铝箔轧机的AFC控制系统

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铝箔轧机的AFC控制系统

铝箔轧机的AFC控制系统
左小刚;左宏
【期刊名称】《新疆有色金属》
【年(卷),期】2009(032)005
【摘要】介绍了铝箔轧机在轧制过程中的AFC控制系统.AFC控制系统包括测得的板形值和控制命令的产生或者来自工作辊弯辊、倾斜和冷却控制环节的偏差,这几种控制模式都使用反馈运算法则,是控制带材板形的主要手段.
【总页数】2页(P71-72)
【作者】左小刚;左宏
【作者单位】新疆众和股份有限公司,乌鲁木齐,830013;新疆众和股份有限公司,乌鲁木齐,830013
【正文语种】中文
【相关文献】
1.现代化铝箔轧机控制系统 [J], 张瑞琴
2.铝箔轧机弯辊控制系统对工作辊表面及带材表面质量的影响 [J], 崔磊
3.阿亨巴赫铝箔轧机板形自动控制系统 [J], 宋春颖
4.电液比例控制系统在铝箔轧机上的应用 [J], 徐娅红
5.Achenbach铝箔轧机控制系统常见故障处理 [J], 贺晓
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智能AGC

智能AGC/AEC控制器智能AGC／AEC控制器主要是针对冷轧机和平整机开发的，目的是提高自动化控制的水平、性能和产品质量。

我国目前有三百多套中小型轧机和平整机，有些设备己配有液压AGC／AEC控制系统，有些设备则没有，还有待改造。

目前常规AGC／AEC控制系统存在许多问题，实际运行效果不够理想。

为此，我们将人工智能技术和智能控制思想引入到AGC／AEC控制中，使控制系统具有智能化，以提高系统的控制精度。

下面从二个方面论述人工智能运用到AGC控制的必要性（AEC控制同AGC控制具有相同的特性，可作为特例进行研究）。

1.带钢产生厚度不均的原因和解决方法轧制带钢过程中，使厚度产生波动的原因比较复杂，从钢厂工艺流程上看，可以追述到板坯（粗轧坯或连铸坯）的生产。

对于带钢轧制工艺本身，产生厚度不均的原因大致有以下几个方面因素：（1）待轧原料因素是带坯厚度不均和硬度波动（含水印）无论是热轧还是冷轧，待轧材料及其硬度因种种原因会发生避免不了的波动。

（2）生产工艺因素是轧制润滑液润滑性能不稳定，造成摩擦力发生变化；依据弹跳方程，凡是影响轧制压力、原始辊缝和油膜厚度的因素都将对实际轧出厚度产生影响，具体表现在：①温度变化的影响。

温度变化对带钢厚度波动的影响实质就是轧件温度差对厚度波动的影响，温度波动主要是通过对金属变形抗力和摩擦系数的影响引起厚度差。

②张力变化的影响。

张力是通过影响应力的状态改变金属变形抗力，从而引起厚度发生变化。

③速度变化的影响。

主要通过变形区域中摩擦系数与支承辊油膜厚度的变化影响带钢轧出厚度。

④辊缝变化的影响。

轧制时轧机部件的热膨胀、轧辊磨损和轧辊偏心等使辊缝发生变化，直接影响成品厚度。

（3）轧制设备因素是轧辊偏心和加减过程中动态张力发生变化。

上述三方面因素反映到轧机上，使轧制过程中辊缝不断发生变化，带钢厚度也随之产生波动。

为了消除带钢厚度不均（控制在允许误差之内），人们利用厚度控制来克服或减轻各种干扰因素对成品厚度的影响。

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。

轧机板形控制系统-AFC机理培训教材

• 由SCAM1PLC和SFCM1PLC通过传感器检测的数据，绘制出实际轧制曲线。和设定曲线作比较，PLC通过程序分析、判断、校准补偿偏差。再发送控制指令给各模拟量数字量控制模块。
• 由控制模块传送指令给各液压缸和电磁阀，通过液压缸和电磁阀改变弯辊、VC辊、和喷液横梁的状态，从而达到控制板形的目的。
轧制曲线的数学模型
执行机构的工作状态
弯辊的工作状态：主要实现的是对铝箔边部的控制
VC辊的工作状态：主要实现的是对铝箔中部的控制
正常轧制状态辊系的弯曲是由液压缸作用得到的。
喷液横梁的工作状态
板形辊的传感器分布
• 铝箔轧制完成后，操作手需要对轧机的各辊做清洁检查工作 • 正常的部件润滑、紧固、保养、检查等工作是由设备部门完成的 • 轧制曲线的设定，是由技术部制定的 • 板形的正常与否，应由设备部和技术部协调处理
板形辊和旋转编码器
信号放大板和解码单元
执行系统的主要部件
• 弯辊 • VC辊 • 喷液横梁
弯辊
VC辊
பைடு நூலகம் 喷液横梁
板形控制的工作原理
• 由技术部设定轧制曲线，在铝箔轧制时，由板形辊上的48个传感器检测铝箔给板形辊的压力，经由信号放大板放大信号和旋转编码器编码，发送给解码单元。再由解码单元解码后传送给SCAM1PLC和SFCM1PLC。
AFC机理培训
板形控制系统
• 控制系统 • 检测系统 • 执行系统
控制系统的主要部件
• SCA M1PLC • SFC M1PLC • 模拟量和数字量输入输出模块
SCA M1PLC和模拟量数字量输入输出模块
SFC M1PLC和模拟量数字量输入输出模块
检测系统的主要部件

铝箔轧机操作要领

第十二章铝箔轧制操作要领铝箔轧制操作要领（（粗轧粗轧））1、轧前准备：1.1 检查各系统运行状态确认1.2 根据计划单换辊，并检查a) 喷嘴状态（位置、堵塞）；b) 确认轧制线位置；c) 油雾管连接要好。

1.3 根据计划备料上料，并注意做到：a) 扒掉表面一层，防止灰尘、胶带进入轧机，防止辊印；b) 确认卷端面质量，轻的尖锐的撞伤处理成圆弧状。

2．升速过程2.1 新换入工作辊的轧制2.1.1 按正常轧制时的轧辊运行状态热辊3~5min ，加热后的辊可以少些。

2.1.2 AFC 中的喷嘴喷油比例控制在工艺表的下限值，可以快速达到理想板型后恢复。

2.1.3 用尽可能大的后张力、前张力，稳定后恢复。

2.1.4 用适当的轧制力、弯辊力、倾斜值（主要靠平时的经验积累），避免一边松、一边紧或两边过松过紧。

2.1.5 升速时尽快达到目标厚度。

2.2 正常轧制过程中的升速2.2.1 根据上卷的各参数的数值，预设轧制力、弯辊力、倾斜值，可以得到平稳板型。

2.2.2 升速可一步到位，不要在未到目标厚度时调整板型（前张力值相对小，不利于展平）。

2.3 升速时打滑、开缝断带时的处理（主要在粗轧四道次）。

2.3.1 缩短轧件变形的时间：加大轧制力；加大后张力，适当加大前张力。

2.3.2 改善润滑条件：采用较低的油温；开缝处喷油常开。

2.3.3 还是无法轧制时，换辊。

3、中间轧制过程3.1 对中良好，尤其宽料会产生一边松一边紧，从而造成裂边，二肋松现象（影响下道次生产）。

3.2 AFC 要定期校零（板型辊在运行状态下）。

3.3 二肋松时，可降低AFC中的喷油比例。

3.4 断带用油冲洗废料时（长时间），应将喷油全部打开，以免辊型改变。

3.5 起皱、打折、串层、松卷时的调整3.5.1 保证滴油分布均匀，合理。

3.5.2 前张力控制合理。

3.5.3 调整压平辊的位置，或换之。

3.6 打滑、尖叫声的处理先降速，后把油温升或降，改善润滑条件。

铝箔轧制中引起厚差波动的因素分析

铝箔轧制中引起厚差波动的因素分析液压厚度自动控制AGC（automatic gauge control），简称AGC，是九十年代铝箔轧机不可缺少的技术设备，着电子工业、轻工业、食品卫生行业国防工业的发展对高质量铝箔需求日益增多，对箔材的厚度要求愈来愈精确，在轧机上若不采用AGC想达到厚差是难以想象的，因而AGC在整个轧制过程中处于举足轻重的地位。

一、液压AGC控制系统的构成液压泵站主要由压上泵站、蓄能器、油箱和辅助液压泵组成。

液压泵站的运行、状态监测、安全联锁保护以及故障报警由PLC控制。

液压压上油缸和伺服阀、传感器：液压压上油缸为短行程、活塞式液压缸，安装于下支撑辊处。

一侧油缸外侧装有两个高分辩率的位移传感器，以检测油缸位移。

并在一侧缸体上装有一个高精度的压力传感器，用来检测油缸的液压压力，由伺服阀控制油缸液体流量。

二、液压自动厚度控制系统原理图其工作原理：辊缝控制是AGC控制的基本内环，位置检测由位移传感器。

在轧机的操作侧和传动分别有两个传感器获取位置反馈信号，然后把这两个信号加以平均产生一个代表中央位置的信号，这个平均值和一个辊缝给定信号相比较，用两者的差值来驱动伺服阀，调整压上油缸使差值趋于零。

压力控制是AGC控制的第二个基本内环，安装于压上油缸上的压力传感器检测油缸内的压力，经转换得到轧机轧制力反馈信号，这个信号和一个压力给定信号相比较，用两者的差值来驱动伺服阀，调整压上油缸使差值趋于零。

压力控制主要用于压力-张力速度AGC控制、轧机预压靠调零、轧机调试及故障诊断。

测厚仪检测的厚度信号与给定厚度进行比较而得到厚压偏差信号，送给AGC系统进行调节，此为外环控制。

三、各种因素对带材减薄的影响程度压力、张力、速度控制的最有效范围如下（见图3）：压力控制 0.18～0.09㎜张力控制 0.09～0.025㎜速度控制 0.025㎜以下二、轧机厚度控制方式的选择：AGC系统利用测厚仪输出的厚度偏差信号进行反馈控制以保证箔材的绝对厚度不变。

热轧铝板带坯的凸度及其控制

热轧铝板带坯的凸度及其控制作者：贲洪艳1，辛达夫2，吕岩3（1.燕山大学，河北秦皇岛；2.渤海铝业，河北秦皇岛；3.东北轻合金有限责任公司，黑龙江哈尔滨）摘要：为取得板带箔高精度平直板形，仅仅强化热精轧的凸度控制是不够的，因为在随后的冷轧机上的AFC系统要改变热轧板形也是无能为力的，在热粗轧机上的板凸度控制不能忽略。

关键词：热轧坯料；板形；板凸度；平直度1 板凸度产生的原因及调整策略板形已经成为板带箔材的重要质量指标。

当采用热轧坯料轧制时，获得良好平直的板带箔材的关键在于控制好热粗轧的板形(凸度)。

因为板带在轧制过程板坯的凸度具有明显的遗传性。

经过铣面的板坯，断面是平直的。

在热粗轧过程，每一道次的绝对压下量差不多相等，但轧制力是在变化的，这就使得辊型一直在变化，造成板带凸度在不断变化。

由于板坯较厚，在轧制过程，除了纵向的明显延伸，金属的横向流动也比较容易，所以尽管凸度变化较大，板形并没有明显缺陷。

这就是所谓的“带材平直度锥”或称平直度调节的喇叭形原理，见图1［1］。

用公式表示为：c o-带材入口凸度；h o-带材入口厚度；w-带材宽度；宽／厚比数据对应低碳钢图1 带材平直度锥c1，c2－分别为带材入口和出口凸度；h1、h2－分别为带材入口和出口厚度W－带材宽度；a、b－常数(对低碳钢a=b=1.86)。

图2 1100铝合金2100mm宽，出口厚度5.5mm平直度死区的模拟计算结果肖赫特和汤森开发的带材平直度模型中，以及萨默斯的进一步研究中都指出，如果带材相对凸度的变化在图2中的影线区，则热轧期间平直度良好。

图2中的影线区称平直度死区，平直度死区表示带材板形不发生变化的出口带材相对凸度变化的允许范围。

这个范围随宽厚比和轧材变形阻力的增加而减小。

也代表了对平直度的调节范围［1］。

两条虚线之间代表的是平直度执行器的调节能力。

从图2中可以看到，当铝板带厚度在16mm～14mm左右，尽管凸度变化范围较大，板带并无明显的平直度缺陷(当然也就很难检测)，板带厚度进一步减薄，尽管执行器的调节能力增大，但可调节范围缩小，调节效果自然也不明显。

铝箔轧机的工作原理与日常维护

- 81 -工业技术铝箔轧制有别于一般钢带，其特点是负辊间隙轧制。

一般说来，在轧制过程中会有一定的辊隙，但是铝箔轧制过程中，2个工作辊会完全压紧，轮子的外侧部分也与车架上工作辊的弹性变形接触。

当轧制力大于金属变形阻力时，大大减少了轧制力对箔片厚度的影响，从而降低了轧制速度。

所以，张力的缓和成为厚度控制的主要手段。

一般说来，当材料厚度达到0.1mm~0.2mm 时，工作辊就开始打孔。

因为铝箔很薄，其力学性能急剧下降，对非均匀截面变形十分敏感，对材料的冶金性质十分敏感。

1 铝箔轧机的基本构成铝箔轧机的基本结构是由分卷、卷取、台面、输送系统、辅助装置等组成。

工程机械基础有齿条、辊柱、辊柱轴承、辊动轴承等。

辅机包括供给、卸料线圈系统、进料出口、套筒输送、过程润滑、油雾润滑、液压和气压、排放系统、CO 2灭火系统、直流电机冷却系统以及换辊系统等。

铝箔轧机控制系统是铝箔轧机生产的重要环节。

全铝轧机必须配备完整的电气驱动系统，包括厚度控制系统、形状控制系统等，铝箔轧机按轧制平面宽度划分尺寸[1]。

宽为1800mm 以上的轧机称为大轧机。

文中给出了1800mm 轧机的具体实例，如图1所示。

高转速轧机是指超过1200m/min 的轧机。

现在粗铣刀的最大轧制速度是2500m/min。

选用辊速时，粗、中、精轧机不能超过1800 m/min，精轧不能超过1200 m/min，甚至1000 m/min。

2 铝箔轧机的工作原理随着市场需求的增加和设备设计与制造水平的不断提高，铝箔厂生产规模不断扩大，生产难度不断加大，箔材的形状越来越难控制。

由于负轧辊缝的侧倾，因此辊筒的倾斜、液压弯曲对辊形无明显控制作用。

根据工作辊与支撑辊的直径和宽度关系，对辊面和辊中心采用弯曲控制，机械式的凸度控制基本上无效。

控轧辊热凸度可降低前2个控制柜的局部偏差，但响应速度慢、厚度薄、控制效果减弱。

为解决这一问题，排除抛物线偏差，国内外轧制机的设计和制造企业采用可变冠辊（VC 辊）作为支撑辊，大大改善了外形。

1450mm铝箔冷轧机板形控制系统

F = αT / sin（ 0． 5θ）
（ 1）
式中：
α—转换系数；
T—铝箔受的总张力；
θ—铝箔包角（ 2． 5° ～ 10°）；
F—径向压力。
测量辊不是测量板形，而是测量铝箔内部的应
力。根据胡克定律：
△L /L = △δ /E
（ 2）
式中：
△δ—应力；
E—弹性模数。
通过测量铝箔横向上的应力变化，就能确定
图 2 磁-弹性传感器板形辊测量示意图
工作时板形辊由轧件拖动同步旋转，同时为了
避免加减速时板形辊与铝箔间打滑擦伤辊面，在另
一端装有拖动电机。
由于铝箔横截面上单位张力不相等，这种张力
差就能表现出铝箔板形的好坏，如图 3 所示，测量辊受的径向压力［2］为：
395上接第38轧辊分段冷却控制是根据每个测量段上与铝箔应力相对应的轧辊分段喷液分量按数学模型计算出每个喷液区的喷液设定值来推动相应的喷液控制阀门即决定哪些阀门应该打开打开多大哪些阀门应该关闭等同时在轧制过程中轧辊在任何时候都有一个基本喷液量这两个喷液量叠加后作为每个冷却区实际的冷却输出给喷液执行机构并由控制装置打开和关闭相应的控 E
i
=
FI E
－F ×F
×
T A
=
δi
－ E
δ
（ 3）
F=
1 n
n
×
∑F
i =1
i
式中：
△εi —伸长率； △δi —应力偏差； δi —应力值； δ0 —平均应力； Fi —实测径向力； F—径向力的平均值；
E—弹性模量；

轧制原理（谭学友）

轧制原理（谭学友）序：各位同仁⼤家好！对于铝箔轧机轧制双零铝箔对设备的⾼精要求，我所理解的⾼精度加⼯过程都是围绕⼀个核⼼⽬标在进⾏：解决纵向厚差和横向厚差，就是我们常说的AGC和AFC控制系统。

某种意义上讲两者是有⼀定顺序的，解决纵向厚差是基础，解决横向厚差是精调。

下⾯就⼀起探讨AGC和AFC的控制原理。

第⼀章、AGC在铝箔⽣产的应⽤主讲⼈：谭学友AGC是Automatic Gauge Control的英⽂字头，意为⾃动厚度控制，现代化的冷轧和铝箔轧机都配备有该装置，其功能就是测量出⼝铝箔的厚度，并把测量的厚度偏差或误差信号传递给主计算机，主计算机根据操作⼿输⼊的数据信息，给执⾏机构发出指令，纠正厚度偏差或误差，使出⼝厚度维持在公差范围之内。

弄清其⼯作原理和使⽤⽅法对于了解和掌握铝箔轧机是⾄关重要的。

1、来料及轧制过程中厚度波动的原因（1）、热轧及铸轧后的厚度均匀性。

（2）、⼯作辊和⽀撑辊的偏⼼度。

（3）、张⼒的变化。

（4）、机械⼲扰，如轧机震动、压上缸提供压⼒的稳定性及牌坊的刚度等。

这些因素都能使轧制出现厚度波动，问题在于把波动控制在理想的范围之内。

2、最⼩可轧厚度随着厚度的轧薄，轧制⼒对铝箔的减薄已不再起重要重要作⽤。

因铝箔咬⼊后，铝箔两边的辊⾯处于部分或全部压靠状态，轧辊发⽣严重的弹性压扁，也就是⽆辊缝轧制。

如图：直径为230~280mm的⼯作辊，其最⼩可轧厚度为0.01~0.015mm左右，因此，⼀般铝箔轧机，当出⼝厚度为＞0.01~0.015mm 时，减薄及控制主要是靠轧制⼒，当出⼝厚度为＜0.01~0.015mm时，轧制⼒不是控制厚度的主要因素。

3、厚度测量铝箔轧制过程中厚度测量，可分为指⽰测量和控制测量两⼤类。

指⽰测量：在低速轧机上采⽤，即采取断续⼈⼯抽检，检测出的厚度信号不参与厚度的⾃动控制和调节。

控制测量：现代⾼速铝箔轧机采⽤这种形式，⾮接触式测厚仪检测的厚度偏差信号连续不断地被送到厚度⾃动控制系统，同时所测得的厚度偏差值或绝对值能在表盘上或以数值的⽅式显⽰出来，还可以配以笔录仪，记录整卷铝箔的厚度变化情况。

AFC板形控制原理

1.1 AFC板形控制原理AFC包括倾辊自动控制、弯辊自动控制、轧制抽喷射的自动控制和边部修整。

它的前沿关键部件是VIDIMON辊，它由很多空气转于组成，轧机工作时，铝箔在VIDIMON辊上形成一定的包角，由于铝箔各个部位的松紧度不问，每个转子内部空气都出现上压大下压小的压力变化，每个转子这种情况程度有所不问，各产生一个电信号传输给VIDIMON处理器，AFC中心计算机根据每个转于反馈的信号，测量出整个板面VIDIMON辊信号的检测倩况，中心计算机把整个板面VIDIMON 辊信号分解为线性部分、抛物线和张力分布部分。

计算机控制系统对测量的信号分解后，首先，板形的线性部分指令给压上系统，通过倾辊纠正铝箔一边紧一边松的问题；紧接着板形的抛物线部分指令给弯辊系统，通过弯辊纠正铝箔中间松或中间紧的问题；倾辊和弯辊动作之后，纠正了板面的不对称缺陷和对称缺陷，剩余的板形缺陷由智能喷射来完成，当然，上述动作在很短的时间内完成。

1.2 碎浪特点条形碎浪宽大约 8—10 mm，间断性的，出现的厚度是小于 60 mm，如果轧机速度达到 900—1100 m／In in，其长度有 250 mm左右，如果轧机速度达到 600 m ／In in左右时，它的长度有 500—800 mm左右，其特点：（ l）产生的位置正处在 VIDIMON辊转于之间；也就是喷射横梁纵向两喷嘴之间。

（2） VIDIMON辊板形显示匕，很难发现此问题包存在，往往给入造成一种错觉。

（3）轧机高速运转时，比较难辨认，只有失张时这个问题才反应明显，但往往产品最终迸行再结晶退火，部分消除了碎浪而产生的内应力，碎浪倩况得到一定减轻，回此也得不到入们的重视。

（4）头尾料部分倩况更严重。

（5）厚料表现不明显，薄料反应非常敏感。

2 产生原因碎浪的产生与该处的润滑冷却程度有关。

处于喷嘴之间或VIDIMON辊转于之间的铝箔受此处工作辊热膨胀程度所影响，而此处工作辊热膨胀程度受相临两侧喷嘴流量影响，每个喷嘴都有一个喷射角度，一般控制角度在15”，井目以喷射横梁中心为对称，喷嘴喷射区域之间有一个叠加，这个叠加的水平宽度在8—13 mm左右，回此当其中的一个或纵向一组（受问一信号的支配）流量不够或流量不稳定时，叠加部分的工作辊就要膨胀，从而出现处于喷嘴之间或VIDIMON辊转于之间的条形碎浪，操作手只注意板形是否在要求内，往往很难觉察这细微的变化。

铝板带箔轧机板形控制研究分析

铝板带箔轧机板形控制研究分析
张辉
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】当前,我国作为世界上最大的金属铝消耗国,在铝及铝合金产品生产技术上取得了一系列的突破。

但我国在高水准、大宽幅、超薄铝型材产品等方面的制造水平,依然与发达国家存在很大的差距,现有的生产水平及能力也难以社会生产需求。

基于国内市场对高质量板带箔材料的需求和现实情况,宽幅、高速系列轧机的成为国内众多铝制品设备厂追求的方向。

铝加工产品厚度控制精度和板形控制能力作为设备的核心指标之一,受到许多技术工作者的关注,对此本文通过对板形控制技术相关内容进行研究,旨在为相关企业技术升级改进提供参考建议。

【总页数】3页(P13-15)
【作者】张辉
【作者单位】中色科技股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG333
【相关文献】
1.板带箔轧机板形控制影响因素分析
2.铝板带箔轧机板形控制系统动态过程控制异常处理方法探讨
3.现代铝板带轧机板形控制新技术
4.铝板带箔轧机板式过滤机流量控制改进设计
5.铝板带箔轧机板形控制系统动态过程控制异常处理方法探讨
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铝箔板型控制

——Cw=0.05 ------Cw=0.06-
宽度（mm）图 28.5.6 辊凸度对无辊缝轧制过程板型的影响
如果辊型曲线的正弦角度发生了变化，或是在磨削过程中，由于辊型控制不好，使辊型形状发生了变化，这时，就会对板型产生较大的影响。图 28.5.7 示出了不同的正弦角度所对应的板型值，从中我们可以看出，即使轧辊的凸度不变，而辊型发生变化，会使板型发生较大的变化。因此，在控制精轧制过程的板型时，精确控制轧辊的辊型是十分重要的。
中，由于轧制过程的过程的复杂性，其板型质量的影响因素是多方面的。（1）辊型
辊型对板型质量的影响是决定性的，辊型控制也是冷轧技术的核心之所在，所有的板型控制手段，归根结底，都是为了控制辊型。为了获得产品的良好板型，辊型是否合适是至关重要的。
轧辊的辊型，包括原始辊型及在线辊型，原始辊型是通过轧辊磨床的成型机构来实现的，一般铝箔轧制工作辊的凸度为 50-65‰，辊型曲线是准抛物线或正弦曲线。原始辊型的
33.2
21.3
12 5.3
1.3
0 1.3
5.3
12
21.3 33.2 47.9 65
绝对误差 0 0.6
0.3
0.2
0
0.3
0.3
0 0.3
0.3
0
0.3
0.7
1.4
0.5
相对误差 0 0.012
0.009
0.09
0
0.056 0.23 0 0.23 0.056 0
0.014 0.021 0.029 0.0076
（b）板型缺陷的表现形式
（b）：二肋浪
（c）（c）：边浪
在实际生产过程中，实际遇到的板型缺陷要复杂得多，它有可能是这三种形式之中的一

VME总线结构的多计算机铝箔粗轧机厚度控制系统

（ＣＨＩＮＡＬＣＯＮｏｒｔｈｗｅｓｔＡｌｕｍｉｎｕｍＰｒ∞嘲ｉｒＩｇ
辊调零和平整控制。
位置控制和压力控制是轧机最基本的控制方式，
都属于内环控制。厚度控制的最终操作是通过这两
个闭环控制中的一个来实现的。
５．３压力补偿控制
当来料厚度变化△日时，引起轧制力变化ＡＰ，根
据轧机的弹跳方程，出口厚度产生的厚度偏差为Ａｈ＝
△∥Ｋ。如果采用ＡＧＣ系统进行辊缝调节，则轧件出
口厚度变化为ｚｉｈ＝ＡＰ／Ｋ＋△Ｓ（ＡＳ为辊缝调节量）。５．４反馈ＡＧＣ
度。鉴于被控对象具有一定的滞后特性，所以本系统
采用Ｓｍｉｔｈ滞后预估补偿器进行滞后补偿，即通过预
估模型来预测输出的变化，并进行超前反馈，以抵消
测厚仪测量的滞后时间。
５．５多级ＡＧＣ
为解决单级ＡＧＣ控制时控制调节器存在的饱和
现象需采用多级ＡＧＣ控制。第一级控制器为厚度偏
差反馈控制器，在其极限输出范围内作ＰＩ调节；当第
１基本硬件结构
ＶＭＥ总线的多处理器实时控制系统，在实时控制和并行处理能力上是普通工控机和ＰＬＣ控制无法比拟的。其控制中心（ＣＰＳ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＳｔａｔｉｏｎ））的主要组成为箱式机架结构（ＶＭＥｂｕｓ）、工业以太网交换机、接线单元。ＶＭＥｂｕｓ是ＣＰＳ的核心，直接影响轧机的轧制性能。主要组成：
ＶＡＮＴＡＧＥ集散系统控制软件简称ＴＣＳ，集中安装于工程师站中。ＴＣＳ画面监控采用ＬＡＢＶＩＥＷＲＵＮＴＩＭＥ实时运行软件，通过实时数据传输系统ＲＤＳ（Ｒｅａｌ—ｔｉｍｅＤａｔａＳｅｒｖｅｒ）传输现场实时数据、故障信息等。ＬｏｇｉＣＡＤ３２软件是整个ＴＣＳ系统的后台软件，主要用于对硬件组态、通讯、在线调试、修改、监控等。采用ＬｏｇｉＣＡＤ３２软件进行全程多变量编程，将ＶＡＮＴＡＧＥ系统分为轧机机架控制应用程序、现场总线驱动器应用程序、厚度测量和控制（ＡＧＣ）应用程序、板形测量和控制应用程序（ＡＦＣ）、轧制道次应用程序、生产数据应用程序和产品最优化应用程序。这些应用程序通过ＲＤＳ（实时数据服务器）进行处理。轧机机架控制应用程序，主要用于辊缝位置、压力及工作辊弯辊控制等，包括机架校正程序、轧机弹跳曲线校准程序、机架临界安全监测程序等，主要功能为轧机自动靠零控制、油缸位置闭环控制、油缸压力闭环控制、压力补偿（ＧＭＴＲ）控制、倾斜控制和开、闭辊缝控制等；现场总线驱动器应用程序，可实时地对轧机运行状态以及由轧机直流传动、ＰＬＣ传送的数据进行监控，并将数据存人ＲＤＳ内，以便对轧机直流传动进行维护和最优控制；厚度调整应用程序，利用ＳＯＮＹ位移传感器设定轧机液压缸位移，依靠高精度测厚仪测量铝箔出口厚度作为控制器的反馈，通过调节辊缝、压力、主机速度、开卷张力等多种参数，实时地对铝箔厚度偏差进行精确控制；板形测量和控制应用程序（ＡＦＣ），利用Ｖｉｄｉｍｏｎ辊在线测量铝箔宽度方向上的张力分布，与系统数据库的板形模型进行比较，最终通过控制器控制工作辊弯辊、轧辊倾斜及轧辊分段喷液冷却进行板形控制；产品最优化应用程序，通过ＲＤＳ的数据实时地控制各个ＣＰＵ的工作状态，建立数据库以保证产品在厚度公差范围内达到最优控制。

一种铝箔轧机辅助液压系统改造方案

一种铝箔轧机辅助液压系统改造方案铝箔轧机是用于加工铝箔的重要设备，其液压系统作为关键的辅助设备也扮演着十分重要的角色。

随着时间的推移，机器设备会逐渐老化，液压系统的效率和性能也会下降，这就需要对其进行改造升级，以提高生产效率和产品质量。

本文将针对铝箔轧机的液压系统改造进行探讨，并提出一种改造方案。

一、改造目标1. 提高液压系统的工作效率和稳定性；2. 减少能耗，提高机器设备运行的经济性；3. 提高设备的自动化程度，减少人工操作；4. 增加故障诊断和预警功能，提高设备的可靠性；5. 确保改造方案符合环保要求。

二、改造方案1. 更新液压系统元件需要对原有的液压系统进行全面升级，包括更新液压泵、执行元件、阀门等核心元件。

选用高效、低噪音、高稳定性的新型液压元件，以提高系统的工作效率和稳定性。

新元件应具有较小的泄漏量和较长的使用寿命，从而减少能耗，提高机器设备运行的经济性。

2. 引入智能控制系统在改造中引入智能控制系统，实现设备的自动化程度提高，减少人工操作。

智能控制系统可以根据生产需求进行智能调控，提高设备的生产效率，并且可以通过监控系统实时监测设备的运行状态，及时发现问题进行处理，降低故障率，提高设备的可靠性。

3. 设备故障诊断和预警功能改造中应增加设备的故障诊断和预警功能，通过高精度传感器和先进的监控系统实时监测设备运行状态，及时发现设备运行异常，并给出预警信号，以预防设备故障的发生，提高设备的可靠性和安全性。

4. 推广绿色液压液改造中还可以考虑使用环保型绿色液压液，以满足环保要求。

环保型绿色液压液不仅对操作人员和环境友好，而且具有优异的防锈、抗磨损性能，对设备的润滑保护效果更佳，能够延长设备寿命。

5. 完善改造方案在改造方案中，还应综合考虑设备的原始结构和性能参数，制定合理的改造方案，并结合设备的实际生产情况，进行一定程度的定制化改造，以满足设备的实际需求，提高改造的实用性和效果。

通过对铝箔轧机液压系统的改造，可以提高设备的工作效率、稳定性和可靠性，降低能耗，提高生产效率和产品质量，满足环保要求。

铝箔轧制缺陷产生的原因和解决措施

铝箔轧制缺陷产生的原因和解决措施1、夹渣产生的原因• 铝熔体铸造前过滤、除气除渣不彻底，Al2O3 、炉渣等夹渣物被带入铝熔体中，最终带入坯料中。

• 更换过滤片时Al2O3 、炉渣等夹渣物被带入铝熔体中。

• 铝熔体纯净度太差，非金属异物太多，除气除渣无法彻底。

解决措施• 采取更有效的过滤、除渣方式(如Ar+Cl2两级精练, 高吸附能力的泡沫陶瓷双级过滤)。

• 改变过滤片的更换方式。

• 选择良好的原铝和废料。

2、气道产生的原因• 铝溶体氢气含量高，铸轧嘴前沿结渣，铝溶体向前流动时受阻，在结渣处的后面形成负压，铝溶体中的氢气析出，在铸轧板中形成通长的气孔叫气道，当铝箔轧制到比较薄时，由于此处的铝是两层的，延伸性能差，被轧裂。

气道一般只发生在亨特（倾斜式）铸轧机上。

解决措施• 加强精练，降低氢气含量和渣含量，氢含量应控制在0.15ml/100gAl以下。

3、氧化产生的原因• 铝和水发生化学反应生成Al2O3（开始颜色发白，随着时间的延长逐渐变黑）。

• 水的来源：— 轧制油含有游离水。

— 蚊虫带入轧辊。

— 候湿热、坯料、铝箔放置时间太长。

2Al+3H2O ═ Al2O3+3H2↑解决措施• 轧制油含水量应小于150PPm。

• 灭蚊虫。

• 铝产品应放置在通风干燥的区域，如果放置在密闭区间，应有足量的干燥剂。

• 放置时间越短越好。

非金属压入非金属异物在铝材生产过程中带入变形区后压入铝基体中，形成非金属压入物。

这些非金属压入物大多数会在后来的轧制中脱落，在铝箔表面留下痕迹，最终可能产生针孔、孔洞或颜色不均。

产生原因• 环境卫生差，空气中灰尘多。

• 生产设备、使用的吊具等工具脏。

• 过滤纸克重小或厚度不均，造成过滤土泄漏，再通过油喷嘴喷入轧制变形区。

• 轧制油过滤精度不够，轧制油中有非金属颗粒。

解决措施• 加强5S管理，改善环境清洁度。

•久置的铝材应扒去外层。

• 控制好轧制油的过滤质量。

废料（断带）产生原因•断带后碎铝箔未处理干净，附在机架内，轧制时入口侧的碎铝箔掉下，被带入轧制变形区，造成该区域铝箔变形不均而压裂（正常区域只有两层铝箔，有废料的区域至少三层），产生断带现象。

AFC控制系统在铜箔轧机中的应用

AFC控制系统在铜箔轧机中的应用姬海燕【摘要】文章通过分析铜箔轧制特点介绍了影响铜箔板形的主要因素，详细描述了空气轴承板形辊的工作原理和铜箔轧机AFC主要控制模式及其应用特点，重点描述了工艺冷却控制原理及其在铜箔板形上的应用，通过实际案例分析了各种板形控制手段的应用和合理设置目标板形及板形参数的重要性。

%By anaIyzing the roIIing characteristics of copper foiI miII,this paper presented major factors affecting foiI fIatness,itiIIustrated working principIe of air bearing shapemeter roII and AFC modes as weII as appIication characteristics,it highIightedprocess cooIing controI principIes and appIications in fIatness controI,it anaIyzed various fIatness controI strategies with casestudies,and it emphasized the importance of properIy setting the target curve and fIatness parameters.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】6页(P53-57,63)【关键词】压延铜箔;板形;AFC (自动板形控制);冷却控制【作者】姬海燕【作者单位】中铝上海铜业有限公司，上海200940【正文语种】中文【中图分类】TG334.9+4压延铜箔是通过轧制工艺加工成的很薄的铜带产品，具有优良的物理及电气特性。

随着电子信息产业的快速发展，其使用量越来越大，产品广泛应用于工业用计算机、通讯设备、锂离子蓄电池、民用及汽车电子产品等。

阿亨巴赫铝箔轧机板形自动控制系统

阿亨巴赫铝箔轧机板形自动控制系统宋春颖【摘要】本文的主要内容介绍了阿亨巴赫铝箔轧机板形自动控制OPTIROLL?? i2系统的带材平直度测量原理、信号采集、传递和处理；阐述了带材平直度控制原理和调节平直度的方法；分析了伺服控制调节原理,以及怎样控制带材厚度.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2012(041)005【总页数】5页(P55-59)【关键词】平直度;板形偏差;冷却控制;伺服调整;厚度控制【作者】宋春颖【作者单位】南山轻合金有限公司,山东龙口265706【正文语种】中文【中图分类】TG334.9+4南山轻合金有限公司铝箔厂自2003年引进德国阿亨巴赫公司制造的四辊不可逆轧机四台，包括一台粗轧机，两台中轧机，一台精轧机。

轧机的板形控制系统用的是阿亨巴赫公司开发的OPTIROLL®i2系统。

下面主要阐述OPTIROLL®i2系统如何完成1级自动化的控制功能。

1 带材平直度测量1.1 带材平直度测量原理良好的平直度是铝箔轧制要求达到的最基本质量要素之一，OPTIROLL®i2的设计理念是基于力的测量原理。

在每台轧机出口侧都安装了一根板形辊，用于测量带材作用在板形辊上的力，测量出带宽方向的张力分布，就可以知道带材的实际平直度。

板形辊表面装有60个压电传感器，传感器的分布情况如图1所示。

图1的横坐标代表板形辊表面的宽度方向，纵坐标代表板形辊表面的圆周方向。

图1 板形辊内传感器分布图Fig.1 Distribution pattern of sensors in flatness measuring roll从图1可以看出60个传感器以一种交错方式安装在板形辊的表面，传感器不仅在板形辊宽度上以一定的间隔分布，而且在板形辊圆周上以六个不同的角度分布。

板形辊中心区传感器的数量是12个，分布间距是52mm ，两端各装配24个传感器，间距为26mm。

圆周方向角度分布分别是40度、80度、160度、200度、280度、320度，每个角度有10个传感器。