满足后道机组对产品表面高粗 糙度的要求,由于第五机架作为平整机使 用,因而可在成品带钢上获得良好的板形。
轧机机架AGC控制
轧机一机架AGC控制前面已经讲过AGC控制系统的组成和控制方式。
下面以一机架为例具体讲解。
一、概述冷轧轧机使用的是日立设计的UCM轧机。
其AGC控制可分为两大部分:一机架的压下控制和2-4机架的精调速度AGC控制。
来料的缺陷基本上可在一机架消除。
一机架控制的好坏将直接影响到产品的质量。
所以,在本AGC系统中一机架采用了多种控制手段,其目的就是尽可能使一机架出口厚差最小。
一.一机架控制概况为了保证一机架的带钢出口厚度,在一机架中AGC采用了如下多种控制方法。
●前馈控制(FF)●虚拟测厚仪控制(GM SMITH)●反馈控制(FB)●轧机弹性系数控制(BISRA)●支撑辊偏心控制(REC)其中,前馈控制和BISRA属于预控AGC,而它们的控制方法又完全不相同,前馈控制是利用一机架前的测厚仪直接检测厚差#1 机架图1 一机架AGC控制构成进行控制,而BISRA则利用LOADCELL检测轧制力的变化,通过快速响应的控制系统实现对来料厚差的控制。
GM-SMITH是属于监控AGC,它不仅具有反馈控制的稳定性而且还克服了反馈控制的滞后性,在低速时监控效果则更好。
这是由于出口测厚仪与一机架之间有2.75米的固定距离,所以,从出口测厚仪所测的实际值在时间上要滞后一段时间,特别在低速时这段时间相对就比较长。
反馈控制就是利用出口测厚仪进行检测和控制的,所以无法克服这滞后时间。
而GM-SMITH则利用轧制力间接计算出一机架的出口厚差进行控制,再利用出口测厚仪进行修正,所以,与反馈控制相比它就克服了这段滞后时间。
在高速轧制时,由于这段滞后时间相对比较短,已不影响监控效果,所以就直接用反馈控制。
所以,反馈控制和GM-SMITH 的切换控制,弥补了仅用反馈控制在低速时的不足,使一机架的监控效果更佳。
支撑辊偏心控制则用于补偿由于支撑辊偏心而引起的一机架出口厚度偏差。
此控制方式没有投入。
通过这几种控制方式的共同作用,使一机架出口厚差最小化。
厚度自动控制AGC课件
当轧件出口厚度增大时,增加 张力,降低轧制压力,减小轧辊
S K M h K
弹跳,使轧件出口厚度变小,回到
目标值。张力调节量和轧件厚差的
关系可通过弹跳方程和压力方程的
联解得到。
h S P K
P P h P T h T
图14 软硬金属对轧辊调节量的影响
(a) 厚软金属;(b) 薄硬金属
由上两式可以解出:
反馈AGC的主要缺点是,实际调厚的点不是所检测之处,存在滞 后现象。
反馈AGC的控制量为:
S K M h K
3.4 GM-AGC
为了减小反馈AGC的滞后,可以利用机架作为“侧厚仪”测量轧
出厚度,根据实测的轧制压P力* 、辊S*缝 等值,用弹跳 P0 O G K
P
图1 P-h图(弹塑性曲线)
P
M K
0
S
S(h)
h
H
图2 P-h图
P-h图在定性上比较直观,是目前讨论厚差和厚度控制现象的一个 有用工具。由于轧出厚度h即为“有载”辊缝值,因此在横坐标h上亦 很清楚地表达了“空载”辊缝值So,轧出厚度h和机座弹跳量。这样在 P—h图上可以同时表达出轧机弹性变形和轧件塑性变形的情况。
图10 S 和h 的关系
3.AGC
S ab
h cb
tan K
tan M
ab ac cb cd cd cd ( 1 1 ) cd ( K M )
tan tan
KM
KM
cb cd M
cd
h S
cb ab
M cd (K
M)
K
K M
KM
h K S
K M
K=Cp,轧机刚度系数,t/mm;M=Q,轧件塑性系数,t/mm。
SIEMENS轧机AGC功能介绍
SIEMENS轧机AGC功能介绍1、设备配置:1 x射线测厚仪2张力计3激光测速仪4 SONY磁尺5压力传感器2、功能配置:西门子的厚度控制主要分为入口厚度控制、出口厚度控制和各种补偿功能。
入口厚度控制又分为常规的秒流量和先进的秒流量两种, 两个原理均可以实现并能够按需要进行切换,先进的秒流量控制对补偿馄缝引起的误差和材料硬度偏差时特别有效。
出口分为A、B、C 三种模式。
2.1常规秒流量概念(CMF)2.1.1第一机架厚度控制:前馈控制来料厚度的偏差在轧机入口处由测厚仪测出,通过控制第一机架的辘缝和入口张力车昆的转矩进行修正。
前馈控制能够有效地补偿厚度偏差,根据来料情况和控制系统的动态品质,前馈控制可以补偿入口处短期内出现的厚度偏差。
2.1.2第一机架厚度控制:反馈控制反馈控制环对长期存在于第一机架的厚度偏差起作用,第一机架后的残余偏差由出口测厚仪测出并分析计算平均的出口厚差,得出带钢单位长度方向上厚度偏差平均值;最终的修正值通过积分控制器传送到执行器,通过控制第一机架的馄缝和入口张力车昆的转矩进行修正。
因为厚度偏差在轧机出口处测出,所以短期内的厚差不能被反馈控制及时修正,带钢厚度的实际值由测厚仪时间常数和相关速度的延迟时间决定,馄缝和测厚仪间的距离越短,板厚反馈控制的效果越好。
2.1.3第二机架厚度控制:前馈控制第一机架后残留的厚度偏差由第一机架后测厚仪测出,通过控制2#机架的辘缝,及2#机架的速度和入口张力馄的转矩进行修正。
2.2扩展秒流量概念在扩展秒流量控制中,所改进的部分就是扩展了秒流量的原则到入口段,将张力馄假设为第零机架,其压下量为零。
2.2.1第一机架厚度控制:前馈控制前馈控制可以确保第一机架短期内的厚度偏差修正。
入口厚度偏差由入口测厚仪测岀,存储在存储器中并且传送到第一机架。
然后厚度偏差转换成为适当的修正值调节入口张力馄的速度和1#机架的辘缝。
2.2.2第一机架厚度控制:反馈控制板厚控制监控环影响第一机架的长期带钢厚度偏差。
冷轧控制AGC简介
+
ATR
#1-2 DC
||||||
h1X
MF5 FB AGC MFG5 CALCULATION
V5D V4D
MF5 FF AGC
h4X
MF4 FB AGC
MF4 FF AGC
MF3 FB AGC
MF3 FF AGC
MF2 FB AGC
MF2 FF AGC
H2 h5D COMPEN
||||||
H5
MFG4 CALCULATION
#3-4 DC
#2-3 DC + + + #3AD AGC
+ + #5AD AGC
ATR
+ + #4AD AGC
ATR
ATR
+ #2AD AGC
+
ATR
#1-2 DC
||||||
h1X
MF5 FB AGC MFG5 CALCULATION
V5D V4D
MF5 FF AGC
h4X
MF4 FB AGC
MF4 FF AGC
5.0 m 4.0 m
(不包括 FGC “ON” 部分)
高级 AGC 5.0m
为用户创造价值
Creating Value for the User
THANK YOU
VM5 VM4 VM3 #5STD #4STD #3STD SHEAR X5D2 X5D1 SM TM X4D TM h4X TM
高级 AGC
VM2 #2STD #1STD MILL ENTRY BRIDLE TM ASR
X1D TM TM
X1E
M
#2 T/R CPR PUC + + + + BRIGHT #4-5 DC + + ASR PUC #1
AGC系统原理
板带材厚度精度是板带材产品的两大质量指标之一。
厚度自动控制简称为AGC(Automatic Gauge Control),是现代化冷轧薄板生产中实现高精度轧制的重要手段。
目前随着轧制理论、控制理论和人工智能理论的发展,以及他们在轧制工程中的应用,使得板带产品的厚度精度与板形指标有了很大程度的提高。
然而,对单机架可逆式冷带轧机采用专门的控制技术,用以实现对板带材的高精度控制,仍是板厚控制领域研究的热点问题之一。
一、系统原理图参考相关资料,可确定该型号轧机的液压系统。
该液压系统主要控制元件包括伺服液压缸、伺服阀以及位置传感器和压力传感器。
注:为提高系统的可靠性,每个伺服缸控制回路引入了两个伺服阀,一备一用。
伺服缸的尺寸为ø570mm /480mm X 150mm(缸内径/活塞杆直径X行程),其最大工作压力为25Mpa,最大运动速度为3mm/s。
伺服阀采用先导级电液伺服阀,可选额定流量为:35L/min(额定压力10bar时),90L/min (额定压力70bar),最大控制压力为5080psi(350bar),响应时间8~18ms;系统油液控制精度为NAS5级。
二、轧机位置控制(AGC)系统如下该轧机液压压力系统主要由TCS系统、液压控制器、伺服阀控制器、伺服阀、液压油缸、位移传感器等6部分组成。
以下是液压压力伺服系统的控制图:液压AGC位置控制方式控制框图三、AGC系统的控制原理与计算方法1.模型调节原理AGC的调节过程,实际上是解决外界扰动(坯料厚度和硬度差等)、调节量(辊缝)和目标量(厚度)等之间的相互影响关系的过程。
外界扰动影响压制力,调节辊缝也引起轧制力的变化。
因此,当轧件头部锁定之后,第一次测得的轧制力差⊿p肯定是由外界扰动引起的,就可用⊿p1=⊿pd计算出当时的辊缝调节量⊿s;第二次,第三次…,第n次的压力测量值,不仅包含了外界扰动因素的影响(⊿pd),而且包含辊缝调节引起的轧制力变化量(⊿p1)。
板带轧机AGC控制技术
板带轧机AGC控制技术2.液压AGC厚度控制系统液压AGC(自动厚度控制)系统是提高宽带热连轧板厚精度,控制板形,提高带材合格率的重要技术,AGC系统的动态品质、静态品质的好坏直接影响系统的稳定性,响应的快速性和控制精度。
板带轧机液压AGC系统主要功能是实现压下位置自动控制(液压APC)及板厚自动控制(液压AGC)。
正是由于液压AGC系统响应的快速性,控制的精确性,使得越来越多的宽带生产线采用。
莱钢1500mm宽带热连轧生产线实践证明液压AGC系统通过提高整套轧机控制水平,使得产品质量大幅度提高。
液压AGC控制响应时间40ms,响应频率1 5Hz,使板带纵向厚差控制在范围内,促使莱钢板带产品质量达到世界水平。
2.1 AGC的组成2.1.1工艺原理液压压下装置一般由位移传感器,液压缸和电液伺服阀等所组成,如图1所示。
系统通过电液伺服阀对液压缸的流量和压力的调节来控制液压缸上、下移动的行程来调节轧辊辊缝值。
液压AGC系统通过测厚仪、位移传感器和压力传感器等对相应参数的连续测量,连续调整压下缸位移、轧制压力等,从而控制板带材的厚差。
一个完整的液压伺服控制厚度自动控制系统的主要设备由计算机、检测元件为主的控制装置和以一套液压缸(每侧一个)为主的执行机构组成。
检测元件主要有:测厚仪、测压仪(每侧一个)以及安装在液压缸上的四个位置传感器(每个液压缸两个)和两个压力传感器(每个液压缸一个)。
2.1.2液压AGC阀台图2 液压AGC阀台示意液压AGC阀台原理示意如图2所示。
(1)阀站下方P口连通液压站的系统供油油路,用于为液压AGC系统提供液压动力,T口连通液压站油箱,用于回油。
(2)阀站右方的P口,T口,X口用于检修或排查故障时检测阀站内系统供油压力P 以及伺服阀控制油路X是否正常。
(3)阀站上方A口连通液压AGC液压缸无杆腔,B口连通液压AGC液压缸的有杆腔。
(4)过滤器对阀站内的P油路和X油路中的杂质进行过滤,如果过滤器DPS1堵塞,将发出故障信号,应及时更换。
冷轧机AGC控制系统模型简介
冷轧机AGC 控制系统模型简介概述:液压AGC控制技术是现代轧钢生产中不可缺少的关键技术之一,其控制效果直接影响产品质量,因此对AGC控制系统进行研究具有重要的理论及实际意义。
本文介绍了厚度偏差形成的原因,分析了液压AGC系统的调节方式和基本控制原理,对AGC系统中的位置控制器、伺服放大器、位移传感器、压力传感器、控制调节器五个主要模型进行分析。
1.板带轧机液压AGC系统的功能及特点轧机液压厚度自动控制(简称轧机液压AGC)系统的作用是消除轧制过程中所生产的带钢纵向长度上的厚度差,使带钢后部向前端厚度看齐,它能在预设定的基础上使板带前后端厚度都在公差范围内。
它根据实测辊缝、轧制力,根据弹跳方程计算出实际板厚,在通过实际板厚和要求轧制的板厚,比较其厚差,然后通过伺服阀系统控制,调整压下油缸,以达到所要求的出口板厚。
具有以下特点:1)快速响应好,调整精度高。
2)液压阿AGC 过载保护简单、可靠。
3)采用液压压下可根据工艺要求方便的改变和控制轧机当量刚度,实现对轧机从“恒辊缝”到“恒压力”的控制。
正式由于这些特点,.板带轧机采用液压后,提高钢板厚度精度,改善了质量,已成为.板带轧机的必备手段。
目前,新建轧机几乎全部采用液压AGC技术,液压AGC技术已经成为现代板带轧机装备水平的重要标志之一。
在现代钢铁行业,是否具有液压AGC系统将决定其产品在市场竞争的关键。
2.板带轧机厚度偏差形成的原因冷轧过程中的带钢厚度偏差主要由热轧原料的厚度偏差以及冷轧过程中产生的厚度偏差构成。
来料在热轧过程中产生厚度偏差的原因有:1)轧辊偏心;2)带钢头尾部张力消失;3)带头和带尾的温差;4)冷却系统造成温度不均;5)与运输辊道及冷却辊组接触产生的局部温度偏差。
带钢在冷轧过程中产生的厚度偏差的主要原因有:1)支撑辊轴承油膜漂移引起的辊缝变化(加速时油膜厚度变化);2)轧辊热变形引起的辊缝偏差(轧辊热膨胀)3)轧机机架弹性变形引起的辊缝偏差;3.板带轧机厚度偏差解决安装AGC系统的目的是消除厚差。
厚板轧机的“自动厚度控制”(AGC)系统
第一章系统介绍Davy国际提供的厚板轧机的“自动厚度控制”(AGC)系统AGC控制装置取代了早期的压下螺丝系统。
新系统为轧辊辊缝和轧制负荷闭环控制提供了全部需要的功能;包括利用来自规程计算机信息对钢板间和各个道次间辊缝的设定,以及轧制中尺寸误差的动态修正功能。
液压控制是利用新的轧辊负荷油缸和设备提供数字位置反馈信号的数字位置传感器以及用来进行负荷测量的压力传感器执行的。
装在轧机牌坊上的延伸仪还可提供轧制负荷作为备用。
有两种方法用于现有压下螺丝闭环位置控制。
第一个方法,长行程绝对位置传感器装在每个压下螺丝中心一下:第二个方法,解析仪齿轮箱装在每个压下螺丝驱动电机涡轮上。
主要特点:压下螺丝位置控制环路液压位置和负荷控制环路轧机弹跳补偿用测量仪控制采用轧出侧r射线测厚仪进行“厚度误差修正”(只用于最后道次)。
带彩色监视器(In Touch MMI)和常规键盘的操作者控制站。
带Borland Paradox 数据库的数据处理PC。
自动调零和轧机弹跳校验。
带In Touch MMI的工程师接口PC机。
带有测厚仪,用来装载每块钢板设定信息的串行接口。
带有泵装置PLC的控制接口AGC系统的目标就是用控轧和非控轧工艺经过数个道次产生出有处于严格公差范围的钢板。
系统的组成AGC系统控制柜这是个双室柜,内有液压AGC系统用中央处理设备。
包括以下主要分系统:单机架控制器(SSC):这是个VME分机架为基础的分系统,包括各种处理器和接口模块。
DDC处理器根据AGC处理器提供有设定值和动态参考值进行液压油缸的闭环控制。
AGC/ LAN处理器经过液压油缸和压下螺丝进行轧制负荷和辊缝的自动闭环控轧。
此处理器利用来自规程计算机信息设定钢板间/道次间的辊缝,还可在轧制过程中修正厚度误差。
提供了各种操作者选择控轧方式,包括有测厚仪或没有测厚仪的负荷控制、位置控制,和厚度误差反馈。
该处理器还处理轧机弹跳校验和负荷调零。
AGC/LAN 处理器还可经过局部区域网络(LAN)提供SSC分系统、系统文件服务站和所有外围主机之间的以太网络和英特网络间的连接。
霍尼韦尔AGC操作要领
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鼎胜3号铝箔1600轧机霍尼韦尔测厚仪及AGC 系统操作要领
1、 开始穿带前,在“换卷设置”中设置轧制参数,包括入口厚度,出口厚度,带材宽度,AGC 模
式,设置完成后,点击“保存并装载”。
此时系统做一次标准化,在画面最下面状态栏可以看到红色字样“正在标准化”。
注意,此时测厚仪上下头之间不能有带材。
2、 开始穿带前,确认“开始轧制”按钮为上图所示的黄色实按钮;
(注:若为虚按钮,操作手打开卷取锥头一次,再夹紧卷取锥头,则“开始轧制”虚按钮变为黄色实按钮;)
3、 开始正常穿带;
4、 主机速度大于3米/分钟时,黄色的“开始轧制”按钮自动变成绿色“卷轧制中”按钮,主机
速度大于6米/分钟时,测厚仪快门自动打开开始测量;
(注:若主机速度大于6米/分钟后,黄色的“开始轧制”按钮不能自动变成绿色“卷轧制中” 按钮,快门不能自动打开开始测量,则需主操手手动按下黄色的“开始轧制”按钮,并手动打开快门开始测量。
)
5、 出口厚度接近出口目标厚度时,主操手可把操作台上AGC 手动/自动开关扳到自动,此时AGC
自动控制投入;
6、 投入AGC 自动控制后,操作员可以根据需要投入速度优化、压力优化、TAD ,见上图指示按钮 注:
∙ 打开卷取锥头后,测厚仪会自动做一次标准化,此时应确认测厚仪上下头之间没有带材; ∙ 前后锥头夹紧后,“开始轧制” 按钮由虚钮变为实钮。
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轧机厚度自动控制AGC系统使 用 说 明 书中色科技股份有限公司装备所自动化室二零零九年八月二十五日目 录第一篇 软件使用说明书第一章 操作软件功能简介第二章 操作界面区简介第三章 操作使用说明第二篇 硬件使用说明书第一章 接口板、计算机板跨接配置图 第三篇 维护与检修第一章 系统维护简介及维护注意事项第二章 工程师站使用说明第三章 检测程序的使用第四章 常见故障判定方法第四篇 泵站触摸屏操作说明第五篇 常见故障的判定方法附录:第一章 目录第二章 系统内部接线表第三章 系统外部接线表第四章 系统接线原理图第五章 系统接口电路单元图第一篇软 件 说 明 书第一章 操作软件功能简介.设定系统轧制参数;.选择系统工作方式;.系统调零;.显示时实参数的棒棒图、馅饼图、动态曲线;.显示系统的工作方式、状态和报警。
以下就各功能进行分述:1、在轧机靠零前操作手需根据轧制工艺,设定每道次的入口厚度、出口厚度和轧制力等参数。
也可以在轧制表里事先输入,换道次时按下道次按钮,再按发送即可。
2、操作手根据不同的轧制出口厚度,设定机架控制器和厚度控制器的工作方式,与轧制参数配合以得到较理想的厚差控制效果。
3、在泄油状态下,操作手通过在规定状态下对调零键的操作,最终实现系统的调零或叫靠零,以便厚调系统正常工作。
4、在轧制过程中,以棒棒图、馅饼图和动态曲线显示厚调系统的轧制速度、轧制压力、开卷张力、卷取张力、操作侧油缸位置、传动侧油缸位置、压力差和厚差等实时值。
(注意:轧机压靠前操作侧油缸位置、传动侧油缸位置显示为油缸实际移动位置。
轧机压靠后操作侧油缸位置、传动侧油缸位置显示的是辊缝值。
)5、显示系统的工作方式、系统状态和系统报警。
6、系统有两种与传动和测厚仪协调工作模式A.常用数据由厚控AGC发送到传动及测厚仪。
如人口厚度、出口厚度、轧制速度及张力等等。
传动以此为基准值,如调整需通过把手或其他方式加到此基准值上,然后返送回AGC。
B.常用数据由厚控AGC发送到传动及测厚仪。
如人口厚度、出口厚度、轧制速度及张力等等。
但传动不以此为基准值,轧制速度及张力由传动自主给出。
第二章 操作界面区简介操作界面基于Windows xp平台,如图所示。
画面直观易于掌握,并能够快速响应系统动作,下面将逐一介绍参数设定区、实时监控区、系统状态和报警以及工作方式显示区、控制按钮区。
1、主要参数及实时监控区包括棒棒图、馅饼图和动态曲线在内的区域,操作手可直观的了解到轧制速度、轧制压力、入口张力、出口张力、传动侧油缸位置和操作侧油缸位置的实时值。
量表显示传操两侧压力偏差值。
趋势视图可观测厚度偏差、入口张力、轧制速度、轧制压力和辊缝变化趋势的多种曲线图,并且曲线坐标单位及组合可由操作手选择。
注意以下情况:A.压力差显示的数值为(DS压力-NDS压力),为正时DS压力大。
B.传动侧油缸位置和操作侧油缸位置的棒图显示。
在靠零完成前显示油缸的实际位移。
在靠零完成后显示辊缝的相对值。
靠零后下面的数码显示为辊缝值。
(此值与预设压力有关请操作人员注意。
)2、参数设定区该区域由操作手按下以下触摸按钮或用键盘的相应键(扩号内)。
设定入口厚度、出口厚度、压力、油缸方式和监控方式。
如下为操作键功能说明:上图显示为数据输入界面点击合适的数字后按确定。
①入口厚度 --- 可以用数字键输入入口厚度值并按确定,发送后右侧输出域显示相应的数值。
②出口厚度 --- 可以用数字键输入出口厚度值并按确定,发送后右侧输出域显示相应的数值。
③预期轧制力 --- 可以用数字键输入预期轧制力并按确定,发送后右侧输出域显示相应的数值。
④油缸方式 ---通过选择油缸方式以便控制系统更好的工作,油缸方式的选择有以下几种:A.位置(以位置闭环为主,主要轧制0.09MM以上产品,也应根据厂方工艺人员建议)。
B.压力(以压力闭环为主,主要轧制0.09MM以下产品,也应根据厂方工艺人员建议)。
C.厚度计(压力补偿模式,主要热轧使用,应用前提是轧机偏心小,大约值为压力自然偏摆+/- 1-2吨)。
注:本机不使用该方式。
⑤监控方式 ---可以选择以下监控方式。
A.油缸:以位置闭环为主,主要轧制0.09MM以上产品,或根据厂方工艺人员建议。
测厚仪检测厚度公差经运算后修正位置给定值。
B.压力—张力模式:以压力闭环为主,主要轧制0.09MM以下产品,或根据厂方工艺人员建议测厚仪检测厚度公差经运算后修正压力给定值。
C.张力—油缸模式:以张力为主油缸模式为辅的二级监控。
D.张力—速度模式:以张力模式为主速度为辅的二级监控。
E.速度—张力模式:以速度模式为主张力为辅的二级监控。
⑥轧制表 ---按此按钮可以输入预存的轧制表或修改轧制表。
⑦下道次 ---可以在预存的轧制表中选取下一道次。
⑨ 发 送 ---以上数据输入后按此键将数据发送到PLC。
注意轧制中不能无故随便发送。
3、系统状态、报警、工作方式显示区该区反映厚度控制系统的工作状态、工作方式和报警,有助于操作手掌握系统的工作情况。
有以下几个常见报警信号。
A.轧辊倾斜 (轧制时出现此报警信号,操作人员应告知维护人员处理。
二次靠零后拉开辊缝时出现此报警信号应更换伺服伐。
这使由于两侧开辊缝阀进油速度不一致造成的。
出现此情况多为单侧伺服阀过滤芯堵或阀响应变慢所至,应及时换阀或洗阀)B.压力极限1(出现此报警信号,操作人员应注意观察压力或减低压力以免出现压力极限2报警。
)C.压力极限2(出现此报警信号,操作人员应注意观察压力或减低压力以免出现保护性自动泄油。
)系统内部一般设定为只报警不泄油状态,若为瞬间过压,不影响轧制,当料轧完后,按一下泄油复位按钮,如果报警消除则为瞬间过压或为干扰信号,若按一下泄油复位按钮,如果报警不消除则为故障,应告知技术人员检查(压力,压力传感器,压力隔离通道板等)。
D.伺服阀堵塞,充油电流已给但位置一直未改变,超过一定时间限制就发出报警信号。
4、控制按钮区A.停 止 按钮 ----按下此按钮可退出主操台或工程师站的运行画面。
B.系统靠零 按钮 ----按下此按钮可进行靠零操作。
C.监控投入 按钮 ----画面运行时“监控投入”按钮自动为绿色,说明监控自动投入,但此时监控并未有效,需满足一定条件监控才能有效。
若想取消掉监控,只需按下此按钮,此时“监控投入”按钮变为灰色,退出监控。
D.监控有效 按钮 ----当“监控投入”按钮为绿色,且满足以下两个条件:a.测厚仪在线b.张力建立c.“监控有效”按钮变为绿色,监控有效。
E.开 辊 缝 按钮 ----当系统二次靠零完成后,开辊缝按钮变为绿色,辊缝打开。
F.辊缝恢复 按钮 ----当拍急停或非正常停机泄油后,按下“辊缝恢复”按钮即可使辊缝恢复到事故之前的辊缝值,无需二次靠零。
(注意:当轧制的这卷料轧完,下次带材咬入之前必须进行靠零操作。
)第三章 操作说明1、设定轧制参数通过选择“轧制表“页面,可以调出需要的轧制规程,也可以通过此按钮来添加新的轧制表或修改现有的轧制表。
点击要修改的轧制道次再按修改道次按钮出现以下画面。
每一道次都要根据工艺要求,在靠零前设定入口厚度、出口厚度和轧制压力参数,并选好轧制道次参数,以及轧机的工作方式后按“发送”按钮。
可以修改每一道次的参数(请不要在轧制时修改)。
按修改按钮再看提示操作。
2、选择工作方式分别选择油缸方式、监控方式,要注意的是每次轧制前一定确保轧制参数和工作方式已下达给MSC控制器和AGC控制器,否则将会采用系统默认值,所以建议操作手在轧制前重新输入各参数,并可按下轧制表的工作模式进行选择。
数据输完后按发送按钮发送。
3、轧制表选择按事先输入的轧制表选择某一合金的某一组轧制表,在每一道次轧制完成后按“下道次”按钮然后再按“发送按钮。
4、系统调零(1)数据输入发送后,按操作台上“泄油复位”键,屏幕系统状态显示应显示“泄油复位”;(2)按“系统靠零”按钮,此按钮改变颜色。
此时要观察传动侧油缸位置和操作侧油缸位置的棒棒图是否向上均衡移动,正常情况下应很快使辊缝自动闭合到系统设定的接触压力(一次压靠力),此时状态栏显示“轧辊接触”;(3)启动轧机,使轧机以穿带速度转动(一般应≥0.18米/秒穿带速度);(4)再次按下“系统靠零”按钮,轧机自动完成调零,同时按予设压力值,出,入口厚度,和其他参数发送后轧机自动拉开辊缝。
状态栏显示“辊缝就绪”,同时机架控制器自动进入位置控制模式,现在系统进入正常工作状态。
此时位置显示为辊缝参考值。
5、开辊缝(1)轧机停车,张力未建立;(2)选择出口厚度较大道次值按发送后辊缝自动拉开。
6、闭辊缝(1)轧机停车,张力未建立;(2)恢复出口厚度原道次值按发送,辊缝自动闭合到系统设定的接触压力,自动转入辊缝打开前的状态。
7、监控投入(1)开卷张力、卷取张力必须建立,状态栏显示“张力建立”;(2)轧制速度必须大于穿带速度;(一般为高于0。
3米/秒)(3)C型架到达正常测量位;(4)测厚仪进入正常测量状态,此时状态栏显示“准备就绪”;(5)选择适宜的监控方式,按确定键后,系统自动转入监控工作模式,状态栏显示“监控有效”;(6)触发“监控投入”按钮,系统在监控有效和监控无效之间相互切换,状态栏显示在“监控有效”和“准备就绪”间变换。
选择监控方式的方法如下:点击选择适宜的监控方式后按确定,此时如上面条件满足后监控方式的返回值应有显示。
8、自动“监控投入”投入(以下条件满足后可自动投入监控,按钮显示黄色为自动监控投入有效。
)(1)开卷张力、卷取张力必须建立,状态栏显示“张力建立”;(2)轧制速度必须大于穿带速度;(3)C型架到达正常测量位(4)测厚仪进入正常测量状态,此时状态栏显示“准备就绪”;监控方式按以下自动选择。
A.出口厚 ≥ 0.09MM “油缸方式。
”B.出口厚 ≤ 0.09MM “张力—油缸”方式。
C.应当注意当选择自动监控投入方式后操作台画面自动按钮变色,此后监控方式由计算机自动选择,操作人员将不能改变,如果需要改变监控方式,请不要使用自动监控投入方式。
9.示波器功能你可点击右健操作面板选择要显示的曲线和刻度。
10.数据记录软件包的使用在工程师站上开机后会自动运行数据记录软件。
靠零完毕后,轧制咬料后开始记录绿灯亮开始记录,见下图。
点击也可击如图位置可以可以选择高速归以选择显示的归档显示,但的信号名。
但高速归档的信信号只有缺省省值,见下图。
轧制完成后可退出数据记录软件。
再点开始-程序-数据采集系统-数据显示,运行数据显示软件。
见下图。
由上图点击日期选择钮可以选择查询开始和结束日期,确定后点查询钮。
出现以下画面。
点击卷号,道次号。
再点显示子画面。
可以点击信号选择框,选择想要显示的信号。
可以点击再点高速归档数据显示子画面。