带钢的板形自动控制
板形自动控制
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由上述条件和体积不变定律，在原料板形良好 的前提下，保证带钢轧后平直的条件为：
H h
H h
H 原料平均厚度 h 轧件出口平均厚度 原料凸度
轧件出口凸度 延伸系数
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由上式可知： (1) 带钢的平直度与凸度密切相关 (2) 控制带钢的平直度，可以通过控制带钢的 凸度实现 (3) 对于板形良好且横截面具有一定凸度Δ的 原料，为保持轧后平直，应使轧后带钢横截面 也具有一定的凸度δ，而且
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忽略带钢弹性变形，并认为轧辊和带钢间作用 的负荷及变形对称，则轧辊有载辊形凸度曲线 可以表示为：
1 f Wb FWb (DW 0 DWT DWm )u 2 2
其中：
u b/ L
b 工作辊与轧件接触长度 L 支撑辊辊面长度
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板形自动控制
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板形自动控制
板型：用于描述成品带钢的翘曲程度 主要指标：
横向：成品带钢的断面形状（凸度、楔形等） 纵向：成品带钢的平直度等
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10.3.1 板形的数量表示方法
(1) 凸度
绝对凸度CR：为带钢宽度方向中点与两侧左右标志点 厚度平均值之差。
her hel CR hc 2
h El
40mm
hel
hc
her
h Er
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3
(2) 楔形 左右标志点厚度之差
CT her hel
浅谈冷轧带钢板型自动控制技术
高。因而影 响轧机 的生产能力 。此外 ，板形 不 良也使轧
机所 能轧 出的最薄规格受到限制 。
２ ． 冷轧带钢板型的测量方法 ：１ １ 目测板形 。 在冷轧
机上 采用大张力轧制时 ，借助 于木棍打击低 速轧制 的带
钢 。根据木棍 打击带 钢 的声 音 和回弹检测 张应力 的分
布 。２ ） 用磁 力板形仪 进行测量 。 在带 张力冷轧 的情况 下 ，由于导致产生板形缺陷的不均匀延伸将使轧制张力 沿板 宽方 向的分布发生改变。非接触式的磁 力板形仪是 利用 带钢张力分布不均而引起导磁率变化的原理而制作 的仪器。仪器 的测定部分 由编成一组 的多对 探测头所组 成 ，探测头 的数 目根据板宽不 同可分为５ ～ １ １ 对。上探测
斜 调节量 ，由轧辊 压下位置进行调整 。（ ２ ） 弯辊 和Ｃ ＶＣ 调节 ：弯辊调节具有动作快 、简单 ，没有滞后 的特点 ，
所 以首先进行弯辊调节 。当二次板形缺陷分量在弯辊调 节能力４ ０ ～ ８ ０ ％范围以 内时 ，单独进行弯 曲调节 。当超
出这个范围时 ，则要投入Ｃ Ｖ Ｃ 系统 ，共 同对二次板形缺
右 。同时也发现该 系统还有不完善的地方 ，如系统对板
均 ，每一段测量 出与其相接触的－ －４ ， 段带材（ ２ ５ ～ ５ ０ 毫米
宽） 中的张应力 ，据此反推板形并 实行控制。
二 、板 形 自动控 制 技术
板形 自动控制系统是 由板形检测装置 、控制器和板
冷轧控制ASC(AFC)简介
倾斜
中浪，边浪,M型浪， 中浪，边浪,M型浪，W型浪 ,M型浪
弯 辊 板 形 控 制
W型浪
△F I : △F W :
边浪
△FI : △FW :
ε
ε
WS
DS
WS
DS
X0
X0
中浪
△F I : △F W :
M型浪
△FI : △FW :
ε
ε
X0
WS DS WS
X0
DS
ε WS DS WS
工作辊直径 特性 应用
弯辊、倾斜控制
实际模型
ε WS DS WS ε DS WS ε DS
-1.0 X -1.0 1.0 -X0 X0 X 1.0 X
中间辊弯辊
工作辊弯辊
倾斜
εc on = g a ⋅ ∆ F I ⋅ x 2 + g b ⋅ ∆ Fw ⋅ ( x − x 0 ) 2 + g c ⋅ ∆ SL ⋅ x
ε DS
X -1.0 1.0 -X0 X0
X
中间辊弯辊
工作辊弯辊
板 形 监 视 画 面
精细冷却模糊控制
精细冷却喷嘴
i-1 ch i ch i+1 ch
精细冷却 降低工作辊的热膨胀
冷却液
冷却液会影响相邻通道
需要考虑空间上的变化
工作辊
阀门开关控制
i-1 ch
i ch i+1 ch 板形仪分区
需要考虑时间上的变化
精细冷却模糊控制
分类
连续值 带钢板形偏差 幅值
A =ε(x, t)
ＢＮ ＢＺ ＢＰ
IF (A=AP) AND (B=BP) AND (C=CF) THEN α=MID
轧制理论与工艺 第三篇 板带材高精度轧制和板形控制
(a)板坯厚度变化时：压下的调整
量△S0与料厚的变化量并不相等
由三角形DEE/和三角形EE/F 可推出下式：
S
＝
0
M K
h 0
图14—1 （a）板坯厚度变化时
主要用于前馈即预控AGC，即 在入口处预测料厚的波动，据 以调整压下，消除其影响。
轧制理论与工艺
RAL
(b)变形抗力变化时：压下的调整量△S0与轧出板厚变化量△h也不相等
建议的，1蒙相当于相对长度差为10-4。泼森定义板形为横向
上单位距离上的相对长度差，以mon/cm表示，即：
s
104
L L
B) 加拿大铝公司是取横向上最长与最短纵条之间的相对长度差
作为板形单位，称为 I 单位，1个I单位相当于相对长度差为
10-5。所以板形表示为：
st
105
L L
式中：L—最短纵条的长度，mm。
因素：轧辊的弹性变形、不均匀热膨胀和不均匀磨损
轧辊的不均匀热膨胀
轧辊受热和冷却沿辊身分布不均，一般辊身中部温度
高于边部，传动侧低于操作侧，径向辊面高于辊心。
这使得热膨胀精确计算困难，一般采用简化公式：
Rt yt KT(TZ TB )R KTTR
式中 TZ、TB——辊身中部和边部温度； R ——轧辊半径； ——轧辊材料的线膨胀系数； KT——考虑轧辊中心与表面温度不均分布的系数，一般＝0.9。
S/0
P/K
h
S0
(P-P0)/K
h
h
S0
P
P0 K
S0—考虑预压变形后的空载辊缝。
轧制理论与工艺
RAL
14.1.1 板带厚度变化的原因和特点
影响板带厚度的主要因素：
板形控制概述
式中 ： hc为带钢中部厚度
a 1 a2 a3 a 4 表示断面形状特征的系数
RAL 板形控制的基本理论
任何一个给定的断面形状都可以用上式 来表达。但是除一次项与两侧压下不等有关 外，一般认为带钢是左右对称的，所以奇次 项不存在，同时为简化计算，忽略高次项， 因而上式可以简化为：
b. 边部金属和内部金属的流动规律也显著不同：边部金属 所受侧向阻力比内部要小得多，侧向阻力为0。
RAL 板形控制的基本理论
边部减薄
凡是影响轧制力分布的因素，也影响工作辊的压扁分 布，必然影响边部减薄。例如增大压下量，轧制硬质材料等 均会引起边部减薄量增大。采用较大工作辊直径，一方面会 使轧件与轧辊的接触弧长增加，从而增大纵向阻力，助长横 向流动，另一方面又会加大接触压扁，所以必然会引起边部 减薄增大，由此可知，工作辊直径越小，则边部减薄也越小。 可改变辊形来减小边部减薄，例如采用双锥度工作辊以及可 横向抽动的单锥度工作辊。
又有 故有
T（x)=T0 T ( x)
T（x）=E （ x) （其中 E 为弹性模量）
(x)=T（x） 1
E
RAL 板形控制的基本理论
d. 带钢断面的多项式表示
带钢的板形与带钢的断面形貌有关，所以为了控制 带钢的平直度，可以将带钢的板形用断面形状参数来 表示。带钢断面形状可以用带钢厚度（带钢半厚） h(x)与板宽方向离开中心线距离x之间的数字表达式来 表示。
RAL 冷轧板形控制技术发展现状
CVC轧机控制板形的特点
CVC辊型和弯辊是CVC轧机控制板形的两种独立的控 制方法。一般来说，一种方法只能控制一种简单的板形缺 陷（对称边浪或中间浪），两种方法配合一起使用才能既 控制第一种简单的又能控制第二种复杂的板形缺陷（四分 之一浪或者边中复合浪）。但如果两种方法使用不当，第 二种板形缺陷则不能得到有效控制。因此，存在CVC辊型 调整与弯辊力调节两种方法最佳配合的问题。理论上最佳 配合的目标函数是出口带材的横向张力分布均匀，使总张 力消失后带材平直度达到板形精度的要求。
热轧带钢生产中的板形控制
热轧带钢生产中的板形控制是指通过有效的生产工艺和控制措施，使得热轧带钢的板形达到设计要求，保证其质量和使用性能。
板形是指热轧带钢在轧制过程中产生的纵横向偏差，包括厚度不均匀、横向偏斜、波浪形状等。
合理的板形控制不仅能提高产品的表面质量、平坦度和尺寸精度，还能减少废品率和提高生产效率。
本文将从板形控制的重要性、主要影响因素和改善措施等方面进行分析和探讨。
一、板形控制的重要性热轧带钢的板形控制对产品质量和性能至关重要，具有以下重要性：1. 保证产品的平整度和尺寸精度。
合理的板形控制可以减少热轧带钢在轧制过程中产生的纵横向偏差，从而提高产品的平整度和尺寸精度，确保产品符合设计要求。
2. 改善产品的表面质量。
板形不均匀会导致带钢表面产生波浪、皱纹等缺陷，降低产品的表面质量。
通过有效的板形控制，可以减少这些缺陷的发生，提高产品的表面光洁度和平坦度。
3. 减少废品率和提高生产效率。
不合格的板形会导致产品剪切不良、卷取不良等问题，增加废品率。
通过优化板形控制，可以减少废品率，提高产品的一次成型合格率，提高生产效率。
二、主要影响因素热轧带钢的板形受到多个因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 轧制工艺参数。
轧制工艺参数对板形的影响是最直接和关键的。
包括轧制温度、轧制速度、带材的展宽比、轧辊的形状等。
合理的调整和控制这些参数，可以有效地改善板形。
2. 带钢的翘曲性能。
带钢的翘曲性能取决于材料的力学性能和内应力状态。
当带钢的翘曲性能较差时，易出现板形不佳的现象。
3. 轧机设备的状态。
轧机设备的磨损程度、轧辊的偏差和挠度等都会对板形产生影响。
定期检查和维护轧机设备，保持其正常状态，对于控制板形至关重要。
4. 轧机辊系布置。
轧机辊系布置的合理性会对板形产生直接影响。
轧机辊系的过柱、过程和反曲等布置方式，可以通过对带材的实际形变过程进行控制，达到改善板形的效果。
三、改善措施为了控制热轧带钢的板形，可以采取以下措施：1. 合理调整和控制轧制工艺参数。
板形自动控制在热连轧中的应用
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ（ ） Ｍ ＡＴＩ （ ） Ｎ
ＮＯ ．５ Ｏｃ ｔ ．
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ２ ０ ８ — ０ ２
置 主要是 利用 传感 技 术来 实 现 对 带 钢 板 形 的检 测 ， 板 形 检测 主要 分两种 ： 测 量 带 材横 向 张力 分 布 的 隐 含板 形 和测量 带材 表 面波浪 度 的宏 观 波形 。热 轧过程 中使 用 的检测 装 置 以测 量宏 观 板 形 为 主 ， 目前 钢 铁 公 司采 用 较 多的是 激光板 形仪 。 １ 板 形控 制 系统构 成 带 钢热 连轧 板 形 质 量 控 制 的 区 域 主 要 是 在 精 轧 区， 在精 轧 区域 的出 口安装 凸度 仪 和平 坦 度 仪 是 保证 板 形控制 的关 键 。 目前 ， 热 连轧 生 产 线 大 多 采 用 四辊 六 机架 连轧 机组 ， 对 于每 个 机 架来 说 都 具 备 正 负 弯 辊 和窜 辊 的 功 能 。 系 统 设 定 弯 辊 力 的 最 大 调 节 值 达 ４ ０ ０ ０ ｋ Ｎ， 机架 Ｆ １ 、 Ｆ ２ 、 Ｆ ３的 最 大 窜 辊 量 为 １ ５ ０ ｍｍ， Ｆ ４ 、 Ｆ ５ 、 Ｆ ６的最 大 窜 辊 量 为 ２ ０ ０ ｍｍ。弯 辊 控 制是 动 态 板形 调控 的重要 手段 ， 凸度 控制 、 平坦 度控 制 为反馈 的辅助 手段 。 板 形控 制程序 根 据其 系统 结 构 图设 计 编 写 ， 如 图 １ 所示 。该 系 统 中 主要 包 含 板 形 设 定 、 弯辊 力 前 馈控 制、 弯辊 力正 弯与 负 弯控 制 、 凸度 仪 的反 馈 闭 环 控 制 、 平 坦度 的反馈 闭环 控 制 、 板 形 与板 厚 的解 耦 控 制 等 手 段 。其 中板 形设定 主要 是 由操 作 人员 根据 客户 的 生产 要求， 按 已设 计好 的数 学模 型计算 设定 ， 以达 到工艺 要 求 。弯辊 力 前馈控 制 的 目的主要 是对 带钢 在轧 制生 产 中的轧 制力 波动进 行预 控制 。 凸度反馈 控 制 与平坦 度 闭环 反馈 控制 是 为了得 到理 想板 形 的一种 精 细控制 手
热轧带钢生产中的板形控制
热轧带钢生产中的板形控制是保证产品质量的关键环节之一。
板形控制主要包括轧制工艺参数的调整和辊系结构的优化两方面。
本文将从这两个方面进行详细的介绍。
一、轧制工艺参数的调整1. 温度控制：热轧带钢的温度对板形控制有着重要影响。
过高的温度会导致带钢热膨胀，从而产生较大的板凸度；过低的温度则会导致带钢冷却过快，使得带钢变形不均匀。
因此，必须对热轧带钢的温度进行精确控制，确保其在适宜的温度范围内进行轧制。
在实际生产中，可以通过控制热轧带钢的加热温度、热轧温度和冷却方式等来实现温度控制。
可以采用先控制热轧带钢的加热温度，确保钢坯达到适宜的温度范围，然后通过控制热轧带钢的入口温度和轧制温度来进一步调整温度进行控制。
同时，还可以优化冷却方式，如采用水冷、风冷等方法进行冷却，以达到更好的板形控制效果。
2. 速度控制：热轧带钢的速度对板形控制同样具有重要影响。
速度过快会导致拉伸应力过大，从而使板形产生波状或弓形变形；速度过慢则会导致带钢在轧制过程中受到过多的应力作用，导致板形不稳定。
因此，在热轧带钢的生产过程中，需要对轧制速度进行合理的控制。
可以通过调整轧机的传动装置、辊道的排列方式、模块的配比等来实现速度控制。
同时，还可以通过控制轧机的压下量、变形度等工艺参数来进一步调整速度进行控制。
3. 张力控制：热轧带钢的张力对板形控制同样具有重要影响。
张力过大会导致带钢产生不均匀的塑性变形，从而使板形产生波状或弓形变形；张力过小则会导致带钢发生塑性回弹，导致板形不稳定。
因此，在热轧带钢的生产过程中，需要对张力进行精确的控制。
可以通过调整轧机的辊道间隙、调整轧机的压下量、调整轧机的传动装置等来实现张力控制。
同时，还可以采用张力控制系统进行实时的张力监测和调整，以确保带钢在轧制过程中保持适宜的张力。
二、辊系结构的优化1. 辊系选择：辊系的选择对板形控制具有重要影响。
辊系的结构参数、辊型和辊材质等都会对板形产生影响。
合适的辊系选择可以实现板形的稳定控制，提高产品的表面质量和机械性能。
板形自动控制
板形自动控制系统1板形1.1板形板形是板带的重要质量指标，主要包括板带的平直度，横截面凸度（板凸度）、和边部减薄量三项内容。
1.1.1板形平直度是指板带纵向形状平直度，即板带纵向有无波浪形。
其实质是板带内部产生了不均匀的残余应力。
例如：我们在生产过程中常见的边波，主要是由于在轧制过程中板带纵向延伸量的不均匀造成的。
当板带两边压下量大于中部时，板带两边延伸量较大，就产生了边波，如图1.1。
我们在生产过程中当边波出现，通常采用用加大张力的方法来消除边波。
冷轧带钢平直设备设计指标如表1.1。
图1.1表1.1冷轧带钢平直度设备设计指标。
带钢厚度范围（mm）带钢宽度（mm）1000~15000.2~0.6 9Unit0.5~1.0 8Unit1.0~1.5 6Unit1.1.2板凸度板凸度分为绝对板凸度和相对板凸度。
绝对板凸度是带板沿厚度方向中心处厚度与边部厚度的厚度差。
我们生产中的来料钢卷中高在五丝以内。
相对板凸度是将绝对板凸度除以板带的平均厚度。
带板在轧制过程中能够均匀延伸时，轧后板带绝对板凸度较轧前板带绝对凸度缩小一个延伸率，就能够获得良好的平直度。
1.1.3边部减薄量边部减薄是在板带轧制时发生在轧件边部的一种特殊现象。
考虑这一现象后的板带横断面在接近板带边部处，其厚度突然减小，这种现象称为边部减薄。
故严格来说，实际的板凸度是针对除去边部减薄区以外的部分来说的。
边部减薄量也是板形的一个重要指标。
边部减薄量直接影响板带边部切损的大小，与成材率有密切关系。
我们生产的钢卷边部10~30公分为板型做松区，也就是边部减薄区。
发生边部减薄现象的主要原因有两个：1）轧件与轧辊的压扁量，在轧件边部明显减小。
2）轧件边部金属的横向流动要比内部金属容易，这进一步降低了轧件边部的轧制力与其轧辊的压扁量，使轧件边部减薄量增加。
2板形控制2.1板形控制目的板形调控的目的是要轧制出横向厚差均匀和外形平直的板带材。
2.2板形控制分类板形控制系统分为闭环板形控制系统、开环板形控制系统和复合板形控制系统。
5 带钢的板形自动控制
把轧机上的部件或装置作为执行机构，常 用的有： 液压弯辊装置 双阶梯支撑辊 大凸度支撑辊 变接触长度支撑辊技术 压下装置 轧辊冷却系统 张力卷取机 中间辊可轴向移动的辊系结构：HC系列等 轧辊凸度可变的辊系：CVC、VC、DSR 轧辊交叉辊系：PC
2. 板形开环控制系统 （1）控制原理：依据轧机参数和原始轧 制条件，用理论计算方法或统计方 法预测出各执行机构的最佳参数， 并把它作为预设定模型，由计算机 进行在线控制。 （2）特点：执行机构一旦设定完毕，在 轧制过程中一般是不随实际轧出带 钢的板形好坏加以调节。
3. 板形调控机构的设定计算 （1）概念 设定计算 ：利用数学模型计算出板形调 控机构各相关的调节量，并 输出到执行机构的过程。 设定计算的正确与否将直接影响到 带钢板形质量和轧制稳定性。
（2）设定计算的给定方法 手动给定：凭经验给定 计算给定：按数学模型计算给定，包 括统计法、表格法、解析 法和数值法4种。 （3）设定计算的控制策略：根据板形调 控手段的数量和各自特点，确定设 定计算调节的先后顺序或称优先 权，以及计算初值和极限值如何选 取。
αF ，即
F
e i e i
i 0 ffp ff
n
e i
ff i=0
n
2
其次依轧制力变化的大小计算各控制手 段的前馈控制量ΔF=αF×ΔP×g ，再根 据各调控手段的补偿优先次序进行剩余 偏差的调节。
5.4 带钢板形反馈控制 一、闭环反馈控制的功能 板形闭环反馈控制的目的是为了消除 板形实测值与板形目标曲线之间的偏差。 该控制系统包含了板形测量装置 、控制器 和执行机构。投入闭环反馈控制的前提条 件是有准确的板形实测信号，而控制器是 板形控制的重要组成部分，其控制精度， 直接影响到实物板形的质量。
热轧带钢线板形控制
热轧带钢线板形控制研究[摘要]：在热轧带钢的生产中，板形问题是经常出现和必须加以控制的问题。
随着客户对热轧带钢要求的不断提升，以及热轧带钢产品薄规格化。
如何提高板形质量，成为了热轧带钢产品质量提升的重要影响因素。
也是各轧钢厂需长久研究的课题。
[关键词]：热轧带钢板形分类控制研究中图分类号：tg333.7+1 文献标识码：tg 文章编号：1009-914x（2012）20- 0010-01热轧卷板【hot rolled coils 】是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。
从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。
由于热连轧钢板产品具有强度高，韧性好，易于加工成型及良好的可焊接性等优良性能，因而被广泛应用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。
板形是热轧板带产品的一项重要的质量指标。
板形包括带钢整体形状（横向、纵向）以及局部缺陷。
带钢的截面形状（profile）和平直度（flatness）是描述板形的两个重要方面。
截面形状反映的是带钢沿板带宽方向的几何外形，平直度反映的是带钢沿长度方向的平坦形状。
截面形状和平直度是相互影响，相互转化的，共同决定了带钢的板形质量。
1.热轧带钢的板形分类板形直观来说是指板带材的翘曲度，其实质是板带材内部残余应力的分布。
只要板带材内部存在残余应力，即为板形不良。
如残余应力不足以引起板带翘曲，称为“潜在”的板形不良；如残余应力引起板带失稳，产生翘曲，则称为“表观”的板形不良。
（1）理想板形。
理想板形应该是平坦的，内应力沿带钢宽度方向上均匀分布。
当去除带钢所受外应力和纵切带钢时，热轧带钢板形仍然保持平直。
（2）潜在板形。
潜在板形产生的条件是内部应力沿带钢宽度方向上不均匀分布，但是带钢的内部应力足以抵制带钢平直度的改变。
带钢热轧过程板形控制设定计算数学模型PPT课件
h—带钢厚度； kcr—板材翘曲临界应力系数。
EP、vp—带钢材料的杨氏模量和泊松比。
10
板材翘曲临界应力系数 kcr 的取值
冷轧宽带钢： 产生边波时kcr=12.6，产生中波时则kcr=17.0。 热轧宽带钢：(1700轧机，带宽1000mm) 产生边波时kcr=14，产生中波时kcr=20。
11
外形 g
延伸分布
~200mm
ΔL/L
g—中心波 图1-1 板形缺陷的种类
a—侧弯；b—中波；c—边波；d—侧边波； e—近边波；F—复合波；g—中心波
9
(1) 带钢翘曲的力学条件
根据塑性力学的研究结果钢板发生翘曲的力学条 件可以表示为：
cr
kcr
2Ep 12(1p)
h2 B
(1-1)
式中：cr—带钢发生翘曲的临界应力；B—带钢宽度；
相对长度差，以mon/cm表示：
s
104
L Lb
(1-5)
b 为测量长度差 L 两点间的距离
18
加拿大的板形表示方法
加拿大铝公司取横向上最长和最短纵条之间的相 对长度差作为板形单位，称为I单位；一个I单位相当于 相对长度差为10-5，板形表示(1-6)式。
St
105 L L
(1-6)
式中：∑St—带钢板形, I—10-5； ΔL—带钢纵向延伸差，mm； L—最短纵条的长度，mm。
14
常用的良好板形几何关系
设轧前带钢中心和边部的厚度分别为Hc和He， 轧后相应的厚度为hc和he，由式(1-3) 得：
h c h e h c H c h c h e H c H e h c h e h e
H c H e h e H e h e
《2024年UCM冷连轧机薄带钢轧制板形控制的研究及有限元仿真》范文
《UCM冷连轧机薄带钢轧制板形控制的研究及有限元仿真》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，冷连轧机在钢铁生产中扮演着越来越重要的角色。
特别是对于薄带钢的生产，轧制板形控制成为了决定产品质量的关键因素之一。
UCM冷连轧机作为一种先进的轧制设备，其轧制板形控制技术的研究对于提高产品质量、优化生产流程具有重要意义。
本文旨在研究UCM冷连轧机薄带钢轧制板形控制技术，并利用有限元仿真进行验证和分析。
二、UCM冷连轧机薄带钢轧制板形控制技术研究1. 轧制板形控制原理UCM冷连轧机薄带钢轧制板形控制主要是通过调整轧机的辊缝、轧制速度、轧制力等参数，以实现对带钢板形的有效控制。
其原理主要基于塑性变形理论、弹塑性力学以及金属材料的流动特性。
在轧制过程中，通过合理调整这些参数，可以控制带钢的横向流动和纵向延伸，从而达到控制板形的目的。
2. 影响因素分析影响UCM冷连轧机薄带钢轧制板形控制的因素较多，主要包括原料厚度、原料宽度、轧辊转速、轧制力、温度等。
这些因素对带钢的轧制过程、金属流动以及板形产生重要影响。
因此，在控制板形时，需要综合考虑这些因素的影响。
三、有限元仿真分析为了更好地研究UCM冷连轧机薄带钢轧制板形控制技术，本文采用有限元仿真方法进行验证和分析。
有限元法是一种有效的数值模拟方法，可以模拟复杂的金属轧制过程，并对轧制过程中的应力、应变、温度等参数进行精确计算。
1. 模型建立根据UCM冷连轧机的实际结构和工艺参数，建立相应的有限元模型。
模型包括轧机、轧辊、带钢等部分，并考虑了材料属性、接触条件、摩擦条件等因素。
2. 仿真过程及结果分析在有限元模型的基础上，对UCM冷连轧机的轧制过程进行仿真。
通过调整辊缝、轧制速度、轧制力等参数，观察带钢的轧制过程和板形变化。
通过对仿真结果的分析，可以得出不同参数对板形的影响规律，为实际生产提供指导。
四、实验验证及结果分析为了进一步验证有限元仿真的准确性，本文进行了实际生产实验。
冷轧带钢的板形控制
测量辊是该系统最主要的组成，也是板形测量成功的关键。测量辊实际是由钢质芯轴和经硬化处 理的钢环组成，钢环内是传感器。测量辊分成多个测量圆环，每个测量圆环有４个传感器，传感器在每 个测量环的圆周上成９００垂直安装。因此，测量辊每旋转一周可以对带钢平直度测量４次。它采用了大 量压磁式传感器，所有传感器的输出组合在屏幕上以曲线方式显示出平直度偏差。这为轧辊调整提供
６张力调节和压下率分配
６．１张力调节【４Ｊ
冷轧生产的特点之一就是张力轧制，受多种冈素干扰，张力值时有波动。生产中，必须保证张 力恒定，才能使轧制状态稳定。张力较大，可保证轧制稳定、板形良好，但超过一定值时容易造成 断带、薄料卸卷困难；张力过４，贝ＪＪ会引起跑偏，因此，应根据材质、规格、钢种等情况选取张力值。 板形不同，其张力调节方式也不同：中浪应适当减小张力；两边浪可加大张力，使轧制力降低，减 小边部延伸。在生产中不能只依靠张力调节来控制板形，因为其对板形控制的程度有限。这些就要 靠操作工的经验和操作水平了。
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一个测量区域
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图３沿带钢宽度测量平直度的图形化显示
轧机主控室一共有两个控制柜：一个是ｓｌ，对应带钢经过ｌ架后的平直度；一个是ｓ５，对应带钢经 过５架后的平直度。
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３自动板形控制系统（Ａｌ℃）
带钢平直度是由辊缝决定的，像温度、凸度等不平直因素，会引入带钢内部的应力，影响辊缝， 因此，调整辊缝时不管什么类型的平直度偏差都需要调整，使其达到要求的平直度。还有辊缝执行机 构对带钢平直度有影响，所以要把执行机构的动作组合起来，以抵消平直度偏差。这就是自动板形 控制系统（ＡＦＣ）的功能和作用。
冷轧带钢的板形控制
作者： 作者单位：
板带钢轧制时实现板形自动控制的条件
压 下 倾 斜
整体 改变
辊缝形状
广 泛 使 用
只针 对 单 侧 边 浪
支持 辊
液
夸 曲 力 太 轧辊 挠 曲 广 泛 使 用 灵 活 有效 ． 中部 作 用 明 显
扳 形控 制 数 学 模 型曩 计 算机 软硬 件 系统 和扳 形控 制 技 术 。
关 键 词 ： 彤 ； 彤桂 测 技 术 ； 彤 控 制 技 术 板 板 板 中 国分 类号 ： Ｇ３ Ｔ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ
板 是 指 板 带 材 的横 截 面 几 何 形 状 和 其在 自然 状 态 下 的 表 面平 坦 性 两 十 特 征 是 板 带 钢产 品 的 主 要质 量 指 标 之 一 。 随着 科 学拄 术 的 不 断 发 它
展 垒 社 台 质 量 意 识 的 提 高 以及 高 新 技 术 的广 泛 应 用 ． 良好 的 板 形 已 成 为
板 带 钢 用户 的永 恒 要求 ， 因此 。 决 产 品板 形 问题 就显 得 十 分 重 要 。 解 板 形研 究 的 最 鲣 目的 在 于 解 决 板 形 质 量 问 题 ． 解 决 板 彤 问 题 的 方 向 而 是 实现 完善 的板 形 自动 控 制 。要 实 现 板形 的 自动 控 制 需具 备 以下 ３十 方 面 的条 件 ． 面一 一 加 以 阐述 下
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Ｓ ］ Ｅ Ｎ ＩＦ Ｒ Ｃ ！ Ｃ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｅ Ｌ Ｐ Ｎ Ｔ Ｔ ＯＮ Ｄ ＶＥ Ｏ ＭＥ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｃ Ｎ ＭＹ
２０ 年 第 １ 卷 第 ２ ０２ ２ 期
热轧带钢板形控制
热轧带钢板形控制一、 板形基本概念板形是指成品带钢的断面形状和平直度两项指标，二者都是标志带钢质量的重要指标，并且在生产中有着密不可分的联系。
1、断面形状断面形状是带钢厚度沿板宽方向的分布情况，如图1所示。
在实际生产中，以凸度来简单表示，如下式：e c h h -=δ式中：δ——带钢凸度。
h c ——带钢中部厚度。
h e ——带钢两边厚度平均值（由于存在“边部减薄”现象，一般取距带钢边部25~50mm 处的厚度作为边部厚度）。
2、平直度平直度指标表示带钢是否存在翘曲及翘曲的程度，即浪形，见图2。
可用以下几种方法表示：(1) 相对波峰值表示法%1000⨯=L hλ式中：h 、L 0——分别表示浪高和浪距。
(2) 相对长度差表示法相对长度差表示波浪部分的曲线长度对于平直部分标准长度的相对增长量。
可用下式表示：I L L x L x 5010)()(⨯-=ε 式中：L(x)——宽度方向任一点x 上的波浪弧长I ——表示平直度的单位，1I 单位相当于1m 长的带材中有10μm 的相对长度差。
图1 带钢横断面形状图2 带钢浪形示意图另外，还有张力差表示法、向量表示法和带钢断面的多项式表示法等。
二、 板形控制原理 1、凸度控制在带钢轧制过程中，其断面形状最终将取决于两工作辊间的辊缝形状。
因为辊缝形状由工作辊辊型曲线决定，所以，凡是影响工作辊辊型曲线形状的因素都会改变带钢的断面形状。
影响带钢凸度的因素有：(1) 工作辊原始凸度； (2) 工作辊热凸度； (3) 工作辊磨损凸度；(4) 工作辊在轧制力及弯辊力作用下产生的弯曲挠度；(5) 工作辊在不均匀分布的轧制力作用下沿板宽方向产生的弹性压扁。
控制带钢凸度（即控制工作辊辊缝形状）的方法因轧机的技术装备水平不同而不同。
(1) 以原始辊型设计为基础，合理地编制轧制规程。
通过合理分配各架轧机的负荷，来补偿因轧辊热凸度、磨损凸度和弹性变形而带来的辊缝形状的改变。
冷轧板带机运行中的板形控制
鞍山师范学院学报J ou rna l of A nshan N or m a l U n iversity2005204,7(2):41-43冷轧板带机运行中的板形控制史 华(鞍钢职工大学机械系,辽宁鞍山114002)摘 要:分析了热轧过程、冷轧、轧机压下量均匀程度、轧辊变形、压扁量与金属恒流动等影响板材板型的主要因素;介绍了采用液压AGC系统控制板厚及板形、通过轧辊有载辊缝的控制进行板形控制、采用板形控制新技术和采用新型轧机等板形控制的途径和方法.关键词:板形控制;冷轧板带机;轧制中图分类号:TG333.7+2 文献标识码:A 文章篇号:100822441(2005)022*******The Shape Con trol of Runn i n g Cold2rolli n g Str i p M illSH I Hua(D epart m ent of M echanical,A ngang College forW orkers and S taff,A nshan L iaoning114002,China)Abstract:Analyze the main fact ors that affect shape of stri p by hardness homogeneity of r ollbody,r oller out of shape,flattering a mount,metal’s fl owing side ways during the hot r olling p r ocessand cold r olling p r ocess;I ntr oduce t o app ly hydraulic p ressure syste m AGC t o contr ol shape ofstri p and thickness of stri p,contr olling shape thr ough contr olling r oller sea m;app ly ne w technol ogyof shape contr ol and app ly ways and methods of ne w2type r olling m ill’s shape contr ol.Key words:Shape contr ol;Cold2r olling stri p m ill;Rolling 板材轧制过程就是轧机的弹性变形和轧件的塑性变形以取得预期的合格型材的过程.板形是板带的重要指标,包括板带的平直度、横截面凸度(板凸度)、边部减薄三项内容.随着仪表、电器、装备制造业、汽车及轻工业的发展,对板带的板形要求日趋严格.自上世纪60年代开始研究板形以来,为提高产品的精度和成材率,在技术上,研制了各种新型轧机,开发了新工艺、新的检测手段和控制系统;在基础理论上,对板形控制的数学模型进行了深入细致的研究,用计算机模拟轧钢过程,对轧后板形和横向厚差进行精确的设定、预测和控制.本文讨论冷轧带钢机轧制过程中的板形控制问题.1 轧机运行中对板形的影响因素1.1 热轧过程在热轧过程中,金属的晶粒被破碎,同时发生再结晶,再结晶晶粒大小取决于轧制温度、时间和变形程度.通常带钢边沿比中部冷却快,这一区域易生成一种高硬度的不完全再结晶铁素体组织而形成硬度沟,冷轧时延伸困难.两个区域延伸反差很大,导致了带钢内应力的上升,一旦内应力超过带钢的屈服极限,硬沟处便呈现封闭形状的小边浪.1.2 冷轧由于轧制力的作用,轧钢机轧制时工作机座产生一定的弹性变形.机座变形与轧制力有关,在轧制过程中的轧制力有波动,则在一定原始辊缝下,机座的弹性变形也有一定波动.使得轧件沿长度方向的收稿日期:2004-05-21作者简介:史华(1971-),女,辽宁鞍山人,鞍钢职工大学讲师.24鞍山师范学院学报第7卷厚度发生变化,产生了纵向厚度偏差;如果波动沿宽度方向不均匀变化,将使轧件产生横向偏差,并导致板形的变化.1.3 轧机压下量均匀程度如果热轧板带坯料板形良好,在冷轧过程中产生的板带波浪形或瓢曲形,主要决定于板带轧制时纵向延伸的不均匀程度.当板带两边压下量大于中部时,板带两边的延伸量较大,就产生了边浪,如果中部压下量大于边部,使中部的延伸量较大时,则产生中部浪形.1.4 轧辊变形在轧件塑性变形的同时,轧辊也发生弹性变形.轧件的变形热和磨擦热,导致轧辊也发生热变形.此外,由于轧制过程中产生轧辊磨损、轧辊辊缝形状不匀,造成带钢沿宽度方向上延伸分布不匀.轧辊本身有可能质量不高,形成辊面软点、辊面压痕,都会对板形产生影响,尤其是在板面凸度上的影响[1].1.5 压扁量与金属横流动对板形的影响有些板带横断面在接近板边部厚度突然减小,这一现象称为边部减薄,边部减薄量直接影响板边部切损的大小,与成才率有密切关系.发生边部减薄现象主要原因有:(1)轧件与轧辊的压扁量在轧件边部明量减小;(2)轧件边部金属的横向流动要比内部金属容易得多,这也进一步降低了轧件边部的轧制力及其与轧辊的压扁量,使轧件边部减薄量增加.2 控制板形的基本途径以往对冷轧板形的研究,只注重冷轧的过程,主要集中在轧制过程中轧辊系统的弹性变形、轧辊的磨损、热凸度以及变形区中金属塑性变形等.事实上,冷轧带钢的生产要经过冶炼—连铸—热轧—酸洗—冷轧—退火—平整—涂层—剪切包装等诸多工序.其中热轧、酸洗、冷轧、退火及平整等工序对带钢的板形有直接影响.热轧过程中带钢的板形及带钢性能在宽度方向上和轧制方向上的控制、酸洗的拉矫过程、冷轧过程的板形控制、连续退火时温度和张力的控制、平整机的板形控制及涂层前的拉矫等构成了一个全过程的复杂的冷轧板形控制系统.在这个系统中,前一个工序的出口板形影响后一个工序的板形.所以,带钢的最终板形不可能单独由系统中的某一个工序或某一设备所决定,而由整个系统决定.(1)热轧过程中,根据钢种不同,设定热轧目标终轧温度.必要时还要提高钢坯的出炉温度,确保热轧带钢的边部终轧温度控制晶粒均匀成长,尽量消除硬度沟的影响,为冷轧提供较为合适的板形.尤其是热轧后部设立平整机,通过在热状态下,平整机的拉伸矫平,消化板形缺陷.(2)在选择机型方面从根本上改善冷轧板形.如目前国际上HC系列冷轧机,CVC轧机、PC轧机和VC轧机等,均为采用了板形控制新技术的装备.(3)当轧机的机型及设置已经确定,控制策略和控制系统的结构将对板形好坏起着决定性的作用.现代化的冷连轧机,大多由4～6个机架组成.在末机架设置板形测量辊,实现在线闭环控制,关键是有效控制前道机架的出口板形,确保进入末机架带钢板形缺陷不超出末机架的控制能力.(4)冷轧机下游工序设备的板形控制.通过卷取机张力辊的拉力作用改善带钢的不平直度,平整机在平整过程中改善原先冷轧过程中发生延伸不均匀的纤维条.3 冷轧过程对板形控制的主要方法3.1 采用液压AGC系统控制板厚及板形为了实现轧件的自动测厚控制(简称AGC),使得纵向板形得以实现平直度,在现代板带轧机上,一般装有液压压下装置.采用液压压下的自动厚度控制系统,通常称为液压AGC.AGC系统包括:(1)测厚部分,检测轧件的实际厚度;(2)厚度比较和调节部分,将检测得到的轧件实际厚度与轧件的给定厚度比较,得出厚度差;(3)是辊缝调节部分,根据辊缝调节量讯号,通过压下装置对辊缝进行相应的调整,以减少或消除轧件的厚差,保持板形的恒定.3.2 通过轧辊有载辊缝的控制,进行板形控制如果轧制时各影响因素稳定,则通过合理的轧辊原始辊型设计,可获得良好的板形.但在轧制过程中,各因素在不断变化,需要随时补偿这些变化因素对轧辊有载辊缝形状的影响.因此,按照轧制过程中实际情况,必须随时改变辊缝凸度,这就产生了辊温控制法和液压弯辊控制法.温控制法是人为地沿轧辊辊身长度方向进行冷却或加热,使辊温发生变化改变轧辊凸度,来适应板形控制需要.液压弯滚辊法是将液压缸压力作用在轧辊辊颈处,使轧辊产生附加弯曲,以补偿由于轧制力和轧辊温度等同步变化而产生的轧辊有载辊缝的变化,以获得良好的板形.液压弯辊法能迅速改变辊缝形状,具有较强的板形控制能力,是板形控制的最有效方法.3.3 采用板形控制新技术板形控制新技术的基本原理有:(1)增加有载辊缝的刚度.轧制过程中,轧制力发生波动而仍然能保持有载辊缝形状的稳定性,有利于减小轧后板带板形波动.有载辊缝在轧制时的稳定性可用辊缝刚度系数来表示:Ks =Δq /ΔCR 式中Δq 为单位板宽轧制力的波动量,ΔCR 为辊缝凸度CR 对应于q 的波动量采用提高辊缝系数Ks 来增加板形控制能力的辊缝,视为刚性辊缝型,如:采用工作辊或中间辊(六辊轧机)游动来调节轧制力分布,从而提高了辊缝刚度.(2)加大轧辊辊缝(或有载辊缝)的调节范围.一般四辊轧机,工作辊原始辊型确定后是一定的,显然不能适应各种轧制情况.为了使其(或有载辊型)能适应轧制情况的变化而作相应的变化,应采用加大轧辊原始辊缝调节范围来控制板型,这就是柔性辊缝型.当前,从工艺技术方面改善板形控制已臻于成熟.现有的轧制设备和轧制工艺上的不断改进,使冷轧板带板形控制得到了一定程度上的解决.但板型控制新技术和从控制板型的新型轧机上取得预期的板形控制结果,已成为一种发展趋势.3.4 采用新型轧机,从根本上改善轧机运行中的板形控制(1)目前国际上流行CVC 轧机、PC 轧机和VC 轧机,它们的共同特点是:通过轧辊轴向抽动或摆角位置来改变原始辊缝状态,以实现无极辊缝调整,从而实现板形控制,为柔性辊缝型[2].我国自行研制开发的XGK 型轧机,对传统轧机提出了挑战.它采用了辊系准刚性、消差性、可宽性、不需弯辊和抽辊等新技术,在控制上不需AGC 、APC 等大小闭环等复杂的控制系统,能够生产出横厚差小于±1μm ,纵向厚差小于±2μm 的高精度产品[3].4 结 语轧钢设备运行中的板形控制是一个极其复杂的系统工程.冷轧带钢板形受各工序的影响,必须从整个系统进行全面控制,单一采用何种新型轧机不能代替.在已有的传统轧机运行中,以液压AGC 、弯辊装置等工艺方法改善板形控制是必要的,在一定时期内仍将做为板形控制的主要方法.但在冷轧机组新建或更新技术改造中,采用新机型,从设备改进上入手,使轧制过程中的板形控制登上一个新的台阶,亦是冶金行业发展的趋势.参考文献:[1]陈贻宏.350冷轧机钢度测量研究[J ].武汉钢铁学院学报,1996,(增刊):40-47.[2]傅作宝.冷轧薄钢板生产[M ].鞍山:冶金工业出版社,1996.[3]张凤泉.HC W 轧机辊系变形的有限元计算[J ].钢铁,1992,27(11):28-32.(责任编辑:陈 欣)34第2期史 华:冷轧板带机运行中的板形控制。
冷轧生产：板形控制操作
1板形调节1.1功能介绍精轧板形调整是精轧生产过程的重要内容，操作工需要观察精轧出口和机架间板形情况，对带钢板形做出迅速的判断并及时加以干预，保证获得良好的带钢平坦度。
1.2监控画面板形调节监控画面如下：1.2.1监控内容板形调节画面中的监控内容有：1.2.2操控内容板形调整操作台如下所示：操作步骤：1.根据需要，点击模式选择按钮，选择【自动】或【手动】控制方式2.分别点击【弯辊调节】、【窜辊调节】、【辊缝调节】和【分段冷却】按钮，开启所有控制模块；3.自动模式下，系统会自动完成板形调整；4.手动模式下，按以下步骤操作;a)根据板形曲线和板形反馈参数，判断当前板形缺陷类型（中浪、单边浪或者双边浪）；b)中浪时，点击【工作辊弯辊】-【减小】、【中间辊弯辊】-【减小】以及【中间辊窜辊】-【增大】进行调整；c)双边浪时，点击【工作辊弯辊】-【增大】、【中间辊弯辊】-【增大】以及【中间辊窜辊】-【减小】进行调整；d)单边浪或楔形时，通过点击辊缝倾斜按钮进行调节；5.当板形反馈参数A和B的绝对值，分别小于或等于板形目标参数A和B时，调整完成。
2换辊2.1功能介绍轧制过程中，轧辊会持续产生磨损，磨损量达到一定的程度会影响带钢的板形和表面质量，因此冷连轧生产过程中要定期更换轧辊。
2.2监控画面换辊监控画面如下：2.2.1监控内容换辊画面中的监控内容有：2.2.2操控内容换辊操作台如下所示：换辊操作：1、选择换辊模式【自动】或【手动】，将轧机状态调至【换辊】状态，选择需要换的辊型【工作辊】、【中间辊】或【支承辊】；2、将轧辊冷却【关闭】，稀油润滑【关闭】，待换辊允许指示灯亮起之后，便可以开始换辊；3、自动模式，操作模式切换到【自动】，便可以进行自动更换【工作辊】、【中间辊】或【支承辊】；4、手动模式，换【工作辊辊】步骤如下：a)换辊大车由原位【前进】至等待位；b)卷帘门【打开】，防缠导板打至【高位】；c)上下接轴进行【定位】，接轴定位（进度条）完成后定位按钮自动关闭，上下接轴【锁紧】，主电机【关闭】；d)下工作辊弯辊【缩回】，下中间辊弯辊【缩回】，主液压缸【泄压】，使下支撑辊、中间辊、工作辊分别下降到各自辊道上；e)上工作辊弯辊【缩回】，上中间辊弯辊【缩回】，上支撑辊平衡缸【缩回】；f)阶梯板【退出】，楔形块【退出】；g)上支撑辊平衡缸【平衡】，上中间辊弯辊【平衡】，抽辊准备完成；h)换辊大车由等待位【前进】至抽辊位，并锁定位置;i)换辊小车工作滚挂钩和中间辊挂钩【抬起】，换辊小车【前进】至抽辊位；j)换辊小车工作辊挂钩【落下】，上下工作辊档板【打开】；k)换辊小车【后退】，将上下工作辊抽出后，工作辊挂钩【抬起】，完成抽辊步骤；l)横移小车侧移至【新辊位】（进度条），等待安装新辊；m)换辊小车工作辊拉钩【落下】，换辊小车【前进】，将新工作辊装入轧机后，工作辊拉钩【抬起】，上下工作辊挡板【锁紧】；n)上中间辊弯辊【缩回】，上支撑辊弯辊【缩回】；o)阶梯板【进入】，楔形块【进入】；p)上支撑辊平衡缸【平衡】，上中间辊弯辊【平衡】，主液压缸【压紧】；q)换辊大车和换辊小车【后退】至原位；r)防缠导板打至【低位】，接轴【锁紧】关闭，卷帘门【关闭】；s)上下工作辊和中间辊弯辊打至【弯辊】状态，工作辊换辊完成；t)工作状态切换到【轧制】，轧辊冷却切换到【使能】，稀油润滑切换到【使能】，完成轧制准备。
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2. 板形开环控制系统 （1）控制原理：依据轧机参数和原始轧
制条件，用理论计算方法或统计方 法预测出各执行机构的最佳参数， 并把它作为预设定模型，由计算机 进行在线控制。 （2）特点：执行机构一旦设定完毕，在 轧制过程中一般是不随实际轧出带 钢的板形好坏加以调节。
带钢的板形自动控制
5.2 带钢板形控制的基本理论 一、板形缺陷的表示方法 波形表示法 相对长度差表示法 张力差表示法 向量表示法 带钢断面形状的多项式表示法
5 带钢的板形自动控制
5.1 概述
板形自动控制是板带材轧制的核心 控制技术之一，是一项综合技术，生 产中必须通过先进的控制手段与工艺 参数的合理匹配，才能获得理想的板 形。 近年来随着科学技术的不断进步， 先进的板形控制技术不断涌现，并日 臻完善。
板形控制的目的是要轧出横向厚 差均匀和外形平直的板带材。
板形复合控制系统
1. 板形闭环控制系统
（1）控制原理：通过板形仪及其信号处 理装置获取实际板形信号，计算实际 板形与目标板形的偏差，经板形控制 计算机处理后，将调节信号送到板形 调节机构，由板形调节机构对带钢进 行在线调节，使带钢板形得以纠正。
带钢的板形自动控制
（2）组成——三部分，即板形检测装置、 控制系统和板形调节系统（执行机构）
（2）设定计算的给定方法
手动给定：凭经验给定
计算给定：按数学模型计算给定，包
括统计法、表格法、解析
法和数值法4种。
（3）设定计算的控制策略：根据板形调
控手段的数量和各自特点，确定设
定计算调节的先后顺序或称优先
权，以及计算初值和极限值如何选
取。
带钢的板形自动控制
① 优先权选择原则——以保证动态调节 的速度和效率为前提
带钢的板形自动控制
从种种板形控制手段来看，目前 各种板形控制技术主要遵循两种技术 思路： 增大有载辊缝凸度可调节范围 增大有载辊缝的横向刚度，减少轧制 对辊缝凸度的影响
带钢的板形自动控制
五、板形检测技术与控制 1. 带钢板形检测：由检测设备根据检测
内容获取被测带钢的实际板形曲线 （1）检测设备的类型有：有接触式、非
目标曲线的选用可分为两个参数： 形状，即目标曲线号 幅值，即曲线正负值的大小。
带钢的板形自动控制
3. 板形调控机构的设定计算 （1）概念 设定计算 ：利用数学模型计算出板形调
控机构各相关的调节量，并 输出到执行机构的过程。 设定计算的正确与否将直接影响到 带钢板形质量和轧制稳定性。
带钢的板形自动控制
带钢的板形自动控制
二、带钢平直条件
⇒ 板形良好条件
带钢的板形自动控制
三、影响有载辊缝因素 轧辊的弹性弯曲 轧辊的弹性压扁 轧辊的热膨胀 轧辊的磨损 轧辊的辊型设计——原始凸度的设计
带钢的板形自动控制
四、板形的改善（控制）方法
1. 工艺上：
（1）方法：采用设定初始辊缝形状、改 变轧制规程（变弯矩控制法）、调整 张力分布以及调整轧辊热凸度等。
接触 （2）检测内容分： ① 测量带钢平直度(纤维长度)，以检测
带钢的显性板形 ② 检测带钢横向张应力的分布，以检测
带钢的隐性板形 带钢的板形自动控制
实际检测时： 热轧带钢的板形检测仪要求在高温、
潮湿的恶劣环境中工作，且热轧带钢 是在无（或小）张力下轧制，故采用 非接触式的板形检测仪，以测量带钢 的各纤维长度，检测出其显性板形的 好坏。最常见的是激光板形检测仪， 采用非接触激光测距，直接检测带钢 的显性板形即可。
带钢的板形自动控制
把轧机上的部件或装置作为执行机构，常 用的有： 液压弯辊装置 双阶梯支撑辊 大凸度支撑辊 变接触长度支撑辊技术 压下装置 轧辊冷却系统 张力卷取机 中间辊可轴向移动的辊系结构：HC系列等 轧辊凸度可变的辊系：CVC、VC、DSR 轧辊交叉辊系：P带钢C的板形自动控制
带钢的板形自动控制
冷轧带钢一般采用大张力轧制，而掩盖 了实际的板形缺陷。因此要求板形仪必 须能够检测出带钢的隐性板形，即精确 地检测带钢内部张应力分布，才能及时 通过轧机自动控制系统进行板形调整， 从而保证实际板形的良好。冷轧板形检 测采用最多的是瑞典ABB公司的分段接 触式板形辊。目前西门子公司于20世纪 末开发出一种采用电涡流传感器检测的 SI-FLAT非接触式板形仪，并已在冷轧机 上得到了成功的应用，应用前景广阔
（2）特点：
响应速度慢
不能实现在线的即时控制
对异常板断面（如局部高度）等缺陷 无法控制
带钢的板形自动控制
2. 设备上：——前已述 液压弯辊装置 双阶梯支撑辊 大凸度支撑辊 变接触长度支撑辊技术 压下装置 轧辊冷却系统 张力卷取机 中间辊可轴向移动的辊系结构：HC系列 轧辊凸度可变的辊系：CVC、VC、 DSR 轧辊交叉辊系：PC
带钢的板形自动控制
2. 板形目标曲线的确定 （1）概念 板形目标曲线：指板形控制系统调节带
钢板形(由板形仪测得的 前张应力)应达到的目 标。 板形目标曲线代表了生产者所期望 的实物板形质量，其研究过程经历了三 个发展阶段。
带钢的板形自动控制
由于来料情况不同，或是根据客户 的需要，或是根据生产的实际情况，如 裂边、浪形、楔形等，可选择不同的目 标曲线组织生产。板形仪一般可以存贮 近50条目标曲线，供操作人员选择。
板形检测装置——板形仪——形状针： 获取实际板形信号。
控制系统：由比较环节、板形控制计算 机等构成 ⇒ 输出调节控制信号给板形 调节系统
板形调节系统——执行机构：启动、调 节、控制板形
带钢的板形自动控制
由于板形控制的实质是对承载辊 缝的控制，因此通过调节有载辊缝的 形状，使其与来料断面形状保持一 致，满足均匀变形条件，使板形平直 ⇒ 凡是可以改变有载辊缝的形状的 轧机部件、装置或工艺参数，均可作 为调节板是指板带材的平直度，
即浪形、瓢曲、翘曲、折皱或旁弯等
板形缺陷的程度，其实质是指带钢内
部残余应力分布状况，即轧件在宽度
方向变形的均匀程度。
二、板形缺陷常见种类
有：浪形、瓢曲、翘曲、折皱或旁弯
等。
带钢的板形自动控制
三、板形控制系统的类型
板形闭环控制系统
板形开环控制系统