板带轧机自动控制
《板带轧机系统自动控制》教案
《板带轧机系统自动控制》教学组
第一讲
1、绪论
介绍自动控制的含义。（3分钟）
用钢铁行业生产录像演示工业生产通过自动控制达到的高度自动化。
1.1 工业控制系统
1.1.1 工业控制中的计算机功能（3分钟）
轧制生产车间控制台录像——工业控制计算机的数据采集功能、数字控制功能、监督功能等。
1.1.2 过程控制系统的基本组成（5分钟）
过程控制基本结构组成简图——讲解过程控制系统的基本组成部分以及各部分的主要功能，重点讲解整个控制过程的逻辑性。
通过彩图指出过程控制技术与计算机技术、控制理论和生产工艺的关联性，以及各学科技术发展的相互促进。
1.1.3 工业控制计算机的历史发展（3分钟）
工业控制技术随着计算机技术和自动控制理论的发展而不断进步。在不同的阶段出现技术程度各不相同的过程控制系统。
1.2 轧制过程自动化
1.2.1 轧制过程控制的历史发展（3分钟）
简要介绍轧制过程控制的发展阶段。
以发展最完善的热带钢连轧控制为例，介绍不断改进的控制工艺对轧制生产效率的促进。
1.2.2 热连轧过程控制的主要功能（5分钟）
以热带钢连轧控制为例，介绍轧制生产控制的主要功能和对应不同生产工艺的针对性。
1.2.3 轧制自动化的发展方向（3分钟）
再次对照过程控制基本结构组成简图介绍轧制自动化发展的方向，并指出对控制系统功能
的拓展和性能的提高是轧钢专业所重点关注的。
1.3 计算机过程控制的基本类型
1.3.1 数据收集系统（3分钟）
以数据收集系统简图介绍数据收集系统的作用和工作流程。
1.3.2 操作指导系统（4分钟）
以操作指导系统简图介绍操作指导系统的功能和工作流程。
介绍轧制生产中广泛用到的专家系统等配套模拟程序。
1.3.3 直接数字控制系统（4分钟）
以直接数字控制系统简图介绍直接数字控制系统的功能和工作流程。
讲解直接数字控制系统的使用特点和性能要求。
1.3.4 计算机监督控制系统（4分钟）
以计算机监督控制系统简图介绍直接数字控制系统的功能和工作流程。
讲解计算机监督控制系统的使用特点。
1.3.5 多极控制系统（3分钟）
介绍计算机监督控制系统的发展和含义，指出计算机在现代工业企业中的调度和管理功能。
1.3.6 分散控制系统（7分钟）
介绍分散控制系统的发展。
讲解分散系统的设计原则——分解和协调。
讲解分散系统的设计方法——分层、分级和分段。
2、带钢热连轧机的过程自动控制
2.1 带钢热连轧机的生产工艺
介绍主要设备和设备布置。（10分钟）
以1700mm带钢热连轧机设备布置图为例，对照生产录像介绍热连轧主要生产工艺。介绍生产规范，介绍轧制计划和轧制单位等管理级控制内容。
2.1.1 加热区（10分钟）
对照生产录像介绍热连轧加热区主要生产工艺，重点讲解加热炉前后各设备行动顺序。
通过动画演示推钢机、步进梁和抽钢机的动作。
2.1.2 粗轧区（10分钟）
对照生产录像讲解热连轧粗轧区主要生产工艺，讲解各道工序作用。
通过动画演示大立辊侧压下和可逆轧制的动作。
2.1.3 精轧区（12分钟）
对照生产录像讲解热连轧精轧区主要生产工艺。
讲解各设备动作和精轧需要控制的内容。
2.1.4 层流冷却区和卷取区（8分钟）
观看生产录像了解层流冷却区和卷取区的工作内容。
针对热连轧的特殊性，讲解轧制控冷。
第二讲
2.2 带钢热连轧机的过程控制系统
2.2.1 热轧过程控制系统功能
按照生产工序和生产管理的分级，通过逐步补充热连轧整体控制系统图讲解热连轧的控制功能。
（1）从生产控制级到过程控制级的数据传递（2分钟）
（2）介绍过程控制级的功能（3分钟）
加热区（15分钟）
观看生产录像回顾上次课讲述的层流冷却区和卷取区的工作内容。
通过动画演示回顾上次课讲述的推钢机、步进梁和抽钢机的动作，讲解相应的控制内容，并从整体上了解自动位置控制。
通过加热炉内温度简图讲解加热炉的温度控制，介绍计算的数学方法。
补充热连轧整体控制系统图。
粗轧区（20分钟）
观看生产录像回顾上次课讲述的粗轧区的工作内容。
通过动画演示讲解粗轧区的各部分控制内容。
提出自动宽度控制概念。
补充热连轧整体控制系统图。
精轧区（25分钟）
观看生产录像回顾上次课讲述的精轧区的工作内容，整体概括精轧设定计算内容。通过动画演示讲解飞剪控制内容。
提出板形控制概念和相关措施。
讲解精轧机组连续轧制的速度控制。
讲解精轧机组的温度控制。
讲解精轧机组连续轧制的张力控制。
补充热连轧整体控制系统图。
层流冷却区和卷取区（15分钟）
观看生产录像回顾上次课讲述的层流冷却区和卷取区的工作内容。
通过动画演示讲解层流冷却实现控冷功能的具体控制措施。
通过动画演示讲解卷取的具体设定项目和对应实现的功能。
介绍卷取后的生产工序所需要的计算机功能。
补充热连轧整体控制系统图。
附加功能（8分钟）
介绍自学习功能、质量分类和模拟轧钢软三个功能的各自内容。
2.2.2 系统功能分级组成（5分钟）
以补偿完整的热连轧整体控制系统图介绍功能分级组成。
通过计算机功能分级组成与生产实际的对应关系了解功能的分级特点。
2.2.3 硬件分级组成（5分钟）
以控制系统计算机布置简图介绍硬件分级组成。
讲解计算机硬件分级组成的使用特点和逻辑性。
2.2.4 系统结构类型（2分钟）
平铺型结构
了解平铺型结构。
区域控制器群结构
了解区域控制器群结构。
超高速网结构
了解超高速网结构。
第三讲
2.3 带钢热连轧机计算机控制数学模型
2.3.1 轧制力模型（10分钟）
讲解热轧轧制力公式，分析其特点。
2.3.2 热轧金属塑性变形阻力模型（5分钟）
介绍热轧金属塑性变形阻力公式，分析其特点。
2.3.3 热轧带钢温降模型（20分钟）
通过一些轧件晶粒组织图片介绍热轧控冷的重要性和历史发展。
对照1700mm带钢热连轧机设备布置图，讲解热轧过程中对带钢温度的控制，介绍相关数学模型。
2.3.4 流量方程（5分钟）
介绍流量方程。
2.3.5 前滑模型（5分钟）
通过轧件变形区剖面示意图介绍前滑模型。
2.3.6 轧机刚度模型（5分钟）
通过轧机变形示意图介绍轧机刚度模型。
3、带钢冷轧的过程自动控制
3.1 带钢冷连轧机的生产工艺
3.1.1 单机可逆冷轧生产过程（10分钟）
通过四辊可逆冷轧机布置简图介绍单机可逆冷轧的生产过程。
3.1.2 冷连轧工艺（35分钟）
酸洗线
通过生产录像介绍酸洗设备，讲解酸洗作用。
介绍酸洗线设备构成，并介绍主要设备的作用，指出相互之间的关联。
连轧机组
以2030带钢冷连轧机组布置图为例，介绍冷连轧主要设备。
结合现场生产录像，讲解冷连轧轧制过程。
退火工序
介绍退火设备，讲解退火作用。
带钢平整
讲解带钢平整作用。
带钢精整处理
通过横切和纵切简图介绍带钢精整处理的内容。
镀层处理
通过带镀层轧制产品图片介绍带钢的镀层处理。
3.2 冷轧过程控制系统的性能要求（5分钟）
主要针对冷连轧提出冷轧过程控制的性能要求。
第四讲
3.3 单机可逆冷轧过程控制系统
3.3.1 可逆轧制过程控制的特点（5分钟）
通过可逆轧制的动画演示介绍可逆轧制与冷连轧的不同点。
3.3.2 可逆冷轧过程控制系统功能（35分钟）
轧件及特征点跟踪
通过可逆轧制的特征点彩图重点讲解可逆轧制的特征点跟踪功能。
轧制规范及模型设定
介绍可逆轧制轧制规范和轧制设定内容。
模型自适应和自学习
介绍可逆轧制的模型自学习功能。
自动厚度控制AGC
通过可逆轧制的动画演示介绍可逆轧制的厚度控制，重点讲解轧机加速和减速时的厚度控制。
通过油膜轴承的油膜厚度彩图介绍针对油膜变化的调整措施。
自动板形控制
通过弯辊示意彩图介绍弯辊装置。
通过轴向窜辊示意彩图介绍CVC技术。
通过支承辊修形示意彩图介绍支承辊辊身边部修形技术。
介绍轧制过程中的平坦度测量。
通过分段冷却示意彩图介绍分段冷却改善板形的技术。
轧制顺序控制
通过可逆轧制速度规程曲线图介绍可逆轧制的顺序控制。
自动长度记录
介绍自动长度记录。
厚度自动分类及质量报表打印
介绍厚度自动分类及质量报表打印。
3.3.3 可逆冷轧过程控制系统数学模型（30分钟）
道次及压下分配模型
介绍道次及压下分配公式。
轧制速度模型
通过可逆轧制速度规程曲线图介绍轧制速度模型。
张力设定模型
介绍张力设定模型和张力设定与厚度控制的关联。
辊缝设定模型
介绍辊缝设定模型。
3.4 冷连轧过程控制系统
3.4.1 冷连轧过程控制系统的组成（30分钟）
讲解冷连轧过程控制所包括的子系统。
SCC级
介绍SCC级控制基本任务。
DDC级
通过2030带钢冷连轧生产线布置图，介绍DDC的布置和控制功能。
基础自动化级
介绍基础自动化级PLC控制任务。
活套控制动作过程
通过2030带钢冷连轧活套布置图介绍冷连轧活套控制的作用和动作过程。
第五讲
3.4.2 冷连轧过程控制系统的功能（40分钟）
材料跟踪
讲解材料跟踪功能在整个冷连轧过程控制中的作用。
以整个生产线为准，讲解材料跟踪的具体内容。
道次计算
通过冷连轧过程控制功能流程图介绍轧制道次计算的功能模块，并提出轧制道次计算中的四种计算模式。
通过观看轧制生产现场操作台录像了解道次计算控制功能。
介绍轧制规程选择功能模块内容。
讲解设定值计算功能。
介绍测量值收集功能模块。
介绍设定值输出功能模块。
介绍自适应计算功能模块。
介绍自学习功能模块。
动态规格变换
通过楔形区示意图讲解动态变规格功能模块的意义和作用，推导楔形区数学模型参数。
介绍动态变规格控制的解决思路。
以5机架冷连轧为例，通过顺流调节示意图讲解动态变规格顺流调节内容，分析其优缺点。
以5机架冷连轧为例，通过逆流调节示意图讲解动态变规格逆流调节内容，分析其优缺点。
3.4.3 带钢冷连轧机计算机控制数学模型（15分钟）
轧制规格
介绍冷连轧轧制规格的设定计算。
弹塑曲线
介绍冷连轧弹塑曲线。
弹跳方程
介绍冷连轧弹跳方程，为下节内容做铺垫。
流量方程
介绍冷连轧流量方程，解释冷连轧的速度设定计算。
4、板厚控制
4.1 机座弹性变形与弹跳方程
4.1.1 机座的弹性变形与纵向刚度（15分钟）
通过机座弹性变形示意图机座弹性变形，提出纵向刚度概念，解释其含义。
4.1.2 弹跳方程（15分钟）
通过机座弹性变形曲线引导给出机座弹跳方程。
通过人工零位弹跳曲线引导精确的弹跳方程，并解释对空载辊缝的影响因素。
4.1.3 弹跳曲线的测定（10分钟）
轧制法
以带轧件的轧制示意图介绍轧制法测定机座弹性变形曲线。
压靠法
以不带轧件的轧辊压靠示意图介绍压靠法测定机座弹性变形曲线。
4.1.4 轧制速度、轧件宽度对轧机纵向刚度的影响（5分钟）
介绍轧制速度、轧件宽度对轧机纵向刚度的影响
第六讲
4.2 轧件的塑性变形与塑性方程
4.2.1 轧制压力及其影响因素（15分钟）
轧制力作用方向
以简单轧制示意图分析轧制力作用方向。
影响轧制力的因素
以不同压下量的示意图解释压下量对轧制力的影响。
解释变形抗力对轧制力的影响。
以变形区微元体的应力状态示意图解释张力对轧制力的影响。
介绍摩擦系数对轧制力的影响。
4.2.2 轧件塑性变形曲线和塑性方程（10分钟）
介绍轧制力对各影响因素的函数。
以轧件塑性变形曲线讲解塑性方程，解释塑性刚度。
4.2.3 轧制条件对塑性曲线的影响（10分钟）
轧前厚度
以轧件厚度对塑性曲线的影响图讲解轧件厚度对塑性曲线的影响。
张力
以张力对塑性曲线的影响图讲解张力对塑性曲线的影响。
摩擦系数
以摩擦系数对塑性曲线的影响图讲解摩擦系数对塑性曲线的影响。
变形抗力
以变形抗力对塑性曲线的影响图讲解变形抗力对塑性曲线的影响。
4.3 弹塑性曲线的应用
联立机座弹性曲线和轧件塑性曲线形成轧机弹塑性曲线（P-h图）。
4.3.1 轧件厚度波动的原因（10分钟）
从弹跳方程着手讲解轧件厚度波动原因。
空载辊缝
以空载辊缝对轧件厚度的影响图讲解空载辊缝对轧件厚度波动的影响。
轧制压力
以轧制压力波动对轧件厚度的影响图讲解轧制条件导致的轧制压力波动对轧件厚度的影响。
纵向刚度
以轧机纵向刚度变化对轧件厚度的影响图讲解轧机纵向刚度变化对轧件厚度波动的影响，解释刚度变化原因。
油膜厚度
介绍油膜厚度变化对轧件厚度波动的影响。
4.3.2 厚控基本原理（15分钟）
调整压下
通过调节压下厚控原理图讲解调节压下厚度控制方式。
调整张力
通过调节张力厚控原理图讲解调节张力厚度控制方式。
调整轧制速度
介绍调整轧制速度引起的轧制因素变化，从而达到厚度控制目的方法。
4.4 纵向厚差方程和轧机等效纵向刚度
4.4.1 纵向厚差方程（15分钟）
推导纵向厚差方程，讲解公式的具体含义。
4.4.2 各种因素对厚差的影响（10分钟）
推导各种因素对厚差的影响，讲解公式的具体含义。
4.4.3 轧机等效纵向刚度（15分钟）
引出轧机等效纵向刚度概念，推导纵向刚度表达公式，解释其含义。
由纵向刚度表达公式描述等效纵向刚度与补偿系数的关系曲线。
通过不同控制方式的P-h图讲解根据不同补偿系数形成的各种控制方式，并分析各自特点和相互区别。
第七讲
4.5 板厚控制方法及其数学模型
4.5.1 压下位置闭环（10分钟）
通过压下位置闭环原理图讲解压下位置闭环原理和工作流程。
4.5.2 轧制压力变化补偿（10分钟）
通过轧制压力变化补偿原理图讲解轧制压力变化补偿原理和工作流程。
4.5.3 测厚仪监控（15分钟）
（1）描述压下效率图示，解释压下效率含义。
（2）通过测厚仪监控原理图讲解测厚仪监控原理和工作流程。
（3）在测厚仪监控原理图讲解测厚仪监控的时间滞后问题。
（4）讲解测厚仪监控的目标厚度给定方法。
4.5.4 油膜厚度补偿（5分钟）
通过油膜厚度与轧辊转速的关系曲线讲解油膜厚度变化补偿原理。
4.5.5 轧辊偏心补偿（10分钟）
推导等效纵向刚度对轧辊偏心的补偿控制。
通过轧辊偏心补偿厚控原理图讲解轧辊偏心补偿厚控原理和工作流程。
4.5.6 辊缝闭环（10分钟）
通过辊缝闭环控制原理图讲解辊缝闭环厚控原理和工作流程。
分析辊缝闭环控制的优缺点，迭加辊缝闭环控制和测厚仪监控形成辊缝闭环控制及测厚仪监控原理图。
4.5.7 前馈控制和物流控制（10分钟）
前馈控制
通过前馈控制原理图讲解前馈控制原理和工作流程，分析其特点。
物流控制
通过物流控制原理图讲解物流控制原理和工作流程，分析其特点。
4.5.8 张力控制（10分钟）
张力调厚
通过张力AGC系统原理图讲解张力调厚原理和工作流程，分析其特点。
恒张力控制
解释恒张力控制对轧制生产的稳定效果，推导速度调节的恒张力控制条件。
4.5.9 加减速厚度控制（10分钟）
咬入和抛出时的张力补偿
解释咬入和抛出时的张力变化情况，推导咬入和抛出时的压下调节。
加减速过程的速度补偿
通过轧制速度对摩擦系数、油膜厚度和轧件厚度的影响图解释冷轧带材加减速过程造成的头尾增厚的原因。
介绍冷轧加速和减速压下调整系统。
速度张力优化（10分钟）
通过一个速度张力优化的完整过程图为例，讲解速度张力优化的各个阶段和特殊状态。
第八讲
4.6 1700带钢热连轧机厚度控制系统
4.6.1 系统构成（10分钟）
通过1700mm热带钢连轧机精轧机组DDC-AGC控制系统框图介绍精轧机组厚控系统的基本组成。
4.6.2 系统的数学模型（20分钟）
通过精轧机组DDC-AGC控制系统运算框图介绍控制数学模型。
4.7 2030带钢冷连轧机厚度控制系统
4.7.1 电动AGC系统（15分钟）
通过五机架冷连轧机电动AGC系统框图介绍五机架冷连轧电动AGC系统。
4.7.2 AGC系统的控制功能（15分钟）
通过五机架冷连轧机液压AGC系统框图介绍五机架冷连轧液压AGC系统。
5、板形控制
5.1 板形与横向厚差
5.1.1 横向厚差和板形的概念（5分钟）
通过实际照片和模型实体彩图介绍横向厚差和板形概念。
5.1.2 横向厚差和板形的表示方法（15分钟）
横向厚差的表示方法
通过轧件端面图示和厚度横向分布图示讲解横向厚差表示方法。
板形的表示方法
通过板形波浪图示讲解板形的表达方法，并推导板形表达公式。
5.1.3 保持板带平直度的条件（20分钟）
通过轧件宽展简图推导并讲解保持板带平直度的条件。
第九讲
5.2 影响负载辊缝形状的因素
5.2.1 轧辊的热膨胀（5分钟）
由轧辊热凸度公式解释轧辊热膨胀对负载辊缝的影响。
介绍分段冷却控制方法，描述分段冷却辊温控制简图。
5.2.2 轧辊的磨损（3分钟）
通过轧辊磨损示意图介绍轧辊磨损的形成，讲解可采用的补偿措施。
5.2.3 轧辊的弹性压扁（5分钟）
变形区内工作辊与轧机接触压扁
通过变形区工作辊弹性压扁示意图讲解变形区工作辊弹性压扁。
工作辊与支承辊接触压扁
通过四辊轧件辊间弹性压扁示意图讲解辊间弹性压扁不均匀。
5.2.4 轧辊的弹性弯曲（3分钟）
通过辊间接触压力示意图讲解辊间弹性弯曲不均匀。
5.2.5 轧辊的原始磨削行状（3分钟）
介绍轧辊原始磨削形状对负载辊缝的影响，引申出CVC可控辊型概念。
5.3 板形控制的工艺理论
5.3.1 前张力的横向分布（10分钟）
推导前张力横向分布表达公式，解释公式含义。
5.3.2 变分法求解横向位移函数（10分钟）
了解变形区金属变形速度公式、板带轧制的总变形功率、轧制总变形功的欧拉公式、宽展量公式。
5.3.3 考虑横向变形时轧制压力的横向分布（10分钟）
通过变形区微元体受力示意图推导后张力横向分布与轧制压力横向分布的相互关系，重点讲解推导过程中的基本假设和边界条件。
5.3.4 条元法求解轧制压力和张力横向分布（5分钟）
介绍条元法的理论思想，展示已有的条元法程序界面。
5.3.5 带材轧后残余应力与屈曲变形的关系（10分钟）
推导带材轧后残余应力与带材浪形的对应关系。
5.3.6 实测与计算结果的比较（5分钟）
展示单边浪屈曲状态计算框图和单边浪临界失稳状态计算框图，介绍具体的计算实例，对
比计算结果曲线。
5.4 板带轧机辊系的弹性变形
5.4.1 辊系变形计算中的弹性接触问题（15分钟）
弹性力学中圆柱体接触变形的计算
通过圆柱体接触示意图介绍弹性变形圆柱体接触的计算。
支承辊与工作辊的接触变形
通过轧辊应力叠加示意图介绍轧辊接触的计算含义。
推导支承辊和工作辊接触变形的计算公式。
有限梁迭合法求解支承辊接触变形的轴向分布
通过有限梁叠合法计算简图介绍有限梁对轧辊接触压扁的计算思想。
推导有限梁对轧辊接触压扁的计算公式。
用计算值和实测值的对比曲线分析有限梁的计算效果。
5.4.2 工作辊与轧件接触的弹性压扁（5分钟）
通过轧辊与轧件接触弹性压扁计算简图推导工作辊压扁计算公式。
5.4.3 辊系弹性变形的简化算法（5分钟）
给出辊系弹性变形的简化算法计算公式，并指出公式各分量的含义。
5.4.4 辊系弹性变形计算的分段法（5分钟）
通过工作辊和支承辊分段法计算简图介绍辊型弹性变形计算的分段法。
第十讲
5.5 板形控制方式
5.5.1 辊型快速调整——液压弯辊（10分钟）
弯曲工作辊
通过弯曲工作辊彩图介绍弯曲工作辊板形控制方法。
通过弯曲工作辊的辊间压力和压扁分布曲线介绍弯曲工作辊的效果。
弯曲支承辊
介绍弯曲支承辊板形控制方法。
5.5.2 HC及其他轴移式轧机（10分钟）
通过HC系列轧机简图介绍HC轧机板形控制方法。
5.5.3 CVC四辊和CVC六辊轧机（15分钟）
介绍CVC板形控制方法，观看CVC四辊轧机生产录像。
CVC辊型设计
通过CVC辊型示意图介绍CVC辊型设计方法。
UPC辊型特点
通过UPC辊型示意图介绍UPC辊型特点。
CVC辊型与弯辊的最佳配合
介绍CVC板形控制方法与弯辊技术的配合使用。
CVC六辊轧机
介绍CVC六辊轧机。
5.5.4 自调接触宽度支承辊轧机（5分钟）
通过支承辊辊型示意图介绍自调接触宽度支承辊轧机。
5.5.5 轧辊交叉式轧机（20分钟）
通过轧辊交叉形式示意图介绍轧辊交叉式轧机。
工作辊交叉的作用效果
以300四辊轧机板凸度为例，给出交叉角与板凸度关系曲线、不同交叉角时的板厚分布曲线和不同交叉角时的前张力分布曲线，讲解工作辊交叉的作用效果。
轧辊轴向力
以300四辊轧机板凸度为例，介绍轧辊交叉轧机的轧辊所承受轴向力的情况。
偏移交叉轧机
通过偏移交叉轧机实体模型图介绍偏移交叉式轧机，强调其对板带同板差的调节，并介绍
其优点。
5.6 板形控制数学模型
5.6.1 弯辊力设定模型（5分钟）
介绍弯辊力设定模型。
5.6.2 弯辊力跟随轧制力自动调节模型（5分钟）
介绍弯辊力跟随轧制力自动调节模型。
5.6.3 弯辊力对横向张力差的传递系数（5分钟）
介绍弯辊力对横向张力差的传递系数。
5.6.4 板形控制模型实例（25分钟）
以1850铝带四辊冷轧机为例，通过板形软件总体框图、板形控制功能框图介绍其板形控制功能和表达板形偏差的多项式的含义。
倾辊控制的原理及过程
介绍倾辊控制原理及过程。
弯辊控制的原理及过程
介绍弯辊控制原理及过程。
分段冷却控制的原理及过程
介绍分段冷却控制原理及过程。
第十一讲
5.7 板形标准曲线
5.7.1 板形标准曲线的概念（5分钟）
介绍板形标准曲线概念及其对板带轧制的重要性。
5.7.2 板形标准曲线的作用和意义（20分钟）
补偿板形测量误差
通过板形测量仪的示意图讲解板形曲线对板形测量误差的补偿作用。
补偿在线板形离线后发生的变化
以温度分布对板带材板形的影响为例讲解板形曲线对在线板形离线后发生的变化的补偿作用。
实现板凸度控制
介绍板形曲线实现板凸度控制的作用。
满足轧制及后步工序对板形的要求
以松边轧制示意图为例讲解板形曲线满足轧制及后步工序对板形的要求。
5.7.3 板形标准曲线的设定方法（15分钟）
逐段设定法
以现场生产录像操作台显示为例讲解板形曲线的逐段设定法。
参数设定法
介绍板形曲线的参数设定法。
5.7.4 板形标准曲线的选用原则（10分钟）
以5机架冷连轧生产过程为例，介绍板形曲线的选用原则。
6、板宽控制
6.1 工作原理（10分钟）
以SP侧压进动画和大立辊侧压下录像介绍板宽控制的工作原理。
6.2 数学设定模型（20分钟）
介绍板宽控制的数学设定模型。
6.3 控制系统（20分钟）
介绍一个板宽控制的实际应用系统。
轧机厚度自动控制系统设计
轧机厚度自动控制系统设计 摘要：随着社会经济的发展，对板带产品的质量和精度要求越来越高。厚度精度就是板带产品的重要质量指标之一。本文针对轧机AGC技术的现状，以及轧机厚差产生的原因进行了分析。在此基础上，对轧机AGC进行分析，以APC为主要研究对象，选用PLC作为系统的控制器，将位移传感器测得的位移量经A/D转换送给PLC来控制步进电机，从而控制阀，通过轧制力来改变辊缝厚度实现轧机厚度控制。 1 引言 轧机又称轧钢机，轧钢机就是在旋转的轧辊之间对钢件进行轧制的机械，轧钢机一般包括主要设备（主机）和辅助设备（辅机）两大部分。轧钢机按轧辊的数目分为二辊，三辊式，四辊式和多辊式，轧钢机通常简称为轧机。 板带厚度精度是板带材的两大质量指标之一，板带厚度控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。带钢纵向厚度不均是影响产品质量的一大障碍，因此，轧机的一项重要课题就是带钢厚度的自动控制。厚度自动控制系统是通过测厚仪或传感器对带材实际轧出厚度连续进行测量，并根据实测值与给定值比较后的偏差信号，借助于控制回路或计算机的功能程序，改变压下装置、张力或轧制速度，把带材出口厚度控制在允许的偏差范围内。实现厚度自动控制的系统称为“AGC"。 我国近年来从发达国家引进的一些大型的现代化的板带轧机，其关键技术是高精度的板带厚度控制和板形控制。板带厚度精度关系到
金属的节约、构件的重量以及强度等使用性能，为了获得高精度的产品厚度，AGC系统必须具有高精度的压下调节系统及控制系统的支持。 而对于轧机来说产生厚差的原因大致可分为三大类： （1）轧机方面的原因：轧辊热膨胀和磨损、轧辊弯曲、轧辊偏心和支撑辊轴承油膜厚度等都会产生厚度波动。它们都是在液压阀位置不变的情况下，使实际辊缝发生变化，从而导致轧出的带钢厚度产生波动。 （2）轧件方面的原因：厚度偏差会直接受到坯料尺寸变化的影响。它包括来料宽度不均和来料厚度不均的影响。 （3）轧制工艺方面的原因：轧制时前后张力的变化、轧制速度的变化等。 2 系统总体设计 厚度自动控制AGC （Automatic Gauge Control）是指钢板轧机在轧制过程中通过动态微调使钢板纵向厚度均匀的一种控制手段。厚度自动控制系统是通过测厚仪或传感器对带材实际轧出厚度连续进行测量，并根据实测值与给定值比较后的偏差信号，借助于控制回路或计算机的功能程序，改变压下装置、张力或轧制速度，把带材出口厚度控制在允许的偏差范围内。 AGC系统一般包括有： 1）压下位置闭环：为了轧出给定厚度的轧件，首先必须在轧件进入辊缝之前，准确地设定空载辊缝。其次，在轧制过程中，为了使轧后的轧件厚度均匀一致，还必须随着轧制条件的变化及时的调整空
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。 （5）阀站的P口手动阀主要用于检修时把该阀站的系统供油油路断开。
全球宽厚板轧机大全
1前言 中厚板轧机工作辊辊身长度在3000mm以上的都划归于宽厚板轧机范围内，因它生产板宽在2800mm以上时会受到铁路和公路超宽货物运输的限制。另外，宽厚板轧机不单纯是一个板宽问题，而且还包含产量、质量、成本、钢板最大单重与尺寸、性能均匀、成材率及规模经济等一系列相关的技术经济问题。宽厚板轧机是轧机中最大的轧机。能设计制造的只限于日本、德国、美国、法国、俄罗斯、英国及我国等少数几个国家。能建设的也只有33个经济实力比较强的国家。 近几年来，宽厚板轧机新建比较多，而小于3000mm轧机基本上不再新建。中国和俄罗斯5000mm以上的轧机数量已超过日本；韩国和印度也超过美国和德国，全球宽厚板轧机格局已发生一个很大的变化。因此，下面就全球宽厚板轧机的形势进行详细介绍。 2宽厚板轧机的优势 中厚板轧机经历了一个从小到大的发展过程，自最初的1200mm发展到现在最大的5500mm，轧机越大，优势越多。 日本水岛一厂4700mm/4800mm、名古屋4800mm/4700mm和鹿岛5335mm/4724mm三台双机架轧机，为满足用户更宽钢板的需求和增大生产能力。后建的粗轧机都比先建的精轧机大。大分厂原方案是建设3800mm轧机，已做了大量前期工作，发现轧机定小了，后修改成5500mm轧机。意大利塔兰托厂1965年投产3650mm轧机，1971投产的第二台宽厚板轧机增至4826mm。韩国浦项厂1972年投产3400mm轧机，而1977年建成的第二台也扩大为4724mm。巴西1962年建成第一台是3050mm轧机，而1976年和1978年建成两台均改成为4100mm。德国迪林根厂1970年建成4300mm 高刚度轧机，而1985年将4300mm轧机改造成4800mm，并增建一架5500mm粗轧机，组成5500mm/4800mm双机架轧机，成为当时世界上最大的双机架轧机。法国敦克尔克厂1962年建成4320mm轧机，为了生产建造航母用钢板，1984年底在现有轧机后面新建一架5000mm精轧机，组成为4320mm/5000mm双机架，成为当时法国最大最好的轧机。世界上中厚钢板轧机是一个由小往大发展的过程，我国也不例外，20世纪90年代开始，短短几年内已建成宽厚板轧机达58台之多，而且把现有数10台小轧机进行了改造。 宽厚板轧机的优势主要体现在以下几个方面： （1）轧机大、产能也大 中厚钢板轧机产能取决于轧机的大小，组成与型式。表1为轧机大小，组成型式与产能的关系。表中所列分成常规轧制和附有立辊与控制轧制两种情况，一般说，采用轧边与控轧两项新工艺后产能会有所下降。 表1 中厚板轧机大小、组成型式与产能的关系 —————————————————————————————————————序轧机大小，mm 年产能，万t 号四辊单机架四辊双机架 常规轧机附主辊控制轧制常规轧机附主辊控制轧制————————————————————————————————————— 1 2300 20～30 15～20 35～60 25～40 2 2800 30～60 20～40 60～80 40～60 3 3300 45～70 35～50 70～100 50～80 4 3800 50～90 45～6 5 100～140 80～120 5 4300 90～110 65～90 140～180 120～160
《板带轧机系统自动控制》 - 燕山大学教务在线
《板带轧机系统自动控制》 建设规划（2011-2016） 1、课程概况 我校轧钢专业人才培养以服务于全国钢铁工业为中心，目标是培养具有扎实专业知识、具备工艺技术、科学研究、组织管理能力、能够解决冶金工程领域实际问题的应用及应用研究型高级工程技术人才。 我校机械设计及理论学科（含轧钢专业）为国家级优秀重点学科，其轧钢实验中心为河北省重点实验室。本学科具有近50年的本科办学经验，20多年的硕士、博士研究生的培养经验，教学与科研紧密结合地方经济发展需求，具有钢铁冶金方向特色优势，在国内占有重要地位。 建国初期，我校在当时隶属于哈尔滨工业大学时就引进了多名前苏联专家开始轧钢专业的建设。作为轧钢专业的基础课，随之开设了以板厚板形自动控制为主要内容的板带轧机系统自动控制课程，至今已有近50年历史。自1958年建校以后，开始由自主培养的教师承担此课程的教学任务。 我校轧机研究所在板形板厚控制研究方向具有较高的研究水平，在国内具有重大影响，为本课程的教学奠定了良好的基础。近五年，本科研方向上承担了多项国家自然科学基金和河北省自然科学基金课题，以及20余项企业合作技术课题，取得了较大成果。 本课程组共有教师8人，平均年龄37岁。学历结构：博士6人（75%），硕士2人（25%）。职称结构：教授3人（37.5%），副教授1人（12.5%），讲师2人（25%），实验师2人（25%）。年龄结构：平均年龄37岁。40岁以上2人（25%），30岁以上6人（75%）。讲课教师6人（75%），实践教师2人（25%）。 课程负责人刘宏民老师，博士，教授，博士生导师，于1982年毕业于东北重型机械学院（燕山大学前身），1988年3月在东北重型机械学院获得博士学位。研究方向：板带轧机设计及板形控制技术。获国家科技进步二等奖1项，省部级一等奖6项，省部级二等奖3项，发表论文100余篇，出版专著2部。全国“五一”劳动奖章获得者，国家百千万人才工程人选，河北省省管优秀专家，燕赵学者。 2、存在的主要问题 （1）教学内容
我国中厚板轧机生产技术概述
我国中厚板轧机生产技术概述 1、前言 热轧中厚板生产设备包括热连轧机组、中厚板轧机和炉卷轧机等。热连轧宽带钢轧机适合生产薄而窄的产品，常规中厚板轧机适合生产厚而宽的产品，而新兴的宽规格卷轧中厚板轧机（炉卷）能够生产前两种轧机生产比较困难的薄而宽规格的产品。国内中厚板产量主要来源于中厚板轧机，其次是热连轧机。 随着长期生产实践与科学技术的不断进步，中厚板轧机生产工艺有两种方案：一是，传统的常规中厚板生产线，采用单张钢板轧制方式。轧机布置型式有：三辊劳特式轧机（已淘汰）；单机架四辊轧机；双机架布置，即二辊粗轧机＋四辊精轧机或四辊粗轧机＋四辊精轧机。二是，卷轧中厚板生产线，即炉卷轧机，该工艺是从上世纪80年代逐步发展起来的，即可单张钢板轧制，又可采用卷轧方式生产中厚板。 我国于1936年在鞍钢建成第一套2300中板轧机（三辊劳特式）。新中国于1958年和1966年先后建成了鞍钢2800/1700半连续钢板轧机和武钢2800中厚板轧机、太钢2300/1700炉卷轧机。1978年建成了舞钢4200宽厚板轧机。宝钢5000、沙钢5000、鞍钢5500宽厚板轧机分别于2005年、2006年、2008年建成投产。 我国常规的中厚板轧机目前可分三类，1类：4.3m和5m高水平轧机；2类：以3.5m为代表的中等水平轧机；3类：2.3、2.8m老旧轧机。2008年，我国中厚板轧机将达到59套，产能5553万t/a。到2010年我国中厚板轧机产能将达到6500～7000万t/a（见表1）。
热轧中厚板生产工艺流程： a)坯料准备工艺流程：选择坯料（种类、尺寸）—坯料清理—坯料检验—合格坯料。 b)加热工艺流程：装炉—加热（控制加热时间、温度、速度和炉内气氛）—出炉。 c)轧制工艺流程：除鳞—粗轧—精轧。 d)精整工艺流程：矫直—冷却—表面检查—缺陷清理—剪切→（抛丸处理或热处理）→检验—标记—入库。 轧制是钢板成形阶段，其分为粗轧、精轧两个阶段。粗轧、精轧划分并没有明显界限，一般把双机架轧机的第一架称为粗轧机，第二架称为精轧机。一般将单机架轧机前期道次称为粗轧、后期道次称为精轧。 粗轧是将除鳞后的坯料展宽到所需要的宽度，同时进行大压缩延伸。粗轧有四种常用方法；全纵轧法、全横轧法、横轧－纵轧法和角轧－纵轧法。 全纵轧法是指钢板延伸方向与坯料纵轴方向相一致的轧制方法。 全横轧法是指钢板延伸方向与坯料纵轴方向相垂直的轧制方法。此法与初轧开坯相结合，可改善钢板的各向异性。
PLC的轧钢机控制系统设计
封面
作者：PanHongliang 仅供个人学习
江西理工大学 本科毕业设计（论文）任务书电气工程与自动化学院电气专业级（届）班学号学生 专题题目（若无专题则不填）：PLC软件设计 原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)： 工作基础： 目前，我国基于PLC轧钢机系统已经不同程度得到了推广应用。 PLC轧钢机控制技术的发展主要经历了三个阶段：继电器控制阶段，微机控制阶段，现场总线控制阶段。现阶段轧钢机控制系统设计使用可编程控制器(PLC)，其功能特点是变化灵活，编程简单，故障少，噪音低，维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强。除此之外PLC还有其他强大功能，它可以进行逻辑控制、运动控制、通信等操作；并具有稳定性高、可移植性强等优点，因此受到广大电气工程控制技术人员的青睐。 研究条件及应用环境: 本课题是基于PLC的控制系统的研究课题。工业自动化是国家经济发展的基础，用于实现自动化控制设备主要集中为单片机和PLC。单片机由于控制能力有限、编程复杂等缺点，现在正逐步退出控制舞台。PLC则因为其功能强大、编程简单等优点，得到迅速发展及运用。PLC的功能强大，可以进行逻辑控制、运动控制、通信等操作；并具有稳定性高、可移植性强等优点，因此，PLC是工业控制领域中不可或缺的一部分。 工作目的： 轧钢机如控制和使用得当，不仅能提高效率，节约成本，还可大大延
长使用寿命。对轧钢机控制系统的性能和要求进行分析研究设计了一套低成本高性能的控制方案，可最大限度发挥轧钢机加工潜力，提高可靠性，降低运行成本，对提高机械设备的自动化程度，缩短与国际同类产品的差距，都有着重要的意义。 主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）： 1)当整个机器系统的电源打开时，电机M1和M2旋转，以待传送工 件。 2)工件通过轨道从右边输送进入轧制系统。 3)感应器S1感应到有工件输送来时，输出高电位，驱动上轧辊按预定 下压一定的距离，实现轧制厚度的调节，同时电机M3开始逆时针旋转，并带动复位挡板也逆时针转动，感应器S1复位。 4)随着轧制的进行，工件不断地向左移动。当感应器S2感应到有工件 移动过来时，说明工件的要求轧制长度已经完成，此时感应器S2输出高电位，驱动控制电机M3的电磁阀作用，使电机M3顺时针转动。 5)在电机M3顺时针转动下，挡板顺时针转动，推动工进向右移动。 当工件移动到感应器S1感应到时，S1有输出高电位，使电机M3逆时针转动，同时驱动上轧辊调节好第二个下压量，进入第二次压 制的过程。 6)再次重复上述的工作，直到上轧辊完成3次下压量的作用，工件才 加工完毕。 7)系统延时等待加工完毕的工件退出轨道，此时即可进入下一个工件 的加工过程。
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。）
冷轧轧机TDC控制系统
目录 冷轧轧机TDC控制系统 一．硬件和组态 二．系统软件 1.处理器功能简介 https://www.360docs.net/doc/7012720004.html,MON FUNCTIONS 通用功能 3.MASTER FUNCTIONS 主令功能: 4.STAND1-STAND5 机架控制系统1-5 冷轧轧机TDC控制系统 一．硬件和组态 TDC工业控制系统西门子公司SIMADYN D的升级换代产品，也是一种多处理器并行远行的控制系统。典型的TDC控制系统的配置是由电源框架、处理器摸板、I/O摸板和通讯摸板搭建构成。 电源框架含21个插槽，最多允许20个处理器同时运行。框架上方的电源可单独拆卸，模板不可带电插拔。 CPU551是TDC控制系统的中央处理器，带有一个4M记忆卡，程序存储在记忆卡内，电源启动时被读入CPU551中执行。可通过在线功能对处理器和存储卡中的程序作同步修改。 SM500是数字量/模拟量输入/输出模板,更换时注意跳线. CP50MO是MPI/PROFIBUS通讯摸板，更换时需要使用COM-PROFIBUS软件对其进行组态的软件下装。 CP5100是工业以态网的通讯摸板，更换时注意插槽跳线。 CP52A0是GDM通讯模板。GDM是不同框架的TDC之间进行数据交换的特有通讯方式，不同框架的TDC通过光缆汇总到GDM内，点对点之间的通讯更加直接，传输速度更快。 TDC控制系统的硬件需要在软件程序中进行组态和编译，然后下装到CPU中。 二．系统软件 包钢薄板厂冷轧轧机区域TDC控制系统按框架分为以下三个功能：
2．1 处理器功能简介 1．COMMON FUNCTIONS 通用功能： 处理器1：SIL: 模拟功能 SDH: 轧制参数管理 IVI: 人机画面 处理器2：MTR: 物料跟踪系统 WDG: 楔形调整功能 处理器3: ADP: 实际值管理2．MASTER FUNCTIONS 主令功能: 处理器1: MRG-GT: 轧机区域速度主令 处理器2: THC-TH: 轧机厚度控制入口区域 处理器3: THC-TX: 轧机厚度控制出口区域 处理器4: SLC: 轧机滑差计算 ITG: 张力计接口 处理器5: LCO-LT: 轧机区域生产线协调3．STAND1-STAND5 机架控制系统1-5 处理器1: CAL: 机架标定 SCO: 通讯接口 MAI: 手动干涉 ITC: 机架间张力控制 处理器2: SDS: 机架压下系统 处理器3: RBS: 机架弯辊系统
中厚板轧机
中厚板轧机 (2009-05-06 08:43:03) NKK 厚板轧机 中厚板轧机是用于轧制中厚度钢板的轧钢设备。生产钢板厚度通常6mm以上。中厚板轧机的规格一般按工作辊辊面长度来标称，如2300mm、2800mm、5500mm等。当前世界是最大的为5500mm轧机。同其他轧钢机一样，中厚板轧机由工作机座和传动装置组成，工作机座主要包括轧机机架，辊系，平衡系统，压下装置和换辊装置。传动装置由大型电动机和减速机组成，由于电动机制作技术的发展，现代中厚板轧机通常由电动机直接拖动。 轧钢机的出现和发展已经经历了几百年的时间，十九世纪中叶美国开始使用三辊劳特中板轧机，进入二十世纪五十年代后，我国先后建成二十多套三辊劳特式轧机用于中板生产。从二十世纪八十年代开始，各企业陆续进行技术改造，以四辊可逆式中厚板轧机取而代之。轰鸣百年的三辊劳特式轧机退出历史舞台。四辊可逆式的成为现代中厚板生产主力机型，主
要是由于大型直流电机及控制系统制造技术发展，解决了轧机大扭矩的可逆式拖动。近三十年来，大功率变频调速技术的发展又取代了轧机传动的直流系统。历史上，曾经用蒸汽机做为往复轧制的动力拖动轧钢机。早在1890年，中国就引进蒸汽机拖动的2450mm中板轧机。这台轧机在抗战时期从汉口搬迁到重庆，一直运行到二十世纪八十年代以后，使用了百年之久。 现代中厚板轧机越来越趋于大型化，精密化，自动化。以满足钢板控制轧制技术的要求，能够生产高强度的合金钢板。电子计算机的应用使轧机提高了自动化控制程度。中厚板轧机普遍采用了液压AGC（钢板厚度自动控制系统）。中厚板的精度和生产效率大幅度提高。 以下附件为从网络转摘而来，特向著作者致谢！为多年前参数，今已有很大变化。 我国部分中厚板轧机————————————————————————————————————————————— 序号省(市) 企业名称轧机型式与尺寸设计能力(万吨) 投产/改造日期备注————————————————————————————————————————————— 1 北京市首钢中板厂3500x4 60 1987年/2003年 2 天津市天钢中厚板厂3500x4/3500x4 100 2006年 3 天津天盾中板厂2400x4/2400x 4 32 4 河北省首钢秦皇岛板材公司3454x4 60 1993年3月 5 首钢秦皇岛金属材料公司4300x4 150 2006年10月 6 邯钢中板厂2800x4 90 1974年1月 7 文丰中板厂2800x2/3000x4 80 2004年 8 普阳中板厂3500x4 100 2006年 9 唐钢中板厂3500x4/3500x4 2006年 10 上海市宝钢中厚板厂5100x4 140 2005年 11 浦钢中板厂2350x3/2350x4 47 1959/1970年 12 浦钢厚板厂4200x4+3500x4 143 1991年 13 上钢一厂2350x2/2350x4 10 1972年 14 宝钢罗泾4200 160 2008年 15 山东省济钢中板厂2350x3/2350x4 60 1960年/1989年/2005年 16 济钢厚板厂3200x4/3500x4 115 1998年2月 17 淄博中板厂3400x4 100 2005年 18 莱钢4300 180 2008年 19 河南省安阳中板厂2800x4 80 1974年/1996年 20 舞阳中板厂4200x4 100 1978年9月/2003年 21 舞阳中板厂4100x4 100 2007年 22 安阳永兴中板厂3500x4 80 2005年 23 安阳炉卷轧机3500x4 80 2005年 24 辽宁省鞍钢厚板厂4300x4 100 1993年7月/2003年 25 鞍钢中板厂2500x2/2450x4 80 1956年/2003年6月 26 鞍钢宽厚板厂5500x4 200 2008年9月 27 营口中板厂2450x4 94 1972年/2003年4月
中厚板开题报告
燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：中厚板轧机压下规程及滚系结构设计 学院（系）：机械学院 年级专业： 09级轧钢 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 2013-03-22 一、国内外中厚板轧机国内外研究动态，选题的依据和意义 中厚板轧机是用于轧制中厚度钢板的轧钢设备。在国民经济的各个部门中广泛的采用， 它主要用于制造交通运输工具（如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等）、钢机构件 （如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件）、焊管及一般机械制品等。习惯于将厚度 在4～20毫米范围内的钢板成为中板，将厚度为20～60毫米的钢板称为厚板。 1、世界中厚板轧机发展状况[1] 1864牛美国创建了世界上第一套三辊劳特式中板轧机，推广于世界。到了1891年，美 国钢铁公司霍姆斯特德厂，为了提高钢板厚度的精度，投产了世界上第一套四辊可逆式厚板 轧机。1918午卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂，建成了—套5230mm四辊式轧机，这是世界上第 一套5m以上的特宽的厚板轧机。 1907年美国钢铁公司南厂为了轧边，首次创建了万能式厚板轧机，在当时还是十分新奇 的。南厂在1931年还建成了世界上第一套连续式中厚板轧机，在精轧机组后设精整作业线， 用于大量生产厚度为10mm左右的中板。欧洲国家中厚钢板生产也是比较早的。1910年，捷 克斯洛伐克投产了一套4500mm二辊式厚板轧机。1913年，西班牙建成一套二辊式厚板轧机。 1937年英国投产了一套3810mm中厚板轧机。1940年，德国建成了一套5000mm四辊式厚板轧 机。1939年，法国建成了一套4700mm四辊式厚板轧机。1940年，意大利投产了一安4600mm 二辊式厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和兵器用的钢板，多数是为了满足二战备战的 需要。第二次世界大战期间，美、苏、英、法、德、意、日、加等八国制造了军舰和坦克等 武器，先后投产一批厚板轧机。20世纪50～60年代宽厚板轧机建设较多的是美国，当时以 4064mm式厚板轧机为主，此期间美国建有3米级及3米以下轧机8台，4064mm厚板轧机7 台，特宽轧机（≥5000mm）1台。 60年代后期至70年代初期厚板轧机的领先地位转向日本，这时期日本建有4724mm双机 架四辊式厚板轧机5套。1976年～1977年间日本建设3套5500mm特宽厚板轧机，1974年住 友鹿岛厂将5335mm粗轧机改造为5450mm轧机。建设这种特级厚板轧机主要是为生产φ1626mm 大直径uoe钢管用宽钢板和20～30万吨级油轮用钢板。 1984年底，法国东北钢铁联营公司敦刻尔克厂在4300mm轧机后增加一架5000mm厚板轧 机，增加了产量，并扩大了品种。1984年底，苏联伊尔诺斯克厂新建了一套5000mm宽厚板 轧机，年产量达10万吨，以满足大直径焊管和舰艇用宽幅厚板的需求。1985年德国迪林根 冶金公司迪林根厂将4320mm轧机换成4800mm轧机，并在前面增加一架特宽的5500mm轧机， 以满足1625mm大直径doe焊管用板需求。1985年12月日本钢管公司福山厂新制一套 4700mmhcw型轧机，替换原来的轧机，更有效地控制板形，以提高钢板产量。 近来电子计算机的应用使轧机提高了自动化控制程度。中厚板轧机普遍采用了液压 agc(钢板厚度自动控制系统)。中厚板的精度和生产效率大幅度提高。神经网络和遗传算法相 结合的方法对中厚板轧制过程的轧制参数进行预测，进一步提高了轧制参数控制模型的预测 精度和泛化能力[2-4]。 国外中厚板轧机发展主要有这几个特点：（1）从扩大产量型转向提高尺寸精度及表面质
轧钢机电气控制系统设计
信电学院 课程设计说明书（2014/2015学年第二学期） 课程名称：可编程控制器课程设计 题目：轧钢机电气控制系统设计 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导老师： 设计周数： 设计成绩： 2015年7月9日
目录 1、课程设计目的 (2) 2、课程设计内容 (2) 2.1可编程控制器概述 (2) 2.2课程设计正文 (2) 2.3轧钢机电气控制模版 (3) 2.3.1轧钢机简介 (3) 2.3.2热金属探测仪 (3) 2.3.3液压系统 (4) 2.3.4电机正反转 (4) 2.4 设备选择 (4) 2.5 系统的I/O口配置 (5) 2.6梯形图程序设计 (5) 2.7程序流程图 (9) 3、课程设计总结 (10) 4、参考文献 (11)
1、课程设计目的 本次课程设计的主要任务如下： 1）了解普通轧钢机的结构和工作过程。 2）弄清有哪些信号需要检测，写明各路检测信号到PLC的输入通道，包括传感器的原理、连接方法、信号种类、信号调理电路、引入PLC的接线以及PLC中的编址。 3）弄清有哪些执行机构，写明从PLC到各执行机构的各输出通道，包括各执行机构的种类和工作机理，驱动电路的构成，PLC输出信号的种类和地址。 4）绘制出轧钢机电控系统的电路原理图，编制I/O地址分配表。 5）编制PLC的程序，结合实验室设备完成系统调试，在实验室手动仿真模型上仿真轧钢机工作过程的控制。 2、课程设计内容 2.1可编程控制器概述 可编程控制器是一种数字运算操作的电子装置，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程库的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备都应按易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。可编程控制器简称PLC，是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。 2.2课程设计正文 （1）按下启动按钮，上下两轧辊电机（主拖动电机，M1）起动运转，轧制方向为从右向左轧制。左右侧轧道电机（M2和M3）启动逆时针运转，向左输送。（2）设备启动5秒后，PLC检测有无等待的轧件，即S1是否有效。若无轧件则一直等待。S1有效信号到来后，PLC通过某一路开出控制电磁铁动作，打开轧件挡板，让轧件进入轧机的右侧轨道。（3）待轧件完全进入后（设需时4秒），释放电磁铁，关闭轧件挡板。（4）轧件在右侧辊道推动下进入轧辊下轧制，轧辊间有热金属探测仪给出正在轧制的信号，由S2仿真，高电平表示正在轧制。（5）S2由高电平变为低电平表示轧件已经通过轧辊。轧件通过轧辊后PLC控制两侧辊道停止，电磁液压阀Y2动作使左侧辊道翘起。（6）1秒后启动左侧辊道向右输送。这时由安装在上轧辊上方的另一个热金属探测仪给出轧件通过的信号，由另一个手动开关S3仿真。（7）S3由高电平变为低电平表示轧件已经完全回到了轧辊右侧。PLC断开电磁阀Y2电源，并停止左侧辊道运转。（8）1秒钟后左侧辊道放平，启动左右侧辊道电机向左输送，开始下一次轧制。（9）重复（4）-（8）完成第二次轧制，并准备好第三次轧制。（10）三次轧制完成后，即热金属探测仪输出由高电平变为低电平后，左侧辊道继续向左输送3秒钟，把轧件送出轧机。结束该轧件的轧制过程。（11）回到第二步但不需要5秒的延时。（12）按下停止按钮结束工作。
板带轧机自动控制
《板带轧机系统自动控制》教案 《板带轧机系统自动控制》教学组 第一讲 1、绪论 介绍自动控制的含义。（3分钟） 用钢铁行业生产录像演示工业生产通过自动控制达到的高度自动化。 1.1 工业控制系统 1.1.1 工业控制中的计算机功能（3分钟） 轧制生产车间控制台录像——工业控制计算机的数据采集功能、数字控制功能、监督功能等。 1.1.2 过程控制系统的基本组成（5分钟） 过程控制基本结构组成简图——讲解过程控制系统的基本组成部分以及各部分的主要功能，重点讲解整个控制过程的逻辑性。 通过彩图指出过程控制技术与计算机技术、控制理论和生产工艺的关联性，以及各学科技术发展的相互促进。 1.1.3 工业控制计算机的历史发展（3分钟） 工业控制技术随着计算机技术和自动控制理论的发展而不断进步。在不同的阶段出现技术程度各不相同的过程控制系统。 1.2 轧制过程自动化 1.2.1 轧制过程控制的历史发展（3分钟） 简要介绍轧制过程控制的发展阶段。 以发展最完善的热带钢连轧控制为例，介绍不断改进的控制工艺对轧制生产效率的促进。 1.2.2 热连轧过程控制的主要功能（5分钟） 以热带钢连轧控制为例，介绍轧制生产控制的主要功能和对应不同生产工艺的针对性。 1.2.3 轧制自动化的发展方向（3分钟） 再次对照过程控制基本结构组成简图介绍轧制自动化发展的方向，并指出对控制系统功能
的拓展和性能的提高是轧钢专业所重点关注的。 1.3 计算机过程控制的基本类型 1.3.1 数据收集系统（3分钟） 以数据收集系统简图介绍数据收集系统的作用和工作流程。 1.3.2 操作指导系统（4分钟） 以操作指导系统简图介绍操作指导系统的功能和工作流程。 介绍轧制生产中广泛用到的专家系统等配套模拟程序。 1.3.3 直接数字控制系统（4分钟） 以直接数字控制系统简图介绍直接数字控制系统的功能和工作流程。 讲解直接数字控制系统的使用特点和性能要求。 1.3.4 计算机监督控制系统（4分钟） 以计算机监督控制系统简图介绍直接数字控制系统的功能和工作流程。 讲解计算机监督控制系统的使用特点。 1.3.5 多极控制系统（3分钟） 介绍计算机监督控制系统的发展和含义，指出计算机在现代工业企业中的调度和管理功能。 1.3.6 分散控制系统（7分钟） 介绍分散控制系统的发展。 讲解分散系统的设计原则——分解和协调。 讲解分散系统的设计方法——分层、分级和分段。 2、带钢热连轧机的过程自动控制 2.1 带钢热连轧机的生产工艺 介绍主要设备和设备布置。（10分钟） 以1700mm带钢热连轧机设备布置图为例，对照生产录像介绍热连轧主要生产工艺。介绍生产规范，介绍轧制计划和轧制单位等管理级控制内容。 2.1.1 加热区（10分钟） 对照生产录像介绍热连轧加热区主要生产工艺，重点讲解加热炉前后各设备行动顺序。
宽厚板轧机学习.
TDC控制系统主要负责热区，包括： ●从加热炉出口到冷床入口的所有辊道 ●粗轧机及精轧机 ●3个主要系统的过程控制和与其他系统的数据交换。 TDC控制系统主要由三个部分组成： ●SPEED MASTER（辊道控制系统，简称SM） ●ROUGHING MILL（粗轧，简称RM） ●FINISHING MILL（精轧，简称FM） 三个部分分别由各自的TDC机架进行控制，由一个GDM机架进行通讯。 宽厚板轧机部分控制功能 SDS(screw down system 压下系统) 压下系统包括: HGC (hydraulic gap control) 液压辊缝控制 AGC (automatic gauge control) 自动厚度控制 EGC（electrical gap control）电动辊缝控制 弯辊RBS (roll bending system) 窜辊RSS (roll shifting system) 弯辊和窜辊只在精轧机中出现。 粗轧机部分的控制：
●RM主要控制粗轧机包括轧边机、轧机前后辊道以及导位。 ●主要控制功能为：SDS、HGC、AGC、EDGER、SGC、转钢几个重要的部分。 SGC: side guide control 导卫控制
SDS 电动压下系统： 此机械压下系统，由双交流电机驱动，用于辊缝设定，并用于换辊期间。（只有换辊期间用压下系统，轧制过程中的辊缝调节用HGC）升降变化范围约650毫米，最大速度约25mm/s。
●两座轧机的上辊都是电动压下。具体的机械构件有：电机、齿轮箱、压下螺杆及锁紧设备。 ●电机转动带动齿轮箱，从而使压下螺杆能够自由升降。轧机的传动侧和操作侧分别拥有一套独立的设备。 ●锁紧设备连接在两个电机的主轴上，用来保证两个电机在轧制过程中的同步运行。 压下系统的监测元件主要有： ●监测压下行程的线性磁尺(绝对值) ●监测压下压力的KELK / LOAD CELL。（应安装在压下螺杆和上支撑辊接触中间位置） ●同时系统通过与电机的变频器通讯，监控电机的动作。
板带材高精度轧制和板形控制
板带材高精度轧制和板形控制 板带轧制产生两个过程：轧件塑性变形过程和轧机弹性变形（弹跳）过程。 轧机弹跳方程h=s o’+p/k h- ----轧出带材厚;s o’：理论空载辊缝;p：轧制力;k：轧机刚度 直线A线，又称轧机弹性变形线，斜率k为轧机的刚度 零位调整后的弹跳方程 厚控方程h =s。+(p-p。)/k s。----考虑预压变形的相当空载辊缝 轧件塑性变形过程： 当来料厚度一定，由一定h值对应一 定p值可得近似直线B线，又称轧件 塑性变形线（斜率M为轧件塑性刚度 系数）。与A线相交纵坐标为轧制力p， 横坐标为板带实际厚度h C线：该线为等厚轧制线 厚度控制实质：不管轧制条 件如何变化，总要使A，B两线 交于C线，即可得到恒定厚度（高 精度）的板带材。 板带厚度变化的原因和特点（影响出 口厚度的因素） S。----由轧辊的偏心运转、磨损与热膨胀及轧辊轴承油膜厚度的变化所决定。它们都是在压下螺丝定位时使实际辊缝发生变化的 K ----在既定轧机轧制一定宽度的产品时，认为不变 P -----主要因素：故可影响到轧制力的因素必会影响到板带的厚度精度（使B线发生偏移）（1）轧件温度、成分和组织性能的不均对温度的影响具有重发性，温差会多次出现。故只在热轧精轧道次对厚度控制才有意义 （2）坯料原始厚度的不均可改变B线的位置和斜率，使压下量变化，引起压力和弹跳的变化。必须选择高精度的原料 （3）张力的变化通过影响应力状态及变形抗力而起作用；还引起宽度的改变。故热连轧采用不大的恒张力，冷连轧采用大张力。调节张力为厚控的重要手段 （4）轧制速度的变化影响摩擦系数（冷轧影响大）和变形抗力（热轧影响大），乃至影响轴承油膜厚度来改变轧制压力。对冷轧影响大。 板带厚度控制方法1）调压下改变A（2）调张力改变B 3）调轧制速度 最主要、最基本、最常用的还是调压下的方法。 调压下适用于下图16-2 a b两情况 调压下（改变原始辊缝，即改变A线）： 用于消除轧制力p引起的厚度差（即B线偏移）
800mm电子铝箔轧机板形自动控制系统
800mm电子铝箔轧机板形自动控制系统 （洛阳有色金属加工设计研究院黄利斌河南洛阳471039） 摘要：本文介绍我院自主开发设计的800mm电子铝箔轧机板形自动控制系统的性能、组成及功能。 关键词：电子铝箔，板形仪，板形自动控制系统，分段冷却控制，板形目标曲线 1.前言 随着加工工业逐步采用高速自动作业线，特别是电子铝箔对板厚板形精度要求日益严格。目前，板厚自动控制技术（AGC,Automatic Gauge Control）已日益成熟，厚度控制精度得到了解决。而板形自动控制（AFC,Automatic Flatness Control）,由于影响因素极其复杂，给板形控制带来很大困难，板形控制已成为国内外轧机界研究热点之一。国外这几年也先后有多家公司和研究机构推出了不同种类的板形自动控制系统，实践生产效果不错，但由于价格非常昂贵，国内目前引进的很少。1999年，我院成立新技术开发中心，把板形自动控制系统作为重点开发项目，通过近3年多努力终于取得成功，该系统借鉴了国外同类产品的先进经验、控制方法和模型，适用于冷轧铝薄带材板形自动控制的计算机自动控制系统。2002年12月板形自动控制系统在由我院总包的新疆众和股份有限公司800mm电子铝箔轧机上成功运行，各项指标达到设计要求，控制精度接近国际水平，受到用户好评。目前，应用于河南顺源铝业有限公司的1850mm铝箔轧机板形自动控制系统已安装就绪，进入最后的调试阶段。本文仅对800mm电子铝箔轧机自动控制系统的性能、组成及功能作些介绍，以供读者参考。 2.轧机参数及控制精度 新疆众和股份有限公司800mm电子铝箔轧机的主要参数如下： 轧机形式：四辊不可逆铝箔冷轧机 轧机尺寸：ф200mm/ф480mm ×800mm 最大轧制力： 2600KN 最大轧制速度：1200m/min 来料宽度：420—640mm 来料厚度： 0.6mm 开卷张力：180—5700N 卷取张力：80—4300N 通过有关技术人员的共同努力，经过现场调试实验，在投入板形自动控制系统且正常稳定轧制条件下达到以下控制效果： 厚度范围：0.32mm—0.017mm 最大轧制速度：900m/min 板形控制精度： 0.1mm: ±15I 0.065mm: ±20I 3.系统组成
轧钢机PLC控制系统设计
轧钢机PLC控制系统设计 1 问题分析及解决方案 1.1 问题描述 在冶金企业中轧钢机是重要 的组成部分，运用PLC实现对轧钢 机的模拟，如右图。 当起始位置检测到有工件时， 电机M1、M2开始转动M3正转， 同时轧钢机的档位至A档，将钢板 轧成A档厚度，当钢板运行到左检 测位，电磁阀得电动作将左面滚轴 升高，M2停止转动，电机M3反 转将轧钢板送回起始侧。 此时起始侧再检测到有钢板， 轧钢机跳到B档，把钢板轧成B档厚度，电磁阀得电，将滚轴下降，M3正转，M2转动，当左侧检测到钢板时M2停止转动，电磁阀得电将滚轴抬高M3反转，将钢板运到起始侧。 如此循环直到ABC三档全部轧完，钢板达到指定的厚度，轧钢完成。 1.2 分析过程 该工作过程分为三个时序，当起始位置第一次检测到信号时，A档轧钢；起始位置第二次检测到信号时，B档轧钢；起始位置第三次检测到信号时，C档轧钢。由于每个档位都要工作一段时间才能切换，可以用两个定时器来实现。 2 PLC选型及硬件配置 PLC选型及硬件配置如图1。 图1
3 分配I/O地址表 I/O地址表如图2。 图2 4 主电路图及PLC外部接线图 4.1 主电路图 主电路图如图3。 图3
4.2 PLC外部接线图 PLC外部接线图如图4。 图4 5 控制流程图及梯形图程序 5.1 控制流程图 控制流程图如图5。 图5
5.2 T型图程序
6 程序调试 6.1 问题调试 为了解决A、B、C三个档位的时序问题，我选择用三条T型图程序来实现，但输出有重复，导致T型图程序运行正确但仿真出现错误。于是我改变方案，采用了M存储器来代替输出，仿真成功。 6.2 仿真图 A档运行： 传送回初始位： B档运行： C档运行：
热轧普通板带
学习情景1：热轧普通板带 任务说明书
1. 了解我国目前普通板带钢轧制的一些情况。 2. 掌握各种热轧带钢大致的生产流程 教学方法：讲授、讨论 1.1 概述 目前我国钢铁企业能生产的热轧带钢厚度范围为0.8~25.4mm，最大宽度 可达1900mm，最大轧制速度为25.1m/s，最大卷重为43.6t，热轧带钢车间年产量最高为400万t/a。 一般热轧带钢车间生产的钢种有普碳钢、优质钢、低合金钢等，代表我国常规工艺最先进水平、1997年投产的1580mm热连轧生产线主要产品钢种有：冷轧用热轧卷SPCC、SPCD、SPCE，镀锡板用热轧卷T1~T5，热轧卷SPHC、SPHD、SPHZ，一般结构用钢SS330、SS440、SS490、SS540，焊接用钢SM400A、SM520B，焊管用钢SPHT1、SPHT2，机械结构用钢S20C、S36C，汽车结构钢 SAPH310~SAPH440，耐大气钢NAW400~NAW490，冷轧取向硅钢Z8H~Z12，冷轧无取向硅钢S5~S60等；生产中执行的标准有JIS G3101、G3114、G3131、GB709-88、GB710-88、GB711-88、GB712-88、GB2517-81、GB4171-84等。 目前我国热连轧带钢生产线既有二代到五代的常规热连轧生产线，也有代表当今世界热轧带钢生产工艺最先进水平的的薄板坯连铸连轧生产线（短流程工
艺）。用薄板坯连铸连轧的一些先进适用的技术来改造常规热连轧带钢生产线已成为一种趋势。本章仅介绍常规工艺。 由于先进的计算机控制技术、CVC轧机、控制轧制、（精轧机组的）无头轧制、在线磨辊、热轧工艺润滑等一系列新技术应用于热轧带钢生产中，使可生产的热轧带钢厚度不断减小，厚度精度、表面质量和组织性能不断提高，生产成本不断降低，导致部分厚规格热轧带钢可以当中厚板用，部分薄规格热轧带钢可以当冷轧带钢用，目前已出现了热轧带钢生产企业争夺冷轧带钢生产企业、中厚板生产企业的市场份额的苗头，特别是具有连铸连轧工艺的热轧带钢生产企业竞争力更强。 1.2 生产流程及车间设备平面布置 常规热轧带钢生产工艺流程如图1-1所示，这种传统工艺具有以下特征：1）原料是厚度较大的连铸板坯，连铸机为厚板坯连铸机，铸速较慢；2）连铸与轧钢分属两个互相独立的车间，它们往往相距较远，没有统一的计划、调度和指挥；3）两个车间都有较大的板坯库用来堆放连铸坯；4）钢水经连铸机变成板坯后，往往要经过冷却、检查、人工离线表面缺陷清理、库内堆放、备料等多个环节；5）由于离开连铸机后，经过了长时间冷却，连铸坯入炉温度基本为室温，虽然有的企业采取了某些抢温保温等措施，实现了一定程度的热送热装，但连铸坯入炉温度一般在A1以下，因此，在轧制前需要在加热炉内进行长时间加热。 图1-1常规热轧带钢工艺的轧制工艺流程 常规热轧带钢工艺的轧制工序由粗轧和精轧组成。图1-1中各个工序的主要作用为： （1）原料准备为加热和热轧准备质量合格的连铸板坯。它一般包括连铸车间对连铸坯检查、表面缺陷清理、堆放，轧钢车间验收、按照轧制计划备料、堆放等环节。 （2）加热提高连铸坯温度，改善其塑性，降低其变形抗力，改善其内部组织和性能，以满足轧制的要求。