带钢纠偏系统的分析与仿真
冷轧机组带钢纠偏研究
２ ７
Ｅ ｕｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙＮｏ４， ０ ０ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｅｒ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ２ １ ｉ
的指定范围内口 】 。 开卷机 附近有 大量的辅助设备 ，不可避免地使测量 系统
《 装备制造技术｝ ００ ２ １ 年第 ４ 期
冷轧机 组带钢 纠偏研 究
叶 红， 韩俊 平
（ 武汉软件工程职业学 院 ， 湖北 武汉 ４ ０ ０ ） ３２５
摘 要： 在钢铁 生产过程 中， 由于某些原 因， 带钢在通过冷轧机 组时 出现跑偏 现 象， 影响到 正常 生产。针对冷 轧机组 中的跑 偏现 象， 进
测 量值之和 ， 即是带钢 宽度值 。 纠偏控制器 比较当前值和设定 值， 并计算其 偏差 ， 控制 放大 器输 出信号 ， 功率放 大器 转换 经
成 电液伺服 阀要求 的范 围 ， 伺服 阀控 制液压油 的 比例流动 （ 大 小 、 向 ） 伺服油 缸 ， 方 到 这种 由电子到液压的转化 过程 ， 是必要
差 。因此 ， 为了减小跑偏 ， 相应 地可 以采取 如下措施 ： （） １ 保证辊子 圆柱表 面制造 精度和机组安装精度 。 问题在 于， 即使保证 了安装精 度 ， 投产 以后 ， 待 由于基础 下沉 和辊 面
３ 开卷 机 纠偏 系统
使用 电子液压 闭环控制 系统 ， 当带钢偏离预期 位置时 ， 偏 移量 被测量 系统测量 出来 ， 经过放大传输 给 电子 控制装置 ， 控
在带钢 生产加工过 程中 ， 卷通常要 被打开 ， 钢 进行加 工处 理之后 ， 大多数情 况下又会被 重新卷成钢 卷 ， 以便运输 。在 这
（） ２ 增大 张力 。这样 可以减少 带材跑偏 ， 是不能完全消 但 除。 由于张力增 大 ， 设备重量增大 ， 使 投资也相应地增 大。 （） ３ 放宽辊子辊面宽度 。这样可以达到粗定心 ， 但是不经济。 （） ４ 降低 机组速度 。机组速度过低直接影 响生产效率 。
带钢纠偏系统的分析与仿真_万巍
[3] 王春行 . 液压控制系统 [ M ] . 北京 : 机械工业出版社 , 2001. [4] 崔士杰 ,汪建华 . 基于 MA TL AB 的单相全控整流电
由图 6 得到系统响应的性能指标 : 上升 时 间 t r = 0. 023 2 s , 峰 值 时 间 t p =
收稿日期 :2009212226 作者简介 : 万巍 ( 19672) ,男 ,湖南湘乡人 ,工程师 ,硕士 . 研究方向 : 工程实践教学与科研 . 图1 带钢纠偏控制系统原理图
Fig. 1 The hoop correct s an erro r t he co nt rol system schematic diagram
WAN Wei , Q IU Zheng2mi ng , WU Zon g2peng
(Anhui Indust rial U niversity Project Practice and Innovatio n Education Center , Maanshan 243002 , China)
Abstract : This article int roduced an erro r2correct s system wit h hoop bat tery solutio n and it s p rinciple. The aut hel has established t he mat hematical model system of error2correctio n for t he hoop , and used MA TL AB to carry o n t he simulatio n analysis , which have certain reference value to t he system design for t he hoop . Key words : t he hoop correct error ; bat tery solutio n servo ; MA TL AB simulatio n
基于深度学习的带钢表面缺陷检测系统的研究与实现
基于深度学习的带钢表面缺陷检测系统的研究与实现基于深度学习的带钢表面缺陷检测系统的研究与实现一、引言带钢是制造钢材产品的重要材料之一，在钢铁生产和加工过程中扮演着重要的角色。
然而，由于制造和运输过程中的因素，带钢表面往往会存在各种各样的缺陷，例如划痕、凹陷、氧化等。
这些缺陷如果无法及时发现和处理，将会严重影响带钢的品质和使用寿命，甚至导致产品质量问题和经济损失。
因此，研究和实现一种基于深度学习的带钢表面缺陷检测系统具有重要的理论和实际意义。
二、深度学习在图像识别领域的应用深度学习是一种人工智能的方法，它通过模拟人脑神经网络的结构和功能来实现图像和数据的自动识别和分析。
在图像识别领域，深度学习已经取得了巨大的成功，例如在物体检测、人脸识别、自动驾驶等领域都有广泛的应用。
三、带钢表面缺陷检测系统的设计与实现基于深度学习的带钢表面缺陷检测系统的设计和实现主要包括以下几个关键步骤：1. 数据采集与预处理：利用高清摄像设备对带钢表面进行拍摄，将获得的图像数据进行去噪、灰度化、尺寸归一化等处理，以提高数据的质量和一致性。
2. 数据标注与训练集构建：人工对带钢图像进行标注，标注出图像中存在的不同缺陷区域，并将标注结果与相应的图像进行关联。
构建包含大量带钢图像和相应标注信息的训练集，作为后续深度学习模型的训练数据。
3. 深度学习模型的选择与训练：根据带钢表面缺陷检测的特点和需求，选择适合的深度学习模型，如卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）。
利用训练集对选择的模型进行训练和优化，以提高模型的准确性和泛化能力。
4. 缺陷检测与分类：将训练得到的深度学习模型应用于实际的带钢图像中，通过图像的特征提取和比对，检测出图像中存在的缺陷区域，并根据缺陷的类型进行分类。
通过将缺陷与标注信息进行比对，判断出缺陷的位置和严重程度。
5. 结果评估与优化：对检测结果进行评估和统计分析，计算系统的准确率、召回率、误报率等指标，根据评估结果对系统进行优化和调整，以提高系统的检测性能和效果。
连续退火炉炉内带钢纠偏系统分析与建模
统 、Ｈ—Ｎ及脱氧系统等组成 。１ ＃连 续退火炉机组 退火炉
设置 了 ９套纠偏 系统 ，其示意 图如 图 １ 所示 。
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ｌ ｏ － 张力辊４ ． １ ；１ １ － 张力辊４ ． ２ ；１ ２ 一 带 钢 偏移位置 检测装 置 ；１ ３ 一 人 口密封辊 ；ｌ ４ － 张力计
图１ 立式退火炉 纠偏 系统设置示意图
＊作者简介 ：范尔建 （ １ ９ ８ ６ 一） ，男 ，助理１ 二 程师 ，主要从 事冷轧设备点检和维护方面的Ｔ作 。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ：ｆ ａ ｎ ｌ ｙ １ ５ ２ ０ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ
火炉 中的炉 内纠偏 系 统不但 已必 不可少 ，而且 有时 需多套 系统组合才能保证机组的高速运行 。
２ 退 火炉 内纠偏 系统 的布 置
２ ． １ 炉 内纠偏系统的设置
攀钢 ２ ０ ３ ０ 连续退火炉机组连退炉为立式退 火炉 ，采用 ３ ６ ５个全辐射 管加热 ，其 主体 组成 为炉体 钢结 构 、炉壳 及 其附属设备 、中间各介质 管道 、事故水 系统 、甘油润 滑系
心 点 在 平 面 内转 动 ］ 。 由 于 炉 内 纠 偏 系 统 摆 动 中心 在 带 钢
４ ． １伺 服 电动 缸 建 模
纠偏装置中 的电动 伺服 缸采 用 Ｅ ＭＧ公 司 的产 品 ，该 伺服电动缸采用行星齿轮系螺纹 （ Ｐ ＧＴ） ，将 相交 流伺 服 电机产生的旋转运动转变为直线行走移动 。
带钢的纠偏原理
钢带的纠偏原理生产线用钢带纠偏系统是通过改变纠偏辊的位置来使走偏了的钢带恢复到中心位置，从而保证钢带的稳定运行。
常见的纠偏系统如图1所示，由纠偏辊和框架、钢带位置光电检测器、电子信号放大器、液压站、电液伺服阀、伺服油缸、位移传感器等几大部分组成一个闭环控制系统。
图1纠偏系统组成示意图1-钢带位置光电检测器；2-纠偏辊及框架；3-纠偏辊位移传感器；4-电子信号放大器；5-液压站；6-电液伺服阀；7-伺服油缸；8-旋转轴(图中不可见);其工作原理是：如图2所示图2钢带位置光电检测器原理图;光电检测器有光源发射器和接收器两个主要部分，光源发射器发生的光线一部分被钢带挡住，另外在钢带两侧边缘各有一部分射向对面的光电二极管接收器，被其接收到转换成电信号。
接收器分为钢带两侧边两部分，分别与两只可变电阻R3、R4组成了电桥。
如果钢带处于生产线中心位置，则两侧边的接收器接收到的光线量相同，其两部分光电二极管的电流或电阻也相同，即Rl=R2。
这时调整可变电阻，使R3=R4。
这样电桥的Rl×R4=R2×R3，处于平衡状态，输出的信号为零，纠偏辊也处于中心位置状态。
如果钢带偏向一边，则电桥的Rl×R4与R2×R3不等，会输出一定的信号给信号处理放大器，这个信号即是钢带的位置偏差信号，能反映出钢带往哪个方向偏离中心线，偏移量是多少。
放大器‘便由此计算出为了纠正这样大小的偏移量和纠偏辊应该转过的理论角度。
另外，有一个位移传感器安装于纠偏旋转框上，它是一个可变电阻，输出的阻值随纠偏辊的位置变化而变化，它也向信号处理放大器提供一个纠偏辊的实际位置信号，即反映纠偏目前已经往哪个方向旋转，旋转的实际角度是多少。
这样信号处理放大器就可以将纠偏辊所需要旋转的理论角度与实际角度相比较，决定驱动纠偏辊框架的液压缸是向外伸出还是向内缩回，且移动多少，并向液压控制系统发出指令，由电液伺服阀控制液压缸动作，推动纠偏辊框架向所需的角度方向旋转，从而使钢带恢复到正常位置。
浅析带钢的对中纠偏控制
带钢对中纠偏控制分析本文详细分析了带钢在使用过程中产生偏差的原因、特点及其类别。
针对带钢的跑偏现象，进行了深入研究，提出了纠偏的措施，也探讨了各种设计方法的可行性和有效性，从而为选取最佳的设计方案提供依据。
带钢偏差原因分析工程设计和应用中，无论带钢形状的板形缺陷、塔形卷曲、处理线设备安装偏差及调整不当、处理工艺对带钢的影响将导致生产线上移动带钢的偏差。
1.1.带钢的板形缺陷。
各种形式的平面度缺陷主要包括：带钢断面形状、平坦度、带头焊接没对齐或偏斜。
当带钢在运动过程中，它的形状并不能得到纠正。
依照拱形的大小，会产生相应大小的跑偏。
1.2.设备精度。
包括转向辊、张力辊及活套车等安装精度、夹送辊压力不均、各种轧辊表面的不均匀磨损和其他因素会导致带钢横向偏差。
根据带钢的运行行为，辊子上的带钢总是趋向于以90°的夹角垂直辊子轴线方向运行。
事实上，辊子轴线不平行，即使带钢弯曲，也会导致带钢进入轧辊的角度发生偏差90°。
偏离的大小，记为跑偏角。
为带钢跑偏速度，mm/s；为跑偏速度系数，其尺寸和滚筒表面状态、带钢与辊子包角等有关，理想状况下可取1.0；为辊子圆周线速度，mm/s；—跑偏角度。
实际上，各种辊子在长期运行过程中，由于单边磨损大而成锥形。
由于锥形辊，带钢的张力分布不均匀，使带钢总是向粗的一端跑偏，而锥度的大小影响了跑偏的速度。
1.3.张力控制带钢张力波动，尤其是由于带钢张力不足或张力控制调整不当，会引起带钢张力的强烈波动，从而造成带钢运行过程中横向跑偏。
高的单位面积张力可以消除部分带钢弯曲及本身缺陷，从而每个转向辊上带钢的横向偏差都会得到消减。
可是，由于带钢的材料特性和用于控制带钢张力的张力辊的驱动操作，带钢张力增加是受限制的。
带钢对中纠偏控制措施通过对以上偏差原因的分析，在实际的生产过程中，为了减小跑偏量，相应可以采取如下措施：2.1.确保滚筒圆柱面的制造精度和机组的安装精度。
问题在于，即使保证了安装精度，待投产以后，由于基础下沉和辊面磨损等因素，也会直接影响初安装精度和初制造精度，因此这种方法不能从根本上解决问题。
带钢纠偏液压系统设计和仿真
带钢纠偏液压系统设计和仿真
李铁钢
【期刊名称】《企业技术开发（学术版）》
【年(卷),期】2013(032)009
【摘要】文章首先介绍了带钢纠偏位置控制液压系统的设计原理图,分析了系统的数学模型,对液压元件进行了静动态的设计,建立了系统的方块图,而后基于液压仿真软件Simulink和DSHplus建立了仿真模型,最后执行了电液系统联合仿真操作,仿真结果证明所设计的系统满足控制指标的要求.
【总页数】2页(P20-21)
【作者】李铁钢
【作者单位】沈阳工程学院机械学院,辽宁沈阳110136
【正文语种】中文
【中图分类】TP319
【相关文献】
1.带钢纠偏系统的分析与仿真 [J], 万巍;邱震明;邬宗鹏
2.典型冷轧带钢处理线液压系统设计 [J], 裘嗣明
3.带钢厂卷取区域液压系统设计 [J], 宋尚海;
4.带钢连续处理机组中带钢纠偏设备设计与应用研究 [J], 王林琳;晁代章
5.带钢纠偏液压系统模糊PID控制与仿真 [J], 邹永向;吴洪明
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带钢连续处理机组中带钢纠偏原理分析及设备选型
带钢连续处理机组中带钢纠偏原理分析及设备选型摘要:纠偏是保证带钢连续处理生产线正常运行的重中之重,文章对纠偏设备的纠偏方法和纠偏原理进行了分析和研究,总结了各种类型的纠偏设备纠偏执行的原理,并给出了纠偏设备设计选型的要素和原则,为纠偏设备设计提供借鉴和参考。
标签：纠偏执行原理设计选型由于带钢在运行中可能受到不可控制的力的作用,当这个作用力大于带钢与辊子间的摩擦力时,带钢就不能保持直线运行而偏离机组中心线。
导致带钢在传送过程中跑偏的干扰主要有以下方面:带钢断面不均匀(如带钢镰刀弯);辊子几何形状的影响;两传送辊轴向不平行;辊面质量的影响;两端压力不均的橡胶夹送辊的影响;带钢运送中的气流和液流的影响;塔式或卧式活套中运动辊的导向精度的影响;带钢张力波动的影响。
本文主要就带钢跑偏原理及纠偏设备选型等问题展开探讨。
一、带钢纠偏方法及纠偏原理带钢的纠偏从其检测方式上来讲可分为CPC对中纠偏装置和EPC齐边纠偏装置。
二者区别在于CPC对中纠偏即保证带钢的中心始终在机组中心线上,当带钢跑偏时,它是通过纠偏辊使跑偏的带钢在摩擦力的作用下回到机组中心来完成纠偏任务的。
而EPC齐边纠偏装置为齐边浮动卷取,即保证钢带卷的一侧边部整齐,它是通过将卷取机的卷筒中心移向跑偏的带钢中心来保证卷取整齐的。
另外,从检测原理上来讲,又可分为:电感式位置检测和光电式位置检测。
下文以光电式为例来进行说明。
(一)光电式CPC对中纠偏CPC对中纠偏位置检测装置主要用于带钢运行过程中的纠偏检测,该装置在带钢两侧各有一个光源和光束接收器(见图1)。
光源发出平行光是以机组中心线为对称的,当带钢处于机组中心时,光束接收器收到的两侧光通量相等,其转换成的信号为零,无信号输出。
当带钢不处于机组中心时,光束接收器收到的两侧光通量就有一个差值,转换成的信号不为零,此信号经放大器放大后传递给自动矫正本体,使其调节液压缸液压油的流向,从而使液压缸动作,驱动纠偏辊侧移或旋转,使带钢受到与偏移反向的摩擦力作用而移向机组中心,从而实现带钢的自动对中。
带钢纠偏设计和伺服系统性能分析
（ １ ）在 阀 口刚打 开时 节流 阀过 流 面积 曲线应 该越
５ ８
液压与气动
受力 不一 样来实 现带 钢对 中 。
纠偏 精度 ： ｅ 。≤±１ ｍ ｍ
２ ０ １ ３年 第 ８期
在 冷轧生 产线 的设 计 和 应 用 中 ， 无论 带 钢 来 料 的
态性 能和 品质 分析等 方 面 出发 ， 全 面研 究 和分析 了带钢 纠偏 装 置 的设 计 和 计 算方 法 。 带钢 纠偏 装 置是 一 个
大惯性 、 低 压 小流量 、 高响应 和 高精 度 的位 置控 制 系统 ， 工程 设计 时 ， 必须根 据 处理 线的机 组速度 、 配置位 置 、
ＹＥ Ｄｏ ｎ ｇ ＿ ｈ ａ ｉ
（ 宝钢不锈钢有 限公 司 冷轧厂 ，上海
２ ０ ￣３ １ ）
摘
要： 带钢 纠偏 对 中广 泛应 用 于冷 轧各条 生 产线 ， 对提 高机 组 产量 、 成 材 率 具 有极 其 重要 的作 用 。根
据 带钢 纠偏 对 中的原 理 ， 从 跑偏 和 纠偏 角、 纠偏 速度 和加 速度 、 液 压执 行机 构的 设计 选型 、 伺服控 制 系统 的动
冶金 、 轻工 、 印染 、 造纸 等行 业 的连续 机组 中。
低越 好 ， 这样 有利 于 系 统 的平 稳 性 。但 同时要 考 虑 到 过流 面 积过低 系统 的响 应性 也 低 ， 会 导 致 堵 塞 等其 他
因素 。
§ 咖Ｉ 簧ຫໍສະໝຸດ 负载￣ Ｐ Ｌ ／ ＭＰ ａ
（ ２ ）阀 口打 开后过 流 面积 曲线应该 要保 证有 一定 的线 性度 ， 这 样才 能对 执行机 构进 行精 确 的速度控 制 ，
一种冷轧带钢跑偏检测系统及方法
一种冷轧带钢跑偏检测系统及方法说实话一种冷轧带钢跑偏检测系统及方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我刚开始的时候就想着，这带钢跑偏嘛，那肯定得有个东西能实时看着它跑的直不直，我就想到用摄像头。
我以为只要在生产线上装个摄像头，就万事大吉了。
可是实际一操作，那问题就多了去了。
你想啊，生产环境又复杂，光线有时候暗有时候亮，这摄像头拍出来的画面就忽明忽暗的，根本不能准确判断带钢跑偏没跑偏。
后来我又试过在带钢两边弄那种接触式的传感器。
就像你把手放在桌子两边来感觉中间东西有没有偏一样。
开始觉得挺靠谱，可是冷轧带钢在运行的时候，它多少有点震动啊，这就导致那些传感器老是误触发，一会儿说跑偏了，一会儿又说没跑偏，把我给弄得焦头烂额。
再后来，我就想，能不能从带钢自身的特性来检测呢。
我就开始研究带钢运行时的张力变化，我琢磨着如果带钢跑偏了，那两边的张力应该是不一样的吧。
我就各种查资料，找设备来测量张力。
我用了一个仪器来连着带钢，就像给带钢戴了个紧箍咒一样实时监测它的张力数据。
可这新问题又出来了，这个数据波动太多因素影响它了，像带钢生产时的速度稍微一变，这张力数据就乱套了，又没法准确判断跑偏了。
经过这么多失败，我才开始从整体系统来考虑。
其实这个冷轧带钢跑偏检测系统啊，要想用得好，得多管齐下。
首先，摄像头还是要用的，但是要改善光线环境，就好比给它戴个遮光眼罩，让光线稳定下来。
然后接触式传感器也要改进，要弄个减震的外壳，就像给手机戴个保护套一样，减少震动的干扰。
测量张力这个部分也不能放弃，要配合着其他两种检测方式，综合分析数据。
就比如说有一次，我把这三者结合起来进行测试。
在光线稳定、传感器减震做好，张力监控小误差消除的情况下，终于能比较准确地检测出带钢是不是跑偏了。
不过这个系统还有改进的空间，像摄像头获取画面如何能更智能的分析，传感器怎样做到更精准的感应，张力监测怎么排除更多干扰因素，这些我还在继续研究中呢。
但我觉得只要沿着这个多方式结合的路子走，总是能越来越完善这个冷轧带钢跑偏检测系统和方法的。
带钢跑偏及纠偏研究
带钢的跑偏及纠偏研究摘要：针对带钢的跑偏问题，对各种影响因素而出现的跑偏加以说明、分析。
提出采用控制辊系统纠偏方式，并对其纠偏方式进行分析、探讨。
该方法能有效地解决带钢跑偏问题。
关键词：带钢；跑偏；张力；纠偏1 引言在现代化连续热镀锌作业线中，带钢全长数千米，要保证机组高效率作业，并使带钢无故障运送，并且卷取时边缘整齐，这是比较困难的。
特别是近年来，随着热镀锌工艺设备的不断改进、机组运行速度逐年的提高，加工的带钢趋向又薄又宽，所以让带钢对中运行不跑偏是一个非常棘手的问题。
据统计，机组中断带率的70%是由于带钢跑偏所造成的[1]。
为适应带钢快速连续生产，这就必须对带钢运送的跑偏和纠偏进行研究。
2 带钢跑偏分析带钢在辊子上行走，只要带钢和辊子表面有接触，并在一定的摩擦阻力界限内，那么带钢上各点就会和辊子的中心线成直角行走。
带钢的张力是平均分布的，即当带钢靠上辊子时，带钢就会垂直于辊子的中心轴行走。
带钢在运送辊上行走，如果运送辊是相互平行的，带钢与辊子之间接触在摩擦阻力界限之内，带钢平直，断面薄厚均匀，则作用在带钢上的张力分布均匀。
这样，带钢在辊子上行走就不会跑偏，即能保持在运行中心无侧向位移。
但实际上在带钢的运送中，会有各种扰动引起带钢的跑偏。
2.1 带钢镰刀弯的影响钢板及钢带的镰刀弯，是指侧边与连接测量部分两端点的直线之间的最大距离。
它在产品呈凹形的一侧测量。
钢带镰刀弯的测量部位是在距钢带头部或尾部不小于5000mm处。
长度不大于2000mm的钢板，钢板的长度即镰刀弯的测量长度；长度大于2000mm的钢板，可任取2000mm长度进行镰刀弯的测量[2]，如图1所示。
图1 镰刀弯测量示意图如果带钢断面不均匀，带钢两边厚度不一，带钢本身就成镰刀弯状，则带钢在辊子上运行，就会引起干扰，使带钢跑偏。
因为此类带钢上的各点，也趋向与辊子中心线成直角，引起跑偏量。
如图2 所示。
图2 带钢断面不均匀引起的跑偏量这种镰刀弯引起的带钢在平行运送辊上的跑偏，其跑偏量与镰刀弯的程度、带钢张力的大小和两个运送辊之间的间距有关。
带钢电液伺服纠偏系统研究
带钢电液伺服纠偏系统研究摘要：电液伺服纠偏系统在带钢卷取控制中具有重要的意义。
本文建立了电液伺服纠偏系统的传递函数模型，推导了控制器参数，最终设计了基于PLC的电液伺服纠偏控制系统，实际应用表明该系统具有较高的控制精度与较高的可靠性。
关键词：电液伺服纠偏带钢PLC0 引言纠偏控制以电液技术为基础，带钢跑偏的检测方式多样，按其跑偏量检测原理可分为光电检测、电感检测、电容检测三类。
纠偏控制一般采用如下三种方式：第一种为单辊纠偏，其作用为保证带钢进入活套前位置适中，具体为在一段较长的自由运行后，带钢以90度夹角卷绕纠偏辊，利用卷绕效应的物理作用，带钢偏差会被校正到一定范围之内。
当自由的钢带进带距离和出带距离较长时，一般让带钢绕180度经过纠偏辊。
纠偏作用机理为：驱动两根倾斜的连杆转动，带动纠偏辊机架旋转，带钢与纠偏辊中心形成一定的夹角（积分作用），另一个作用为强制带钢横向移动（比例作用）。
因此，纠偏机架旋转产生的比例积分的控制作用。
该类纠偏一方面对出带位置进行纠正，另一方面对近带也起到一定的纠偏作用，测量信号获取部分一般放置在出带侧。
第二种为双辊纠偏，其应用场合为有改变两个带钢运行高度的需求时（如活套的出入口），必须使用双辊纠偏机架过渡作用，起到比例调节的效果。
该类型的纠偏机架突出优点为仅需较短的自由进出带距离即完成纠偏，因此，可应用在机组设备较密集的位置。
工作原理为纠偏辊在进带平面上以一个固定转轴为中心而转动，使带钢的出带部分横向移动。
此时纠偏辊并不能纠正进带的跑偏，但对纠正出带位置具有重要作用，作用为使带钢回到设定的中心位置。
带钢运行时的纠偏量与纠偏机架的调节距离为近似比例关系，进带和出带与转动平面的夹角为90度，纠偏性能取决于进带与出带之间的相对距离，该类测量装置信号获取也在出带侧。
第三种为三辊对中：在带钢张力较大或带钢较厚的特殊工况下，一般可应用三辊纠偏，其技术有点为带钢不必在辊上绕向即能实现带钢的纠正。
带钢纠偏控制系统(CPC)故障分析
带钢纠偏控制系统（CPC）故障分析【摘要】介绍了冷轧带钢连续酸洗机组中CPC纠偏系统的组成，分析了CPC系统故障产生的主要原因，提出了改进措施。
【关键词】酸洗；CPC；纠偏酸洗是冷轧带钢生产工艺流程中第一道工序，攀钢冷轧厂引进HITACHI公司八十年代初生产的连续酸洗机组，虽然在使用过程中经过了与DEMAG公司和ABB公司等进行了多次局部改进，但在投入生产以来，CPC系统还是暴露出了在机械和液压方面的先天缺陷，严重制约产量及质量的进一步提高。
1.CPC纠偏系统的组成CPC纠偏系统是一个完整的闭环控制系统，主要由平行光发射器、平行光接收器PLS（Parallel Light Sensor）、控制单元、液压伺服系统、纠偏机构等部分组成，如图1所示。
为确保纠偏的准确性，纠偏机构安装找正基准为机组中心线。
纠偏装置的中心位置或控制的原始位置由中心位置传感器检测。
纠偏系统工作过程中，带钢穿行在平行光发射源和平行光接收器（PLS）之间（左右各一个PLS，沿机组中心线对称布置），带钢遮挡两侧光源的量由PLS检测出来，并转化为电信号传送给控制器。
控制器对两接收单元PLS传送来的电信号之绝对差值ΔI进行PD运算和功率放大，输出纠偏信号到伺服阀，控制伺服阀液压缸的动作方向和动作量。
伺服液压缸驱动浮动机架摆动和平动，使带钢两侧受到的张力和摩擦力发生变化导致带钢位置的变化，同时也改变带钢遮挡光源的量和ΔI的变化。
2.CPC系统液压故障分析及改进措施本套酸洗机组共有七套独立的CPC液压系统，每套系统独立控制一个带钢纠偏装置，其功能是：不管引起带钢跑偏的各种扰动因素如何变化，纠偏装置都能自动调节，防止带钢跑偏。
此CPC液压控制系统全部使用EMG公司的HR100V25液压控制装置，系统原理图如图2所示。
CPC液压控制系统现场环境恶劣，原设计中考虑的纠偏能力略小，未考虑来料板形差而导致纠偏增大的状况，致使目前CPC液压系统温度高，同时伴随着故障的突发性，具体缺陷如下：①系统采用风冷冷却器，由于生产现场铁粉、灰尘多，容易堆积在冷却器散热片上，大大降低了冷却效果，致使油温较高；②泵安装在油箱内，造成液压泵有些日检查项目无法开展，而且当泵、联轴器出现故障更换时，会造成人为的油液污染，缩短伺服阀的使用寿命，同时增加故障停机时间；③此七套CPC系统均没有备用泵，任何一台泵站故障均会造成机组停机，已不能满足连续机组的生产要求。
带钢卷取机跑偏电液伺服控制系统的仿真
带 材跑偏 检测 器用 来检 测带 型材 料在 加工 中偏
离正 确 位置 的大小 及方 向 ，从而 为 纠偏控 制 电路 提 供 纠偏信 号 。 光 电式 带材 跑偏 检测器 原 理如 图 ２所示 。 光源 发 出的光 线经 过 透镜 １ 聚 为平行 光 束 ， 向透 镜 ２ 会 投 ，
系统 的动 态 特 性 。 果 表 明 ， 结 系统 满 足带 钢 纠偏 控 制 对 稳 定 性 、 响应 快 速 性 与控 制 精 度 的 要 求 。 的 应 用 证 明 系统 性 它
能可靠， 控制精度 高， 大地提高 ｒ劳动＿ 产率 ： 极 乍
关 键 词 ： 钢跑 偏 ； 带 电液 伺 服 控 制 ； ＇ Ａ 仿 真 ＭＡＩ Ｂ； Ｌ 中 图分 类号 ：ＨＩ７３ ３． Ｆ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１７ — ９ ４（０ ０）１ ０ １－ ０ ６ ２ ８０ ２ １ ０ — ０ ３ ０４
３９ ａ ． ＭＰ 。通 常 ， ２ 选择 负载 压力为 ｐ＝ ／ 。 Ｌ２３ ， ｐ 此时
．
图 ３ 带材 跑偏 检 测 器测 量 电 路
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宋 云 清
（ 新疆伊犁职业技术学院机电工程系 新疆 ８ ５０ ３ ０ ０） 摘要： 为了解决冷轧带钢生产 巾的带材跑偏问题， 本文简述 带材 自动纠偏的电液 伺服系统控制的基本原理， 详细介 绍了系统 数学 模型的建立及利用 ＭＡ Ｌ Ｂ／ＳＭ ＬＮ ＴＡ Ｉ Ｕ Ｉ Ｋ进行 系统仿真 的过程 ， 并分析 了系统 的稳定性 ， 同时分析 了
酸洗连轧生产线带钢的跑偏控制及仿真分析的开题报告
酸洗连轧生产线带钢的跑偏控制及仿真分析的开题报告一、选题背景及意义随着钢铁工业的不断发展和技术的进步，现代钢铁生产中，酸洗连轧生产线已成为钢铁加工的重要工序之一。
酸洗生产线主要用于去除带钢表面的氧化皮、锈蚀物和油脂，同时还可改善钢材表面的质量和增加钢材的抗蚀性。
连轧生产线则负责将已经经过酸洗处理的钢带轧制成不同规格和厚度的钢板，广泛应用于汽车制造、冶金、航空等领域。
然而，在酸洗连轧生产线中，带钢的跑偏问题一直困扰着生产企业。
跑偏不仅会引起生产效率的降低，也会对钢带表面的质量和计量精度造成影响，甚至会对设备的使用寿命产生安全隐患。
因此，如何对酸洗连轧生产线带钢的跑偏进行控制和优化具有重要意义。
本项目旨在针对酸洗连轧生产线带钢的跑偏问题，研究控制策略及其仿真分析，为提高钢铁生产效率、提高钢材表面质量和增加设备使用寿命提供科学依据。
二、研究内容和方法2.1 研究内容（1）带钢跑偏原因分析通过调研和分析现有文献，总结和归纳可能导致带钢跑偏的原因，比如设备结构参数、工艺控制参数和材料影响等因素。
（2）带钢跑偏控制策略研究基于原因分析，结合现场试验和仿真分析，研究酸洗连轧生产线带钢跑偏的控制策略，包括传感器的选择、信号传输和控制算法等方面。
（3）带钢跑偏仿真分析利用MATLAB/Simulink等软件，建立酸洗连轧生产线带钢跑偏仿真模型，验证控制策略的有效性，为进一步优化系统提供依据。
2.2 研究方法（1）文献资料收集和分析通过收集国内外钢铁工业和控制领域相关文献资料，了解和掌握酸洗连轧生产线和带钢跑偏控制的研究进展和最新技术。
（2）现场试验和数据采集在实际生产环境中，利用传感器等设备采集必要的数据，分析带钢跑偏的规律和原因。
（3）基于MATLAB/Simulink的仿真模拟利用MATLAB/Simulink等软件，建立带钢跑偏的仿真模型，验证控制策略的有效性。
三、项目进度安排本项目的研究工作将在4个月内完成，具体进度如下：第1-2个月：文献资料收集和分析，现场试验和数据采集。
冷轧处理线带钢纠偏控制系统研究
冷轧处理线带钢纠偏控制系统研究I. 前言与背景- 冷轧处理线带钢纠偏控制系统研究的意义和背景- 国内外研究现状综述- 研究目的和意义II. 系统构成与设计- 冷轧处理线带钢纠偏控制系统的概念与原理- 系统架构和组成部分- 设计思路和技术路线III. 纠偏控制算法研究- 常用纠偏控制算法综述- 基于遗传算法的优化设计- 控制模型建立和仿真验证IV. 实验验证与结果分析- 实验样本选取与制备- 系统实验验证及结果分析- 系统反馈与调整V. 结论与展望- 完成的工作总结- 研究成果与创新点- 存在的问题和展望- 进一步的研究方向备注：以上提纲仅为参考，具体内容可以根据实际情况进行适当调整。
I. 前言与背景近年来，随着钢铁行业的大力发展，我国钢铁产业在全球市场上具有越来越大的份额。
同时，钢铁企业为了降低成本、提高生产效率，在生产加工过程中引入了先进的自动化设备和智能化技术，冷轧工艺也不例外。
冷轧处理线是对生产带钢进行加工处理的主要设备之一，它将较厚的钢板通过轧机冷轧为较薄的带钢。
在带钢轧制过程中，由于成卷力的影响，轧制机构难免出现偏差，导致带钢出现不同程度的偏移变形，严重影响到产品质量和后续加工工艺。
因此，研究冷轧处理线带钢纠偏控制系统具有重要意义。
目前，国内外学者和企业对冷轧带钢纠偏控制技术进行了广泛的研究。
国内已经有不少企业引进了先进的冷轧设备，并进行了相关控制系统的设计和实现。
在海外，德国的思克赛公司，日本的神户制钢公司等领先厂商也搭建了完备的冷轧控制系统，实现了对带钢高效、准确的纠偏。
本研究旨在探究冷轧处理线带钢纠偏控制系统的优化设计，提高带钢的纠偏精度和生产效率，以期为冷轧制造业的升级进步做出贡献。
本研究将从系统构成和设计、纠偏控制算法研究、实验验证与结果分析以及结论与展望等角度，对冷轧处理线带钢纠偏控制系统进行全面深入地研究，以期获得科学、优化的冷轧控制方案。
II. 系统构成与设计冷轧处理线带钢纠偏控制系统是由多种设备和部件组成的复杂系统，其构成和设计直接决定了系统的性能和稳定性。
带钢自动纠偏原理研究及应用
带钢自动纠偏原理研究及应用文章结合连续带钢生产设备及工艺特点，分析了带钢跑偏的原因。
介绍了带钢生产中的自动纠偏系统，通过分析其中原理，建立相应的纠偏数学模型，并分析了各类纠偏形式的纠偏特点及效果。
最后通过对某1320mm直接轧制退火酸洗机组中的纠偏应用进行比较分析，验证了各种常用纠偏形式的应用条件。
标签：纠偏对中；CPC；跑偏；电液伺服引言在连续带钢生产中，带钢的稳定连续运行是作业效率和质量的保证。
如何在各生产环节中对跑偏带钢进行纠偏控制已成为连续带钢生产的重要课题。
1 带钢跑偏原因分析带钢运行中产生跑偏有多方面的原因：（1）带钢质量缺陷。
如板形、板凸度缺陷，带钢焊接不齐，表面光洁度不均等，会在张力运行中造成侧向力或螺旋升角导致带钢跑偏[1]。
（2）设备制造安装。
如运行辊子制造安装精度差，磨损不均导致带钢向一侧滑移。
（3）工艺因素。
如不均匀轧制、受热不均或张力波动等。
在带钢纠偏中使用最广泛的是光电伺服纠偏系统（见图1），即CPC/EPC系统。
其对中度高，反应灵敏，可实现纠偏系统的位置闭环控制[2]。
图1 板带自动纠偏系统2 带钢纠偏原理研究带钢运行中，如果前进方向与辊子轴线不垂直，辊子旋转过程中会产生对带钢的横向摩擦力，产生螺旋卷取效应，使带钢横向移动，即跑偏（见图2）。
图2 带钢的跑偏过程跑偏公式[3]：C=K·L·tan？琢（1）式中：C-跑偏量，mm；K-跑偏系数；L自由带钢长度，mm；？琢-跑偏角，度。
3 几种自动纠偏系统根据纠偏形式的不同，实际应用中形成了三种基本纠偏方式。
3.1 比例纠偏辊系统在工作空间狭小处经常应用比例纠偏辊（P型纠偏辊），其原理是通过纠偏辊框架以进带平面上的一点为旋转轴转动，使带钢能够侧向移动（见图3）。
图3 比例纠偏辊（P型纠偏辊）其纠偏能力：±？啄=L0·sin？茁（2）式中，？啄-纠偏调整量，mm；L0-入带自由长度，mm；？茁-纠偏摆动角，度。
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１ 带钢 纠偏 系统 的工 作原 理
带 钢 卷 取 纠 偏 电 液 伺 服 控 制 系 统 如 图 １所
示 ． 系统 由液压 能 源 、 该 电液 伺 服 阀 、 电流放 大 器 、 伺服 液压 缸 、 卷取 机 和光 电检 测 器 等部 件组 成． 带 钢 的跑偏 位移 是 系统 的输 入量 ， 取机 （ 卷筒 的 卷 或
统 工作提 供足够 的能量 ． 此 之外 ， 统 中还设 置 除 系 了辅 助液 压 缸 和 液控 单 向 阀组 ． 时 辅 助 液压 缸 这 有 两个作 用 ： 一是 在 卷完 一 卷要 切 断带 钢 前 ， 光 将
电检 测 器 从 检 测 位 置 退 出 ， 在 卷 曲 下 一 卷 前 又 而
而位 移则 通 过 线 性 传 感 器 测 得 ， 与伺 服 放 大 系统的输 出信 号进 行 比较 ， 出 液 压 缸 继续 动作 给
收稿 日期 ： ０ ９—１ ２０ ２—２ ６
作者 简 介 ： 巍 （９ ７ ） 男 ， 南 讨 万 】６ ． 湖 刊乡人 ， Ｔ程 帅 ． 十． 究 方 向 ： 程 实 践 教 学 【科 研 硕 研 丁 Ｊ ｊ
ｓ ｓ ｅ ｓ ｈｅ ｙ ｔ ｍ ｃ ｍａｔｃ ｄａ ａ ｉ ｉｇｒ ｍ
值经光 电检 测 器 后 由电 流 放 大 器放 大 ， 大 后 的 放 功率信 号驱 动 电液 伺 服 阀动 作 ， 而 控 制 液 压 缸 进
驱 动 卷 取 机 （ 卷 筒 ） 移 动 ． 压 能 源 为 整 个 系 或 的 液
第 ３期
万
巍 ， ： 钢 纠偏 系 统 的分 析 与 仿 真 等 带
１１ Ｏ
液压 动力 原 件 由伺 服 阀 和 液 压 阀 组 成 ， 液 是
的增 益， Ｋ 一
６ ＾ ７ ０ √
压伺服 控制 系统 的关 键 部 件 ， 的 动态 特 性 在 很 它
大程度 上决定 整个 系统 的性能 ． 当 以 Ｑ 为输入 ， 。 Ｘ 为输 出时 ， 传递 函数为 其
Ｏ 引 言
带材 纠偏 设 备 是 冷 轧 生 产 线 上 的 常 用 设 备 ，
普 遍 应 用 于 酸 洗 、 轧 、 整 、 镀 层 、 卷 、 切 冷 平 涂 重 剪
的信 号． 如此 反 复 ， 到带 钢 不 再跑 偏 ， 以 获得 直 可 较 高 的控 制精度 ．
等机 组 中． 由于受 机组 各 设备 的安装 精 度 、 子 的 辊 制造 精度 、 辊子使 用后 的磨损 、 材板 形 不好 等 各 带 种 因素的影 响 ， 带 钢 在 穿 带 和正 常 工 作 时 经 常 使 出现跑偏 现 象． 带材 跑 偏不 仅 会造 成 带材 缺 陷 、 减 少成材 率 ， 而且还会 影 响机 组 的 生产 能力 ， 至对 甚
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＿ 一
５ ６ ×１ ｍ。 ｓ 为伺 服 阀的频 宽 ， ．３ ０ ／ Ａ； 由样 本可 得 （ ＝∞ ９一２ｃ ３ ５ ７ ． ８ｒｄ ｓ 为伺服 ｃ ＝ 一。 ×４ ． —２ ３ １ ａ ／ ； Ｊ ＝ ７ 阀的 阻 尼 系数 ， 考 样 本 频 率 响 应 曲 线 ， 算 出 参 计
各个 环节 进行数 学模 型建立 和参 数选择 ．
度 的带 钢 时调 节 光 电检 测 器 的 位 置． 控 单 向阀 液 组 可使 伺 服液 压缸 和辅 助 液压 缸有 较 高 的位置 精
度 方 框 图
Ｆｉ．２ Ｔｈｅ ｈｙ ａ ｉ ｐ ｅ ｓ ｅ ｄ ｐｒ ｓ ｅ ｇ ｄｒ ｕｌｃ ｒ ｓ ｕｒ ｅ ｅ ｓ ｓ ｓ ｓ ｅ ’ ｏｃ ｉ ｇ ａ ｙ ｔ ｍ Ｓ ｂｌ ｋ ｄ ａ ｒ ｍ
带钢纠偏系统的分析与仿真
万 巍， 邱震明， 鹏 邬宗
（ 徽 工 业 大 学 工程 实践 与 创 新 教 育 中 心 ，安 徽 马 鞍 山 ２ ３ ０ ） 安 ４ ０ ２
摘 要 ： 绍 了 带钢 电液 纠偏 系统 的 工 作 原 理 ， 立 了 带 钢 纠偏 系统 的 的数 学 模 型 ， 使 用 ＭＡＴ Ａ 介 建 并 Ｌ Ｂ进 行 了
第 ３ 卷 第 ３期 ２
２１ ０ ０年 Ｏ ３月
武
汉
１ 程 二
大
学
学
报
Ｖｏ ２ Ｎｏ ３ Ｌ３ ．
Ｍ ａ． ｒ ２ ０ ０１
Ｊ Ｗ ｕ ａ Ｉ ｓ ． Ｔｅ ｈ ． ｈｎ ｎｔ ｃ．
文 章 编 号 ： ６ ４—２ ６ （ ０ ０ ０ １７ ８ ９ ２ １ ） ３—０ ０ １ ０—０ ３
仿 真分 析 ， 统 建立 的数 学 模 型 对 带 钢 纠偏 系统 的设 计 有 一 定 的参 考 价 值 ． 系 关 键 词 ： 钢 纠偏 ； 液伺 服 ； ＴＩ 带 电 ＭＡ ＡＢ仿 真
中 图分 类 号 ： ＴＨ１ ２ ２ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ７ ８ ９ ２ １ ． ３ ０ ６ ｏ ：０ ３ ６ ／． ｓ ． ６ ４ ２ ６ ． ０ ０ ０ ． ２ ｓ
２ 带钢 纠偏 系统 的 建模 与仿 真
液压 压下 控 制 系 统 的方 框 图如 图 ２所 示 ， 主 要 由伺 服 放 大 器 、 服 阀、 压 缸 、 感 器 等 组 成 伺 液 传
的 环 节 组 成 ， 压 压 下 系 统 的 建 模 主 要 是 对 以 上 液
能使 检测 器 自动 复 位 对 准 带 边． 样 可 以避 免 在 这 换卷 过程 中损 坏 光 电检 测 器 ； 是 在 卷 取 不 同宽 二
１－ ． 一 ． － － － － ．一 －一 －－ ． 一 －一
跟 踪 位 移 是 系 统 的 输 出 量 ． 入 量 和 输 出 量 的 差 输
图 １ 带 钢 纠 偏 控 制 系 统原 理 图
Ｆｉ． Ｔｈ ｏ ｐ ｃ ｒ ｅ ｔ ｎ ｅ ｒ ｒｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｇ１ ｅ ｈ ｏ ｏ ｒ ｃ ｓａ ｒｏ ｈ ｏ ｔｏ