厚度自动控制(AGC)资料
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
轧机厚度自动控制AGC系统说明
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。
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
新型轧机系统是机、电、液、气、仪一体化的大型复杂系统，其结构与功能的复杂性决定了故障机理的复杂性以及故障诊断的困难度。轧机系统高精度与高可靠性要求使故障诊断任务更加艰巨。
这一章根据作者在轧机液压系统设计分析、故障诊断与维修领域的长期实践与积累，对现代新型轧机液压故障的症状、原因，以及故障分析的过程和方法等进行总结与提炼。主要是概括轧机控制系统（AGC系统、CVC系统、弯辊系统、活套系统）的常见故障，整理故障分析的基本思路与程序、列出故障树，并总结出故障症状与原因的关系。同时，也对轧机液压控制故障与产品质量的关系进行分析。上述内容是轧机智能诊断与监测系统的主要专家知识。
4、油缸卡死，驱动电流不为零
5、电气断线，驱动电流为零
3.2 CVC液压故障与分析
3.2.1 CVC液压故障概述
CVC主要故障有：
1) 位置传感器故障。BA给定位置设定信号，CVC油缸位移不到位，主要有：单个位置传感器测量值>极限位，或控制过程中位置传感器输出信号不变，即可能位置传感器故障；同一个辊两个位置传感器位置差|E-A|>5mm，报警；上、下两辊||UP|-|DOWN||>2mm，封锁。可能故障：液压伺服系统零点漂移、油缸卡滞等。分析位移偏差量的变化趋势。
伺服阀寿命性故障 伺服阀零偏电流趋势增大，对零偏电流I趋势分析
伺服阀突发性故障 油缸位置无法控制或偏向某一端，零偏电流突然增大
溢流阀调压力过高 当伺服系统发生故障时，可能引起油缸压力过高
溢流阀调压力过低 当伺服系统发生故障时，可能引起油缸压力过低
溢流阀损坏 压力建立不起，或起不到溢流作用
机械与电气零点不一致 伺服系统驱动零偏电流增大
6) 调节器封锁：系统应符合CVC功能投入条件，如：硬件好，传感器没有故障；开关自动状态；BA硬件好（油库准备好）等。否则调节器封锁。
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AGC培训资料.
轧机培训教程1450液压AGC控制系统概述一：厚度自动控制原理AGC控制的目的，是借助于辊缝、张力、速度等可调参数，把轧制过程参数（如原料厚度、硬度、摩擦系数、变形抗力等）波动的影响消除，使其达到预期的目标厚度。
而辊缝、张力等参数的调节又是以轧机的弹性曲线和轧件的塑性曲线以及弹塑曲线即P-H图为依据的。
板带轧制过程既是轧件在轧制压力P的作用下产生塑性变形的过程，又是轧机在轧制压力P的作用下产生弹性变形（即所谓弹跳）的过程，二者同时发生，其作用力和反作用力相等而相互平衡。
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辊缝（So’）再加上轧机的弹跳值。
按照虎克定律，轧机弹性变形与应力成正比，则弹跳值应为P/K，此时h= So’+ P/ K式中：P——轧制力，t；K——轧机的刚度（t/mm），即弹跳一毫米所需轧制力的大小。
上式为轧机的弹跳方程，据此绘成曲线A称为轧机相关性变形式，如图，它近似一条直线，其斜率就是轧机的刚度。
但实际上在压力小时弹跳和压力的关系并非线性，且压力越小，所引起的变形也越难确定，亦即辊缝的实际零位很难确定。
为了消除这一非线性区段的影响，实际操作中可将轧辊预先压靠到一定程度，即压到一定的压力P。
然后将此时的辊缝批示定为零位，这就是所谓“零位调整”。
由图可看出：h= S0+(P-P0)/K式中S0——考虑预压变形的相当空载辊缝另一方面，给轧件一定的压下量（h0-h），就产生一定的压力（P），当料厚（h0）一定，h越小即是压下量越大，则轧制压力也越大，通过实测或计算可以求出对应于一定h值的P 值，在图上绘成曲线B，称为轧件塑性变形线。
B线与A线交点的纵坐标即为轧制力P，横坐标即为板带实际厚度h。
由P-H图可以看出，如果B线发生变形（变为B’），则为了保持厚度h不变，就必须移动压下位置，使A线移到A’，使A’和B’的交点的横坐标不变，亦即须使A线与B线的交点始终在一条垂直线C上。
轧机AGC培训资料
轧机AGC培训资料轧机培训教程1450液压AGC控制系统概述一：厚度自动控制原理AGC控制的目的，是借助于辊缝、力、速度等可调参数，把轧制过程参数（如原料厚度、硬度、摩擦系数、变形抗力等）波动的影响消除，使其达到预期的目标厚度。
而辊缝、力等参数的调节又是以轧机的弹性曲线和轧件的塑性曲线以及弹塑曲线即P-H图为依据的。
板带轧制过程既是轧件在轧制压力P的作用下产生塑性变形的过程，又是轧机在轧制压力P的作用下产生弹性变形（即所谓弹跳）的过程，二者同时发生，其作用力和反作用力相等而相互平衡。
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辊缝（So’）再加上轧机的弹跳值。
按照虎克定律，轧机弹性变形与应力成正比，则弹跳值应为P/K，此时h= So’+ P/ K式中：P——轧制力，t；K——轧机的刚度（t/mm），即弹跳一毫米所需轧制力的大小。
上式为轧机的弹跳程，据此绘成曲线A称为轧机相关性变形式，如图，它近似一条直线，其斜率就是轧机的刚度。
但实际上在压力小时弹跳和压力的关系并非线性，且压力越小，所引起的变形也越难确定，亦即辊缝的实际零位很难确定。
为了消除这一非线性区段的影响，实际操作中可将轧辊预先压靠到一定程度，即压到一定的压力P。
然后将此时的辊缝批示定为零位，这就是所谓“零位调整”。
由图可看出：h= S0+(P-P0)/K式中S0——考虑预压变形的相当空载辊缝另一面，给轧件一定的压下量（h0-h），就产生一定的压力（P），当料厚（h0）一定，h越小即是压下量越大，则轧制压力也越大，通过实测或计算可以求出对应于一定h值的P 值，在图上绘成曲线B，称为轧件塑性变形线。
B线与A线交点的纵坐标即为轧制力P，横坐标即为板带实际厚度h。
由P-H图可以看出，如果B线发生变形（变为B’），则为了保持厚度h不变，就必须移动压下位置，使A 线移到A’，使A’和B’的交点的横坐标不变，亦即须使A线与B线的交点始终在一条垂直线C上。
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。
《酸轧机组自动厚度控制优化》范文
《酸轧机组自动厚度控制优化》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，钢铁生产线的自动化程度不断提升。
在钢铁制造过程中，酸轧机组是重要的工艺设备之一，其自动厚度控制技术更是关系到产品质量和生产效率的关键因素。
本文将就酸轧机组自动厚度控制优化的实践与探讨进行详细阐述，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
二、酸轧机组及其自动厚度控制概述酸轧机组是钢铁生产线中的重要设备，其作用是将热轧后的钢板进行酸洗和轧制，以达到所需的厚度和表面质量。
自动厚度控制（Automatic Gauge Control，AGC）是酸轧机组的核心技术之一，其目的是通过传感器、控制器和执行机构等设备的协同作用，实现钢板厚度的精确控制。
三、酸轧机组自动厚度控制存在的问题尽管酸轧机组的自动厚度控制技术已经取得了显著的进步，但在实际应用中仍存在一些问题。
例如，控制系统对钢板厚度的响应速度不够快，导致厚度波动较大；控制算法的鲁棒性不够强，容易受到外界干扰等因素的影响；此外，设备维护和调试的难度也较大。
四、酸轧机组自动厚度控制优化措施针对上述问题，本文提出以下优化措施：1. 引入先进的传感器技术。
采用高精度的传感器，提高对钢板厚度的检测精度和响应速度，从而实现对厚度控制的精确调整。
2. 优化控制算法。
通过改进控制算法，提高系统的鲁棒性和抗干扰能力，使系统能够更好地适应不同的生产环境和工艺要求。
3. 加强设备维护和调试。
定期对设备进行维护和检查，及时发现和解决问题，确保设备的正常运行。
4. 引入人工智能技术。
利用人工智能技术对生产过程中的数据进行分析和处理，实现自动调整和控制，进一步提高厚度控制的精度和效率。
五、实践应用与效果分析通过对酸轧机组自动厚度控制进行优化，实际应用中取得了显著的效果。
首先，引入高精度的传感器后，系统对钢板厚度的检测精度和响应速度得到了显著提高，有效减少了厚度波动。
其次，优化控制算法后，系统的鲁棒性和抗干扰能力得到了提高，使系统能够更好地适应不同的生产环境和工艺要求。
厚度自动控制(AGC)
2. 自动控制：几种方法相结合。
在精轧机各机架上采用GAUGE METER AGC来控制 轧件的波动，可以根据轧制力的实测值对本机架进 行反馈控制，还可以对后面的机架进行预控。依靠 精轧机最终机架后设置的板厚仪信号、反馈控制板 厚以消除产品厚度偏离。
3.监控AGC 精轧机组厚度自动控制主要以厚度计-AGC为 主，虽然考虑了各种补偿因素，但其精度仍旧低 于X-射线侧厚仪。监控AGC是对厚度计-AGC系统进 行监控修正，提高控制精度。 所谓监控就是在精轧机组最末机架的出口侧， 装设精度比较高的测厚仪，用来检测成品带钢的 厚度偏差δh，并以适当的增益，把它反馈到各个 机架的厚度控制系统中，对GM-AGC进行监控。
a-上支承辊轴承座； b-下支承辊轴承座；
c-上下工作辊；
d-机架； e-油压缸； f-位置传感器； g-压头；
h-伺服阀；
i-控制装置。
液压式厚度自动控制系统结构图
图 3-20
假设预调辊缝值为S0 ，轧机的刚度系
数为K，来料厚度为H0，此时轧制压力为P1，则
实际轧出厚度h1应为：
h1 S 0
厚度自动控制
2009.02
一、厚度自动控制的工艺基础 1.p-h图的建立
（1）轧制时的弹性曲线 轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。 轧出厚度：h=S0 +P/K―――轧机的弹跳方程
S0 ――空载辊缝
P――轧制压力 K――轧机的刚度系数
根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）――轧机弹性变 形曲线，用A 表示。09年2月MMT测试\FM1轧机刚度.xls
( P 2 P 1)
1 K
P
为了消除此厚度偏差，可以通过调节液压缸的流量 来控制轧辊位置，补偿因来料厚度差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，应与此弹跳 变化量成正比，方向相反，为：
厚度自动控制AGC
(1)轧机方面的原因(见图4) 属于这类的有轧辊偏心(使轧辊 发生周期变动)和轧辊热胀、轧辊 磨损。前者为一变化频率高的外部 干扰量，后者则变化缓慢，但产生 的现象都是在辊缝指示值So不变 的情况下，实际辊缝有所变动。因 此，使出口厚度波动。
图4 偏心影响及偏心控制
WUST
(2)轧件方面的原因 属于这类的有入口厚度波动边(图5)和轧件硬 度波动(图6)。
WUST
由上两式可以解出：
T
K P h
P
h
K P
S
T
T
当辊缝不动时：
K P
T
h P
h
T
式中，K-轧机刚度；h -厚度偏差；T -张力调节量；
P
h - 厚度对轧制压力的影响系数； P - 张力对轧制压力的影响系数
T
通过速度的调节来改变张力。
WUST
3.AGC
张力AGC调节范围有限，一般调节量不超过张力设定值的15%。 它适用于冷轧，尤其是冷轧后面的道次，由于轧件加工硬化，压下 效率很低，这时宜采用张力AGC进行厚控。
h0b0v0 h1b1v1
在冷轧过程中，带钢宽度几乎不变。即：
h0v0 h1v1
WUST
3.AGC
如果考虑厚度偏差，则有：
v0 (h0 h0 ) v1(h1 h1 )
因此，出口厚度偏差为：
h1
v0 v1
(h0
h0 )
h1
V0*
得到出口厚度偏差后，对辊缝进行调节：
S K M h K
h1*
Δh=h*-h1
h1
ΔS
H*
V1*
图15 流量AGC
由于激光测速仪能够精确测量带钢入、出口速度，因此流量AGC即根据入 口厚度、入口速度和出口速度准确地计算出出口厚差并进行控制，同时，厚 度测量点就是轧件出口速度，没有延时。
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）。
厚度自动控制
厚度自动控制系统简介1厚度自动控制各部分组成及其简介正如我们在主操台上会看到一个标有AGC的按键。
AGC（Automatic Gauge Control）也就是厚度自动控制。
我们的厚度自动控制是通过液压压下来控制的，所以称之为液压AGC。
液压AGC不仅惯性小、相应速度快、控制精度高，而且还可以进行机座当量刚度的控制。
AGC系统主要包括三个部分，测厚部分、厚度比较和调节部分、辊缝调节部分。
1.1测厚测厚主要是检测带钢的实际厚度，我们通过测厚仪来进行测量。
值得提一下的是，我们公司采用的测厚仪为X射线测厚仪，它是一种非接触式测厚仪，其他的还有激光测厚仪、超声波测厚仪等等。
X射线测厚仪利用X射线穿透被测材料时，X射线的强度的变化与材料的厚度相关的特性，从而测定材料的厚度。
我们在进行测量时需要选择所轧制带钢的合金号，因为根据材料的不同其测量结果也有所不同。
当然没有完美的仪器，这种测厚装置存在着误差，所以在生产过程中我们有必要打标板来进行纠正。
另外它的发射方式为定向发射，虽然在周围会有一定的辐射量，但不足为虑。
1.2厚度比较和调节厚度比较和调节部分，主要是将检测得到的带钢实际厚度与带钢给定厚度比较，得到厚度差，并根据实际情况和要求，转换和输出辊缝调节量讯号。
下文会对这部分做详细介绍。
1.3辊缝调节辊缝调整部分，主要是根据上面得到的辊缝调节量讯号进行相应的调整，以达到减小或消除带钢厚差的目的。
我们所采用的调节装置是液压压下调节装置。
对于其调节装置AGC液压刚的工作原理，结构与特点这里不予介绍，有兴趣的同学可前往技术部借取相关资料，也可在我这借阅私人资料。
2厚度自动控制的分类及其简介根据轧件的测厚方法，AGC可以分为三类，直接测厚法的AGC，间接测厚的法AGC（P—AGC）和预控AGC。
我们厂采用的厚度控制方法是P—AGC和预控AGC 相结合的控制方法。
本文仅介绍P—AGC和预控AGC。
2.1间接测厚法的AGC（闭环控制）这种AGC是利用轧制力P来间接测量轧件厚度，所以又称为P—AGC。
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。
AGC厚度控制系统
AGC厚度控制系统1.前言现代化的铝带产品及钢带产品对尺寸公差要求越来越高，因此许多轧制设备都要求配备有先进的带材厚度控制系统，我公司的HAGC全数字液压控制系统，控制平稳、精度高、抗干扰能力强。
2.厚控系统所需控制变量及其相互关系任何有效控制方案的设计必须基于对所控制的工艺的彻底理解。
厚度控制也不例外，研究某些潜在的工艺因素是非常重要的。
冷轧机的轧制过程中，有三种可调节的参数，会影响铝带的轧制厚度：开卷张力、工作辊位置（轧制力）及轧机速度。
厚度控制方案设计中的一个关键因素是这些参数在以下方面的有效性和适用性：对厚度的影响（敏感度）、动态控制能力、控制范围、边缘效应，第一个因素—敏感度是最重要的，因为对某一参数，其必须对于厚度有显著的作用，才可能被考虑对控制目的的有效性。
轧制力、张力和速度对轧制厚度的灵敏度构成了一厚度函数。
冷轧机出口板带厚度的控制是通过开卷张力、工作辊位置及轧机速度联合实现的。
LIGHT FOIL HEAVY FOILLIGHT SHEET SHEET PLATE12μm50μm125μm500μm5mm7.5mmAPC(M-AGC)速度AGC(S-AGC)张力AGC(T-AGC)压力AGC(P-AGC)Influence of ControlLarge Medium SmallSpeedEntry TensionRolling Force(Position,Load) 5050.50.050.0053.控制系统控制系统我们选用SIEMENS最新推出的FM458 CPU功能模板，它架构于S7-400内，可以在享用SIEMENS高性能的S7-400 PLC系统同时，还具有更高等级的SIMADYN D实时性能。
另外结合两种FM458的扩展板EXM448、EXM438。
FM458可以执行多种高动态响应的应用。
例如:✧力矩、速度、位置闭环控制。
✧高动态响应的液压驱动。
3.1.系统特点✧高性能：由于FM458是基于SIMADYN D高性能CPU－PM6的板子，所以它具有和PM6相同的特点。
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a-上支承辊轴承座； b-下支承辊轴承座； c-上下工作辊； d-机架； e-油压缸； f-位置传感器； g-压头； h-伺服阀； i-控制装置。
液压式厚度自动控制系统结构图
图 3-20
假设预调辊缝值为S0，轧机的刚度系数为 K，来料厚度为H0，此时轧制压力为P1，则实 际轧出厚度h1应为：
h1 S 0 P1 K
克服反馈式AGC的检测滞后; 特点 可以消除轧件及工艺方面等多种原因造成的厚差;
控制精度较低。
（5）液压式厚度自动控制系统
原理：液压AGC是按照轧机刚性可变控制的原理来实现 厚度的控制。
控制原理：液压AGC就是借助于轧机的液压 系统，通过液压伺服阀（能根据位置检测和压力检 测所发出的微弱电信号，精确地控制流入油缸的流 量）调节液压缸的油量和压力来控制轧辊的位置， 对带钢进行厚度自动控制的系统。
（2）前馈式厚度自动控制系统（前馈式AGC）
前馈式厚度自动控制
控制原理：轧机入口侧，测量出其入口厚度H，并与给 定厚度值H0相比较，当有厚度偏差ΔH时，便预先估计出 可能产生的轧出厚度偏差Δh，确定为消除此Δh值所需的 辊缝调节量ΔS ，当执行机构完成调节时，检测点正好到 达辊缝处，厚差消失。
特点
影响板带厚度变化的因素： 1、轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响 温度↑→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓
变形抗力 对轧出厚 度的影响
2、来料厚度不均匀的影响
来料厚度↓→压下量↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓
来料厚度 对轧出厚 度的影响
3、张力变化的影响
张力↑→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓
ΔS0 tanα＝ΔH tanβ ΔS0＝ΔH tanβ/ tanα ΔS0 ＝ΔH M/K M－轧件的塑性刚度系（M=tanβ） K－轧机的刚度系数 （K= tanα）
ΔS0与出口厚度偏差Δh的关系
Δh tanβ＝tanα（ΔS0－Δh） 整理后得：Δh/ΔS0＝K/(M+K) ΔS0＝Δh（M+K)/ K
由p-h图看出：无论A线、B线发生变化，实际厚度都要 发生变化。
保证实际厚度不变就要进行调整。
例如：B线发生变化（变为B‘），为保持厚度不变，A线 移值A＇，是交点的坐标不变。
C线――等厚轧制线
板带厚度控制的实质：不管轧制条件如何变化，总要使A 线和B线交到C线上。
p-h图
二、板带厚度变化的原因和特点
张力对轧 出厚度的 影响
4、轧制速度变化的影响
通过影响摩擦系数和变形抗力来改变轧制压力。
摩擦系数↓→变形抗力↓→轧制压力↓→轧机弹跳↓→板厚度变薄↓
摩擦系数 对轧出厚 度的影响
5、对轧出厚 度的影响
三、压下调整量ΔS0 与入口出口厚度变化量的关系
A
（2）轧件的塑性曲线 根据轧制压力与压下量的关系绘制出的曲线――轧件塑性变形曲线，
用B表示。
B
（3）弹塑性曲线的建立 将轧机弹性变形曲线与轧件塑性变形曲线绘制在一个坐标
系中，称为弹塑性曲线，简称P-h图。
注 A线与 B线交点的纵坐标为轧制力 意 A线与 B线交点的横坐标为板带实际轧出厚度
2. p-h图的运用
当来料厚度因某种原因有变化时，由H0变为，其厚 度差为ΔH，因而在轧制过程中必然会引起轧制压力和 轧出厚度的变化
当压力由P1变为P2时，轧出厚度为 ：
h2 S0 P2 K
当轧制压力由P1变为P2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：
Δh=h2h1=
1
1
(P2 P1) P
（1）绝对AGC
当轧件轧出后，根据S0，P等反馈实测信号间接计算 实测厚度后，与此目标值相比较，如不同，就进行调 厚，直到δh=0为止。这种方法要求将整个带钢的厚 度都调到目标值—设定值。但如果由于空载辊缝设定 不当，轧件头部的厚度已经与设定值差得较多的情况 下，若一定要求压下系统将带钢厚度调到设定值势必 会造成压下系统负荷过大，同时亦将把带钢调成楔形 厚差。
3. 厚度自动控制系统的基本型式
（1）反馈式厚度自动控制系统（反馈式AGC）
反馈式厚度自动控制 控制原理： 测厚仪安装在轧机出口侧，测量出实际轧出
厚度，并与给定厚度值相比较，当有厚度偏差时，便计算出 所需的辊缝调节量ΔS，然后由执行机构作相应的调节，以 消除厚度偏差。
特点 滞后的调节手段； 调整的精确度高。
3.监控AGC 精轧机组厚度自动控制主要以厚度计-AGC为主，
厚度自动控制
2009.02
一、厚度自动控制的工艺基础
1.p-h图的建立
（1）轧制时的弹性曲线 轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。 轧出厚度：h=S0 +P/K―――轧机的弹跳方程
S0 ――空载辊缝 P――轧制压力 K――轧机的刚度系数
根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）――轧机弹性变形曲 线，用A 表示。09年2月MMT测试\FM1轧机刚度.xls
（2）相对AGC
不论带钢头部是否符合设定值，厚度控制系统以头 部的实际厚度为标准，即用头部的实测厚度作为目标 值。
2. 自动控制：几种方法相结合。
在精轧机各机架上采用GAUGE METER AGC来 控制轧件的波动，可以根据轧制力的实测值对本机 架进行反馈控制，还可以对后面的机架进行预控。 依靠精轧机最终机架后设置的板厚仪信号、反馈控 制板厚以消除产品厚度偏离。
K
K
为了消除此厚度偏差，可以通过调节液压缸的流量来控 制轧辊位置，补偿因来料厚度差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，应与此弹跳变化量 成正比，方向相反，为：
x C 1 P K
C——轧辊位置补偿系数；
四、热轧板带钢的厚度控制（精轧机控制） 1. 厚度锁定（设定）（两种方法）
超前的控制手段 用来控制入口厚度波动引起的轧出厚度波动。
（与反馈式配合使用）
（3）厚度计式厚度自动控制系统（厚度计AGC或P-AGC）
控制原理：实际的轧制压力由压头检测，辊缝S0与轧机的 弹跳值相加便得实际轧出厚度h（gaugemeter thickness)。 比较与设定厚度的偏差Δh，计算所需的辊缝调节量ΔS，调节 辊缝来消除此时的厚度偏差Δh。