热轧宽度控制系统
莱钢1500热轧带钢轧制宽度控制系统设计
面测宽仪 的实 测宽度 与 目标 卷 宽的 差值 反馈 到后 继钢 卷进 行控 制 。 宽度 控制中，立辊 设定计 算及宽展模 型 自学习，可提高带坯头部 的宽 度命 中率 ，带 钢 全长 的 宽度 均 匀 性还 需 要通 过 自动 宽度 控 制 系统
科 学 论 坛
Ｉ ■
Ｏ￣０∞ ｎ ｌｎｇ ｗ ｈ ｅ ａ ｈｌ Ｖ ｌＳｎ ｄ￣ ｏｙ ｛ ３Ｉ Ｔ ｏＲＩ 口
莱钢 １ 热 轧带钢轧制宽度控制 系统设计 ５０ ０
赵 波
（ 钢 集 团 自动 化 部 山 东 莱 芜 ２ １ ４） 莱 ７ｌ ０
［ 摘 要］ 轧钢 宽度控 制是整个 带钢生产 重要指标 和难 点，本文采用头 尾短行程 和前馈控 制结合方 式 ，而 且特 别采用 带钢 缩颈补偿 的精度 ． 控 制 ，很好 完成 了 宽度 控 制 。文 章对 于 轧钢 宽度 控制 有着 较 大 借鉴意 义 ［ 关键 词 ］ 短行 程 控 制 前 馈 宽 度 控 制 带 钢 缩 颈 补 偿 中图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １ ０ — １ ｘ（ ０ ） ６ ０ ４ — １ ９ ９ ２ １ ０ — ０ ０ ０ ０ ４ ０
１ 简 介
粗轧 的作 用是将 加热 炉送来 的板 坯轧制 成一 定的厚度 和宽度 以 满 足精 轧 的要 求 ，板坯 厚 度 压 下量 的绝 大 部 份是 在粗 轧 阶段 完 成 的 。钢 卷 的 宽 度 控 制 主 要 在 粗 轧 区 完 成 ， 利 用 粗 轧 机 的 立 辊 对 板 坯 进行宽度 压缩 ，达到控 制宽度 的 同的 ，是 目前热 轧 薄板厂进 行宽度
梅钢热轧板厂1422mm粗轧机自动控制系统
２１ ０ ０年第 ２期
相 应 的 ＳＯ Ｉ Ｂ、Ｖ Ｅ、Ｇ Ｎ Ｕ Ｍ Ｅ Ｉ Ｓ及 Ｐ Ｏ Ｉ Ｕ Ｒ ＦＢ Ｓ板 。
ＩＯ柜 由 ＩＯ柜 箱 、Ｇ Ｎ Ｕ ／ ／ Ｅ Ｉ Ｓ通 讯 模 块 、Ｂ Ｏ Ｋ ＬＣ
模块 、编 码 器 转 换 板 、放 大板 组 成 。Ｂ Ｏ Ｋ 模 ＬＣ 块有 数字 量 、模 拟 量 、输 入 输 出及 ８位 和 ｌ ６位
个基 于标 准 Ｖ ＭＥ计 算 机 （ Ｐ 的 多任 务 实 时 系 Ｃ Ｕ）
统， 配有专用 ＩＯ系统。这些系统需要具有高级 ／ 控制 、 速响应 、 高 扩展 诊断 等能力 以及 多种 Ｉ０接 ／
口， 这些 都是普 通 Ｐ Ｃ做不 到 的 。粗 轧各 控 制 器 Ｌ
主要 完成 的功 能如下 。
Ｉ ｌ 粗轧机ＡＣ ｌ Ｇ ｌ 立辊ＡＣ｝ ｌ Ｗ 主速度 Ｉ Ｉ辅助 ｌ 控制器 ｌ 控制器 Ｉ 控制器 ｝ ｝ ｌ Ｉ 控制器 ｌ
ｋ 立 辊 轧 机 的侧 压 系统 为 全 液 压 压 下 系 统 ， Ｎ， 传 动 侧与操 作 侧各 有 ２个 安装 在液 压缸 里 的位 移传
２１ ０ ０年第 ２期
梅 山科 技
・ ９・ ２
梅钢 热 轧 板 厂 １ ２ ｍ粗 轧机 自动 控 制 系统 ２ｍ ４
张奇迅 汤元 东
２０ ３ １０ ９）
（ 山钢铁 公 司热轧板 厂 南京 梅 摘
要 ： 绍 了梅 钢 热轧 板厂 １ ２ ｔ 轧 线粗 轧 区主要 设 备 及 工 艺 流程 ， 述 了带 立辊 介 ２ｉｏ ４ ｎ 描
之分。
一
１ ）辊 道 控 制 ： 受 上 位 机 速 度 给 定 ， 过 接 通 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ与 传动 柜进 行通讯 。 ２ ）主传 动控 制 ： 受 上 位 机 速 度 给定 ， 过 接 通 ＩＢ Ｓ与 主传 动 柜进行 通讯 。 ＳＵ
昆钢双机架往复式热轧轧机自动化控制系统
出炉 辊 道上 。 坯 由 出炉 辊 道 运 向 轧 机 ， 先 在 除 鳞 辊道 处 由 高 板 首 压 水 除 鳞 装 置 除支 板 坯 氧 化 铁 皮 ，然 后 进 入 炉 卷轧 机 上 进 行 轧
昆钢 ２ ０ ０ １年 从 美 国 Ｔｐ ｉ ｉｐｎ ｓ公 司 引 进 一 套 年 产 热 轧 轧 卷
底 下 的 辊 道 隔 离炉 子 的热 源 。
６ ０万 ｔ １ ２ ｍｍ 双 机架 往复式炉卷 轧机 ，其 工艺参数 见表 的 ７５
１ 该 套 炉 卷 轧 机 采 用 了 厚 度 自动 控 制 ， 度 自动 控 制 ， 形 控 。 宽 板 制 ， 辊 轴 向 移 动控 制 ， 流 冷却 控 制 ， 速 换 辊 装 置 ， 艺 润 滑 轧 层 快 工 装 置 ， 点 除 鳞 装 置及 二 级 计 机 控 制 等 ， 上 世 纪 ９ 多 属 ０年 代 水 平 。
表 １ １ ２ ｍｍ 双 架 四 辊 可 逆轧 机 间设 置 了 活 套 装 置 ，避 免 了 轧 件 在 轧
制过程中的堆钢和拉钢。
当 轧 件 厚 度 小 于 １ ｍｍ 时 ， 件 的两 端用 ２台切 头 剪 分 别 ５ 轧 切 去 头 、 。切 头 剪 与 夹 送 辊 为组 合式 ， 于 轧 机 和卷 取 炉 间 。 尾 位 轧 件 经 过 轧 机 轧 制 到成 品厚 度后 ，带 钢 将 通 过 卷 取 炉 的 下 面 ， 输 出辊 道 送 至 地 上 卷 取 机进 行 卷 取 。 流 冷 却 系 统 布 置 在 经 层 输 出辊 道 上 ， 于冷 却 带 钢 以 控制 卷 取 温度 。 用 带 钢 在 地 上 卷 取 机 完成 卷 取 后 ，用 钢 卷 小 车从 卷 筒 上 将 钢 卷 移 走 。 钢 卷 移 到 第 二 个鞍 形 卷 座上 进行 打 捆 、 重 和 标 记 后 ， 称 再 用 钢 卷 小 车 移 至 第 一 个鞍 座上 ，然 后 步 进 梁运 输 机 的 活 动 梁 将 钢 卷 取 出 放 到 步 进 梁运 输 机 的 固 定 鞍 座 上 ，起 重 运 输 机 将 步
热轧过程控制系统集成认识及设计
方向。
地配置生产线设备和三电控 制系统的总体功能分担。
ｂ 与电 ． 气． 仪表和机械 设备的集成设计
集成设计的目的是创建
个满足产品、工艺及质量
一
企业生产管理和控制的 内涵及集成目的
一
一
需 求 ，与 电气、测量系统、 机械设备高度集成 的稳定、
— —
以下关键点展开：高精度的带钢
尺 寸要 求：高标准的表面质量 要
有高产、高速、高温的特点。热轧过程
控制系统是整个热轧 自动控 制的核心 ， 它是以满足热轧产品的尺寸 表面质量
求：轧制工艺的高稳定性（ 产能的
潜力 ） 。最终应满足用户的产品性
能要求。
本文作者营兆刹先生
宝钢股份首席工程师 教授级 高工。
轧 自动控制系统的核心。 热轧过程控制系统集成设计不是信
息、 功能的简单集成． 而是以 满足
在
以板带为主 的钢铁企业 中．热轧 处于承上启下的瓶颈位置 ，它具
分 别是：
产 品要 求为主线进行 ，主要围绕
（） １基础自动化级
（ 般称为设备控 制 一 级） 是生产过程 自动化
性能为 目标 的过程控制业务集成角度 ，
（） ３ 生产制造执行系统 （Ｅ ） Ｍ Ｓ 主要 由区域管理计算机系统完成在线作业计 划和生产调度管理 质量跟踪控制等功 能 。在企业信息化架构中通过它将控制 系统和管理信息系统实现无缝对接。对
于热轧过程控制系统来说 ，它是整个热
品提出工艺相关需求。譬如 ．针对三热
维普资讯
囊镳集纛
ｆ ｌ■Ｔ■●Ｅ
德寨能
关键词：系统集成 控制模型 热轧
热轧粗轧模型控制
热轧粗轧模型控制摘要粗轧模型控制系统是热轧生产的重要环节之一，热轧带钢的宽度控制主要由该系统来完成。
本文介绍了粗轧模型控制方法以及粗轧模型主要功能模块内容。
关键词粗轧；模型；控制；系统粗轧模型系统控制的主要目的是将经过加热炉加热后的原料板坯，轧制成满足成品宽度、适合精轧轧制要求厚度的中间坯。
它是热轧生产的重要环节之一，热轧带钢的宽度控制主要由该系统来完成。
粗轧模型主要包括定宽机模型设定、粗轧模型设定、粗轧模型重计算、自学习四个模块。
1 粗轧模型控制方法整个粗轧模型控制系统以一个独立进程的方式存在于HDP系统平台中，粗轧模型系统进程同其他应用进程之间的数据交换通过访问系统统一的共享区来实现，模型进程下创建有预设定线程、设定线程、自学习线程。
模型进程的起停由HDP系统平台统一管理，模型进程下的应用线程同样由系统平台的事件来管理。
粗轧模型系统的模型参数表，保存在由系统统一创建的模型共享区中。
京唐1580热连轧粗轧模型系统主要控制方法是根据加热炉出炉坯的轧制计划原始数据，按照给定的道次数和相应的压下率分配各个道次的水平辊负荷，设定出水平辊轧制规程；立辊模型根据中间坯目标宽度按照OKADO曲线原理，对各个道次的侧压量进行分配，设定出最优的立辊轧制规程。
粗轧模型每道次根据实际检测数据对未轧道次的规程进行重计算，下一道次的轧制规程都采用上道次轧制后重计算的规程，水平辊模型在重计算时同时对轧制力参数进行自学习。
立辊模型在每道次轧制完后根据实测数据进行的宽度自学习，修正下一块钢的立辊设定规程。
精轧出口宽度反馈到模型系统中时，模型启动对精轧出口宽度的自学习，修正粗轧中间坯宽度值。
2 粗轧模型模块功能粗轧模型中主要模块包括数据准备模块、规程设定模块、自学习模块组成，其中规程设定模块包含定宽机控制模型、粗轧模型预设定计算、粗轧模型重计算三个部分。
2.1数据准备模块粗轧模型参数以二进制数据文件形式保存，当系统启动时将数据文件中的数据导入到共享内存中供模型运行调用，系统运行中，对共享内存中随时变化的数据定时回存为二进制数据文件，当系统关闭时对所有共享内存中的数据回存为二进制数据文件，这样保证重新启动系统后模型数据具有最新特性。
邯钢邯宝热轧厂定宽机控制系统组成与功能效用
詈
四、 定宽 机 控 制 系统 主 要功 能
１定 宽 机 的 工 作 模 式 ．
（ ） 过 模 式 。 定 宽 机 的直 通 方 式 是 指 定 宽 机 的 主 电机 １空 不转 动 ． 坯 由定 宽 机 入 、 口辊 道 ． 、 口导 辊 和 人 、 口 板 出 人 出 出 夹送 辊 直 接传 送 过 定 宽 机 ．而 板 坯 的 宽度 上 不 经 受 挤 压 ． 没 有任 何 变 形 。 空 过 模 式 共 有 两种 。 一 种 是 当板 坯 长 度 小 于 ６ ０ ００ｍｍ 时 ， 于板 坯 长 度 较 短 则 必 须 要 使 用 人 Ｅ 、 口夹 送 辊 夹 持 由 １出 板 坯 从 而使 板 坯 可 以顺 利 通 过 定宽 机 另 外 一 种 情 况是 当板 坯 的 长 度 大 于 ６ ０ 时 ．定 宽 机 的 入 口与 出 口夹 送 辊 可 ００ｍｍ 以不 动作 。 持 在 高 位 ， 坯 直接 通 过 定 宽机 。 保 板 （） ２ 定宽 模 式 定 宽 机 的 定宽 模 式 是指 定 宽 机 的 人 、 口 出 辊道 和人 口、 口夹 送 辊 以 步进 的运 动 方 式 夹 送 坯 料 通 过定 出 宽 机侧 压 操 作 执 行 区域 。在 侧 压 操 作 执 行 区 域 。 坯 被 主 电 板 机带 动的 锤 头挤 压 。定 宽 模 式 中 ， 照 人 口和 出 口夹 送 辊停 按 止 时 机械 压 下 电 机 是 否 改 变 其 行 程 又 划 分 为 短 行 程 模 式 和 等宽 模 式 短 行 程模 式 是 指 板 坯 头部 通 过锤 头 时压 下 电 机 的 行程 逐 步 减 小 ． 板 坯 尾 部 通 过 锤 头 时 ． 下 电 机 的 行 程 逐 而 压 步增 大 ： 宽 模 式 是 指板 坯 通 过 锤 头 时 压 下 电 机 的 行程 始 终 等 保持不变。 ２ 辊 道 和夹 送 辊 的 速 度控 制 辊 道 和 夹 送 辊 的 速度 有 ４ ． 种 ， 别 是 除鳞 速 度 、 钢 速 度 、 宽 速 度和 跟 随 速 度 。 分 送 定 ｆ） １除鳞 速度 。除 鳞 速 度 是 指 板 坯在 出钢 辊 道 上 启 动 向 下游运钢时 ． 除鳞 箱输 入 辊 道 、 鳞 箱 辊 道 和定 宽 机 前 辊 道 除 以 １ ５ ｍ ｓ的速 度输 送 板 坯 进 入 和通 过 除 鳞 箱 板 坯 放 在 出 ． ／ ７ 钢辊 道 上 后 ， 当除 鳞 箱 入 Ｅ允许 入 钢 时 ， 鳞 箱输 入 辊 道 、 ｌ 除 除 鳞箱 辊 道 启 动 加 速 到 １ ５ｍ ｓ ． ／．出钢 辊 道 跟 随 除 鳞 箱 区域 辊 ７ 道速 度 启 动 送钢 ． 板 坯 从 加 热 炉 区域 输 送 到 主轧 线 将 （ ） 钢 速 度 。送 钢速 度 是 指 板 坯 在 定 宽 机 前 侧 导 板 对 ２送 中后 ． 板坯 进 入 定 宽 机 侧 压 操作 执行 区域 时 的 速 度 当 空 过 模 式 时 ． 宽 机 入 、 口辊 道 以送 钢 速 度 将 板 坯 送 入 和送 出 定 出 定 宽机 的侧 压 操 作 执 行 区域 ； 当定 宽 模 式 时 ， 宽 机 入 口辊 定 道 、 口夹 送 辊 以送 钢 速 度 将 板 坯 送 人 。 将 板 坯 的头 部 停 入 并 在距 锤 头 中 心线 ８ ６ｍ 处 ５ ｍ （） 宽 速度 。 ３定 定宽 速 度 是 指定 宽机 工 作 在定 宽 模 式 时 ， 板坯 通 过侧 压 操 作 执 行 区 域 时 的速 度 ． 宽 速 度 的 波形 是 周 定 期 的 三 角波 波 形 。 宽 机人 Ｅ辊 道 、 宽 机人 口夹 送 辊 、 宽 定 ｌ 定 定 机 出 口夹 送 辊和 定 宽机 出 口辊道 ． 据 单 步步 距参 数 的 设定 。 根 依 据 跟 踪计 算 ， 定 宽 机 主电 机 偏 心轴 处 于 空 闲角 度 范 围 内 在 完 成 设 定步 距 的 精确 输 送 （ ） 随 速度 。跟 随 速 度 是 指 定 宽 机 出 Ｅ 辊 道 热 检 检 得 ４跟 ｌ 板 坯通 过 定 宽机 的出 口夹送 辊 后 ． 宽 机 的 出 Ｅ辊 道 跟 随Ｒｌ 定 ｌ 轧 机设 定 的速 度 送钢 。 Ｒ 入 口辊 道 热检 检 得 板 坯进 入 Ｒ１ 当 ｌ 人 口辊 道 后 ． 宽 机 出 Ｅ辊 道 停 止 以跟 随 速 度转 动 。 定 ｌ ３ 定 宽机 主 电 机 的控 制 。主 电机 通 过 连 续 的偏 心 轴 旋 转 。 运 动带 动锤 头 滑 架 作 垂 直 于板 坯 的 直 线 往 复 运 动 ． 而 对 板 从 坯 的 宽度 进 行 减 宽操 作 ．使 板 坯 达 到 设 定 调 节 。 当带 钢 到达 人 口夹 送 辊 前 ５ ０ｍ 处 停 止 ． 导板 开 始 ０ ｍ 侧 对 中 时 ． 电机 开 始 以设 定 转 速 旋 转 ． 且 在 挤 压 板 坯 的 过 主 并 程 中保 持 匀 速运 动 当板 坯 尾 部 离 开 出 口导 辊 时 ． 电 机 在 主 完 成一 周 期旋 转 。之 后 自动定 位 停 止 在换 锤 头 角 度 即 １０ ， ８。 直 至下 块 板 坯到 来 。 主 电机 连 续 转 动 过程 中 ， 当偏 心轴 旋 转 在 ２ ￣ ２ ０ 之 间 ． 坯 通 过 位 置 控 制 前 移 一 次 ； 偏 心 轴 ０与 ４￣ 板 当 旋 转 在 ２ ８ ｏ ３０ 之 问 ，锤 头 侧 压 板 坯 完 成 一 步 定 宽 操 ４． 与 ６ｏ ６ 作 ． 运 动过 程 如 图 ２所 示 。 其 ４ 锤头 机 械 压 下 电机 控 制 。锤 头 机 械 压 下 电机 是 用 来 根 ． 据 定 宽机 出 口要 求 的 板坯 宽 度 预 调 节 锤 头 的 开 口度 ， 经 过 使 定 宽 操 作 的 板 坯 本 体 达 到 设 定 的 宽 度 。 当 进 行 短 行 程 控 制 时 ． 据 跟踪 检测 板 坯 头 部 和 尾 部 到 达 锤 头 的 位 置 ， 二 级 根 由
热轧带钢厚度自动控制系统的研究
热轧带钢厚度自动控制系统的研究提要：厚度精度是热轧带钢产品质量的关键指标,本文综合运用了厚度自动控制的典型模型以及补偿措施,取得了良好效果。
文章对于冶金带钢轧制宽度控制系统的设计应用有很大的参考价值。
关键词:厚度控制;监控AGC;补偿措施1.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。
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。
2厚差产生原因分析(1)轧机机械及液压装置的干扰因素。
轧机机械装置本身的缺点及某个参数的变化将会使轧机的刚度及空载下的辊缝产生人们所不希望的一些变化,从而影响出口带钢的厚度,表现为轧辊直径及宽度的变化、轧辊磨损、轧辊偏心、轧辊热胀冷缩、轧辊轴承油膜厚度、压下螺丝及附件、液压缸及附件、轧机牌坊、轧机震动等。
(2)轧机控制系统的干扰因素。
轧制速度、带钢张力、弯辊、辊缝、轧制力、厚度监控器等系统的控制品质也是造成带钢厚度变化的主要因素。
(3)轧件的干扰因素。
来料厚度、来料宽度、来料硬度、来料断面、来料平直度的变化直接影响着成品厚度。
3热轧带钢AGC控制方式的综合研究与运用3.1 GMAGCGM(厚度计)方式AGC即为轧制力反馈AGC,简称GMAGC。
对于带钢热连轧机精轧机组,除入口和出口处设置有测厚仪外,其他各机架的出口处无法装设测厚仪,因此采用间接测厚AGC系统。
关于热轧带钢轧机自动宽度控制系统设计技术的探讨
科 技统设计技术的探讨
付 选
（ 唐 山港陆钢铁有 限公 司， 河北 唐山 ０ ６ ４ ２ ０ ０ ）
摘 要： 在 带 钢 热连 轧 的生 产和 制 造技 术 中， 控 制 热 轧带 钢 的宽 度一 直 以 来都是 提 高产品 最 终质 量 最重要 的 目标之 一 。 在 热轧 带 钢的 制造 工 艺过 程 中， 轧后 板 宽在 沿其 全 长 方 向的 宽度 要在 其 允许 的 生产 误 差 范 围之 内。 然 而在 生 产过 程 中， 由于很 多种原 因 ， 热轧带钢 的板宽会 经常 出现上 下波动。于是需要 自动化 的主控制 系统对于外界的各种干扰 能时时进行相对应的动态监视和控 制， 这 也 就是 文章 主要 介绍 的 自动 宽度 控 制 系统 。 关键 词 ： 热轧 带钢 ； 控 制 系统 ； Ｒ Ａ ＷＣ； 板 宽
概 述 设 定 设 备 的 详 细运 行 参 数 ， 并 进 行 简单 的计 算 ， 还有 就 是 对 电 动和 １ 最近 十年 ， 中 国 的钢 铁 制造 行 业 得 到 了 突 飞猛 进 的发 展 ， 不 知 液压设备的实时计算。 （ ３ ） 仪表测量系统。 此系统主要的工作是对板
不 觉 中 已经成 为 了世 界 钢铁 产 量最 多 的 国家 之一 。 但 我们 更应 该 看 到 ，我 国的轧 钢技 术 与 其 它发 达 国 家 的先 进水 平 还 有较 大 差 距 ， 所 以， 国 内的大 型钢 铁 制造 企 业不 约 而 同 地引 进 国 外 的先 进 轧钢 技 术 和 精 确 的生产 设 备 ， 从 而大 大 降低 了生 产成 本 ， 提 高 了 经济 效 益 ， 就 这样 ， 我 国慢 慢地 从 生 产大 国向生 产强 国迈进 。 正 因如 此 ， 现代 的带 钢 热 连轧 机越 来 越趋 于 自动化 、精 确化 和 高 速化 的方 向 飞速 发展 ， 久 而 久之 ， 企 业对 带 钢 热连 轧机 使 用技 术 的要 求 不断 提 高 。 热轧带钢 的生产过程中， 板坯受到挤压会在各方 向上发生一定 的延 伸 和变形 。 这 种 变形 影 响 了热轧 板 卷最 终 产 品的 精确 度 和成 功 率， 为 了使 产 品更 加 精确 和 成 功 ， 就 需要 在 板坯 生 产 过 程 中 ， 对 板 坯 初期成型进行有效的宽度控制 ， 这就用到了 ｓ ｐ 定宽压力机 ， 电动立 辊和 Ｒ Ａ ＷＣ三套 控 制 系 统 。这里 重点 介 绍 Ｒ Ａ ＷＣ的设 计 技术 。 １系 统 的配 置 以及 工作 原 理 １ ． １ Ｒ Ａ ＷＣ的硬 件 构成 如 下 （ １ ） 一级计算机 ： 用于接收二级计算机所计算出的设定值 。（ ２ ） 液 压 控制 器 ： 用 于设 定伺 服 阀 的各 个 系数 并进 行 高速 扫 描（ ２ ｍ ｓ ） 。 （ ３ ） 伺 服 阀控 制 器 ： ４个 ， 控制 伺 服 阀 。 （ ４ ） 伺 服 阀反 馈 放 大器 ： ４ 个， 反 馈 伺 服 阀 电流及 状 态 。（ ５ ） 伺服阀： ４ 个 。（ ６ ） 磁 尺控 制器 ： ２个 ， 此控 制 器会将磁尺 反馈 的模 拟信号变换为数字信号反馈给液压控制器 。 （ ７ ） 磁 尺预 放 大器 ： ４个 ， 放大 器是 用 来放 大 磁 尺 的反馈 信 号 。 （ ８ ） 磁 尺： ４对 ， 反 馈液 压 缸 的实 际行 程 。 （ ９ ） 压头 ： １ 对， 检 测 立辊 轧 制力 。 （ １ ０ ） 电磁 阀 ： 用 于快 开卸 荷 。（ １ １ ） 一 个 切断 阀 ： 用 于切 断 油路 。（ １ ２ ） 宽度仪 ： 用 于测量带钢的实 际宽度 。（ １ ３ ） 高温计 ： 用 于测量带钢温 度， 并 对 数学 模 型进 行 自学 习 。 １ ． ２ Ｒ Ａ ＷＣ自动宽 度控 制 技 术 １ ． ２ ． １头 尾短 行 程控 制 （ ｓ ｓ — Ａ ｗＣ） 在板 坯 未 到达 立辊 探 测器 ， 液压 的伺服 机 构 将 开 口度 加 大 以便 板 坯 咬入 后 按 事前 统 计 好 的 曲线 ， 缩 小 开 口度 ， 并 随着 尾 部 的 到 来 扩大 开 口度 。 １ ． ２ ． ２轧 制力 宽 度控 制 （ Ｒ Ｆ — Ａ ＷＣ ） 在 板 坯 咬 人 立 辊 后 对 其 进 行 延 迟 以便 获 得 准 确 的 头 部 信 息 ， 启动 Ｒ Ｆ Ａ ＷＣ ， 实 现对 板 坯宽 度 实 时 的反馈 控 制 。 ’ １ ． ２ ＿ ３前 馈宽 度 控制 （ Ｆ Ｆ — Ａ ＷＣ ） 是对 反 馈控 制 效果 较 差工 序 的 一种 补 偿 ， 在 立辊 前 设 置测 宽 仪 以便 实 现 Ｆ Ｆ Ａ ＷＣ 。 １ ． ２ ． ４ 动 态设 定 （ Ｄ Ｓ Ｕ） 在 四辊轧 机 最 后 减 一道 次 时 通 过 宽度 检测 仪 检 测 出带 钢 纵 向 上 的板 宽波 动 和误 差 ， 并将 其 传 送 到基 础计 算 机 计算 并 根 据计 算 结 果对 Ｓ Ｃ Ｃ ２ 计 算 机 辊缝 值 重 新设 置 立 辊 的电 动辊 缝 ， 之后 液 压 Ａ Ｐ Ｃ 也 会按 照 新 的设 定进 行 相 应 的 重新 动 作 ，从 而使 带 钢 除 了头 尾 部 分， 其余 部 分 的全 长按 照需 要 的特定 的 同一 宽度 进 行 轧制 。在 宽 度 控制过程中， 整个系统各项参数的确定要对由于立辊压缩所造成 的 “ 狗骨头” 进 行 充 分 和全 面 的考 虑 ； 接着 ， 在 下 面 进行 的水 平 辊 轧 制 时， 还会产生“ 再展宽” 现象 ， 也 就 是说 水 平 辊 的 宽度 将 会 比一 般 宽 度公 式 计算 出来 的结 果要 大 ， 这 就需 要 在 制 造过 程 中对 现 场 的 大批 数 据进 行 收集 并加 以全 面的 统 计 ， 以便 求 得 “ 再 展宽 ” 之后 的实用 公 式。 １ － ３ Ｒ Ａ ＷＣ系统 的运 作 过程 主要 由过 程计 算 机 、 基 础 自动 化 机和 仪 表 测量 系 统组 成 。各部 分 的功 能 各不 相 同 ， 主 要 内容 如 下 ： （ １ ） 过 程 计算 机 系 统 。此 系 统 主 要 的工 作 是提 供 立辊 辊 缝 的数 学模 型 ， 并 对 相应 的数 据进 行 初 步 的 计算。 之后 轧 机各 道 次辊 缝将 被 给定 。 （ ２ ） 基 础 自动 化控 制 系统 。 此 系统将接受和学习过程计算机系统所计算出的道次给定 ， 与此同时
热轧带钢控制系统宽度控制的优化分析
热轧带钢控制系统宽度控制的优化分析摘要：市场经济快速发展，冶金产品想要在激烈的市场竞争中占有绝对的优势，必须要对自身产品的成材率进行控制。
宽度控制是衡量热轧带钢产品质量的一项基础指标，控制宽度和精度可以有效的提高产品的质量，控制技术的开发给冶金业创造了新的发展局面。
本文主要研究了热轧带钢控制系统宽度控制的优化策略，并从市场需求出发阐述了冶金产品未来的发展方向。
关键词：热轧带；宽度控制；控制系统；优化引言：热轧带钢产品的质量由尺寸和精度决定，热轧调宽技术可以有效的改善热轧产品的宽度精度，控制精度不仅能够降低带钢的损耗，还可以提升成材率，节约生产时间的同时，为后续的生产环节创造了更优质的条件。
宽度控制受侧压和水平轧制变形的影响，运用先进的自适应技术，把差值调整到可控的范围内。
因此优化热轧带钢宽度控制对生产效率和成材率都是十分关键的。
1.带钢宽度控制研究意义我国的粗钢产量一直排在世界首位，我国也因此成为了世界第一钢铁大国。
在钢铁生产过程中热轧带钢生产是重要环节，绝大部分的薄钢板都要经过热轧带钢生产工序才能生产出来，因此热轧带钢在冶金业中占有非常关键的位置，也是国民经济得以快速发展的重要支持。
为了加快实现我国钢铁大国向钢铁强国的转变，就要充分抓住有利时机，加快结构调整、淘汰产能落后的设备、实施节能减排。
热连轧带钢粗轧过程控制系统是热轧生产中的一个重要的组成部分，该系统的稳定性和计算精度直接关系到热轧带钢的宽度、厚度、温度等质量指标以及整个机组的产量。
同时，随着轧制技术的发展，产品品种不断增多、用户对产品质量的要求不断提高，因此，热轧过程控制系统和数学模型的开发与完善一直是人们关心的重要研究课题，具有重要的理论研究意义和实际应用价值[1]。
2原因分析及措施2.1宽度控制原理邯钢2250mm热轧线配置有定宽机，其减宽能力可以达到350mm，可以将板坯的宽度减到所需要的尺寸。
下图是宽度控制规程的基本控制思想：1）宽度数据未被控制系统全部收集。
热轧实验轧机过程控制系统的研究的开题报告
热轧实验轧机过程控制系统的研究的开题报告一、项目背景热轧是金属材料加工的一种重要方法，广泛应用于钢铁、有色金属、合金等领域。
在热轧生产中，轧机过程是关键环节之一，其产品质量的好坏直接影响着整个生产线的效益。
传统热轧生产中，轧机调整和监控主要依靠工人经验和直觉，容易造成质量波动和产能偏低等问题。
因此，研发一种高效、自动化的轧机过程控制系统具有非常重要的意义。
二、研究目的和意义本项目旨在研究一种基于控制理论和智能算法的热轧实验轧机过程控制系统，并应用于实验轧机中。
具体目的包括：1. 基于轧机过程分析，建立轧机过程数学模型，研究轧制过程中关键参数的变化规律与相互关系；2. 设计一种轧机过程自动控制策略，实现轧机主要参数的闭环控制，在保证产品质量的前提下提高生产效率；3. 将研究成果运用于实验轧机中，评价该控制系统的性能和应用效果。
本研究的意义在于：1. 提高轧机生产率和产品质量，降低生产成本和能源消耗，提高经济效益；2. 推进热轧实验技术的发展和创新，促进钢铁、有色金属等行业技术进步；3. 拓展控制理论和智能算法在工业生产中的应用范围，增强研究者在相关领域的技术水平和竞争力。
三、研究内容和方法1. 系统分析和建模根据实验轧机的结构和工作原理，对轧机工艺流程进行分析，建立轧机过程数学模型，分析轧机过程中关键参数的变化规律和相互关系。
2. 控制策略设计和优化基于轧机过程分析和模型建立，设计轧机过程自动控制策略，并运用控制理论和智能算法进行系统优化。
3. 实验验证和评价将研究成果应用于实验热轧轧机中，进行实验验证和性能评价，比较控制前后的生产效率和产品质量等指标。
四、研究工作计划本项目总计工作周期为18个月，计划分为四个阶段进行：1. 材料准备和文献综述（1个月）：对研究领域的相关文献进行搜集和阅读，了解国内外研究现状和前沿技术。
2. 系统分析和建模（4个月）：对实验轧机进行全面分析和建模，提取轧机过程中关键参数，建立数学模型。
热轧自动控制系统SIMATIC TDC改造升级
热轧自动控制系统SIMATIC TDC改造升级于新乐;臧滔;刘晓宇;范建鑫【摘要】热轧自动化控制系统西门子SIMATIC TDC部分通讯板卡已经更新换代,与当前运行软件已不具备兼容性,结合当前HMI服务器单机运行,运行负荷较大,影响通讯速率及轧制工艺计算性能,对热轧SIMATIC TDC控制系统进行了升级.升级内容涵盖硬件板卡、软件版本及HMI服务器、上位机、TDC工程师站,同时实现WinCC服务器主从互备冗余功能.系统升级涉及热轧主轧线的粗轧、精轧、卷曲及后部系统,升级给后续生产顺稳打下基础.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2018(000)008【总页数】5页(P69-73)【关键词】热轧自动控制;系统升级;冗余功能;在线测试【作者】于新乐;臧滔;刘晓宇;范建鑫【作者单位】北京首钢股份有限公司设备部自动化室,河北迁安 064404;北京首钢股份有限公司设备部自动化室,河北迁安 064404;北京首钢股份有限公司设备部自动化室,河北迁安 064404;北京首钢股份有限公司设备部自动化室,河北迁安064404【正文语种】中文【中图分类】TP29引言首钢一热轧西门子SIMATIC TDC自动化控制系统原采用的CP50M0 DP通讯模块、CP5100以太网通讯模块、机旁换辊箱操作面板PC677、粗轧和精轧WinCC 画面服务器等硬件均已停产。
老版本的上位、下位软件对新板卡不具备兼容性，以及HMI旧版本客户端为Win 2000操作系统，目前市场上已很难找到备件，当前只能通过虚拟机技术来完成HMI客户端的替代，但系统稳定性不高。
经过系统科学的分析，热轧SIMATIC TDC控制系统及HMI客户端升级功能实现迫在眉睫。
因此我们从分析当前自动化控制系统现状入手，确定升级技术方案的各项工作计划，分析技术可行性，确保升级工作万无一失，经过各方努力推进，在预定的期间内完成升级工作，确保一热轧SIMATIC TDC控制系统改造升级功能实现。
柳钢2032mm热轧板带粗轧机自动化控制系统
ｌ 生 产 线 概 述
柳 钢 ２ ３ ｍｍ 热 轧 板 带 生 产 线 建 设 是 柳 钢 ０２
辊 及推 床 均具 有 电 动 Ａ Ｃ功 能 ，立 辊 及 推 床 同 Ｐ 时 还 具 有 防 止 轧 件 跑 偏 的功 能 。机 前 、机 后 上
下 设 有 除鳞 集 管 ，用 于 除 去 轧 件 在 轧 制 过 程 中
机 、精轧 机速 度 的跟 随控 制 、Ｒ 压 下 位置 控 制 、 ｌ Ｒ 轧 制 道 次 控 制 及 前 后 推 床 位 置 控 制 等 。 系统 ｌ 分 别 南 主站 、操 作 台 、就 地 操 作 箱 及本 区域 传
轧 件 经 Ｎ ．－ Ｏ．辊道 进 入 Ｒ１ 轧机 组 进 Ｏ５ Ｎ １ 粗
维普资讯
３ ８
柳 钢 科 技
２０ ０ ６年 第 ２期
柳钢 ２ ３ ｍｍ 热轧板 带粗 轧机 自动化控 制 系统 ０２
叶何 文 肖 箐
（ 热轧 厂 ）
摘
要
介 绍柳 钢 ２３ ｍｍ热轧 板 带 工程 粗轧 区工 艺 、设 备组 成 及其控 制 系 统 的主要 功 能 。 ０２ 轧钢 粗轧 机 设 备 配置
行 ５ ９道 次 可逆 轧 制 。 Ｒ１ 轧 机 组 南带 前 后 立 － 粗
辊 （ ／ ２）的四辊 可 逆轧 机 组 成 ，其 压下 、立 Ｅ１ Ｅ
维普资讯
２０ ０ ６年第 ２期
叶何 文等 ：柳 钢 ２ ３ｍｍ热 轧板 带粗 轧 机 自动化控制 系统 ０２
子公 司的 ￥ － ０ Ｌ 。 ７ ３０ Ｐ Ｃ
ＰＣ ０ Ｌ ２ １控 制 系 统 主 要 完 成 粗 轧 区水 、电 、
风 、气公 用设 施 的监 督控 制 ，粗 轧 区 轧件 跟 踪 ，
轧机控制系统TDC实践应用
轧机控制系统TDC在沙钢宽厚板的应用钢板总厂宽厚板二车间王朱涛1．引言在热轧生产线上，轧机是一道重要的生产工序，本文是根据沙钢宽厚板二车间的轧机电气控制系统实例来对TDC的应用实施进行阐述。
由加热炉加热到目标温度的出炉板坯首先经过高压水除鳞箱清除氧化铁皮，然后进入轧机机架区域。
轧机的主要作用是通过对加热到目标温度的板坯进行多道次的轧制，将板坯轧到合同要求的厚度。
下面具体谈一下轧机控制系统的硬件配置和功能。
2．轧机控制系统沙钢宽厚板二车间使用了Siemens 的SIMATIC TDC 作为控制系统的硬件设备。
TDC 控制系统是多CPU 系统，计算能力强、运算速度快，能够实现高速、复杂的控制任务，系统的实时性好，能够实现开环和闭环的过程控制和计算。
可以解决非常复杂的调节和各种通信任务。
SIMATIC TDC 具有以下突出的特性：1、模块化的系统结构，硬件可扩展；2、采样时间间隔短，可达100ms，特别适用动态控制任务；3、中央处理器采用64 位结构，具有最大性能；4、同步多处理器运行，每个机架最多可有20 个CPU；5、可最多同步耦合44 个机架；6、使用STEP7 组态工具进行图形化组态：连续功能图(CFC) 和顺序功能图（SFC）；下图为Simatic TDC 框架的示意。
图1：Simatic TDC 框架示意图机架使用SIMATIC TDC 电磁屏蔽19"机架UR5213，该机架允许硬件扩展，具有较高的性能裕量。
它适用于墙壁安装和箱柜安装，配装有一个具有冷却和内部监控功能的集成电源。
总共有21个槽位用于扩展模板，并可通过64位背板总线连接。
对于较高的性能要求，在一个机架内可最多有20个同步CPU 模板多处理器运行，可有44个机架相互连接在一起。
本框架使用的CPU 是CPU551。
I/O模板使用SM500，SM500 I/O模板提供有丰富的选项，用于连接分布式I/O。
除了16点二进制输入/ 输出以外，它还具有8 点模拟量输入/ 输出以及4 点积分型模拟量输入。
立辊AWC-SSC控制系统简介
立辊AWC-SSC控制系统简介
宽度尺寸精度是热轧带钢产品质量的重要指标，良好的宽度精度不仅可以降低带钢的切边损耗，提高产品的成材率，而且将给热轧用户及后部工序创造更好的生产条件。
宽度偏差每减小 1mm，成材率就可以提高0.1﹪左右。
因此，宽度控制技术的开发与应用对节能降耗，提高经济效益尤为重要。
从目前热轧生产线上的设备配置情况看，热轧带钢产品的宽度控制主要在粗轧区实现，只有准确设定粗轧宽度模型，才能有效控制精轧的出口宽度。
AWC 的任务就是根据机架的刚度系数、板坯实际宽度等，为立辊压下系统计算出侧压设定值，以消除由于温度改变导致轧制力变化，而导致轧机辊缝值发生变化的影响，维持恒定的立辊负载辊缝值，获得恒宽的板坯。
另外为了克服头尾宽度变窄，立辊还要投入短行程控制。
AWC 控制系统由 L2 级模型计算机、L1 级 AWC 控制器、L0 级液压传动装置以及机械设备等部分组成。
控制功能包括：粗轧带钢目标宽度的确定、粗轧立辊开口度的预设定及其轧后修正、宽度控制及其模型自学习、短行程控制(SSC)、轧制力反馈宽度自动控制(RF－AWC)、前馈宽度控制(FF－AWC)、动态补偿(DSU)、带钢缩颈补偿(NEC)
等。
供货范围如下：
全套电控设备的供货；全套设备的出厂调试；全套设备的检验、验收、包装、运输；现场的安装（指导）、系统调试；热负荷试车及售后的技术服务；产品、技术培训等相关技术服务。
该项目适用于所有的新建和欲改造的立辊设备。
同时，通过技术集成和转移，可为轧钢控制技术国产化作出较大贡献。
该系统已经成功稳定的应用在国内多条热连轧生产线并取得了的很好的控制效果。
梅钢热轧1422过程控制系统改造实践
梅钢热轧1422过程控制系统改造实践摘要：梅钢热轧1422产线自动化控制系统从TMEIC公司引进，运行已二十多年。
控制设备老化，备件难以采购，给日常维护、系统功能完善和新功能的开发带来了很大难度。
梅钢从2022年12月开始对热轧1422产线进行粗轧R1机械设备、L1、L2自动化系统进行升级改造。
L2系统完成了过程控制服务器硬件、系统、数据库和平台的升级，模型程序升级为64位，并结合智慧制造、新R1轧机等进行适应性同步改造。
此次改造在实际生产中取得了满意的效果。
关键词：热轧、过程控制、影子系统、离线测试、在线测试1、引言随着梅钢热轧1422产线产能的不断提升，原有轧机设备和工艺已不能适应生产需求，自动化系统硬件面临设备老化、备件订购困难的问题，给日常维护、系统功能完善和新功能的开发带来了很大难度。
2022年12月年修期间，热轧1422产线进行了粗轧R1机械设备、L1、L2自动化系统升级改造。
此次L1、L2自动化系统改造TMEIC公司将 L1基础自动化系统由原GE公司的 Innovation 系列更新为 TMEIC公司的NV系列，并同步对现场控制电缆进行更换；L2过程控制系统升级操作系统、数据库和平台，模型及应用程序从原有的32位系统升级为64位，并结合智慧制造、新R1轧机等进行适应性同步改造。
本文重点介绍L2过程控制系统的改造实现。
2、L2过程控制系统概况L2过程控制系统是实现对板坯从加热炉抽出开始，经除鳞箱、粗轧、中间辊道、热卷箱、精轧、卷取机、称重、喷印到快速运输链为止的相关设备的过程控制。
梅山钢铁热轧1422产线采用的TMEIC公司的过程控制系统，完成过程控制系统的通信、数据采集、物料跟踪、进程管理、报警及日志等所有功能开发。
2.1 L2过程控制系统L2过程控制系统主要由过程控制服务器SMGL2PRI、数据库服务器SMGDB、画面服务器HMISVR和通讯网关服务器GATEWAY等组成。
过程控制服务器SMGL2PRI是整个系统的核心，使用Pasolution组态软件，完成通讯数据管理、跟踪、计算、报警、数据采集等功能；另外，模型计算程序的运行也在SMGL2PRI上；数据库服务器SMGDB使用SQL SERVER2019数据库实现对PDI、历史、模型、、轧辊、报警等数据的存放和读取；画面服务器HMISVR配置CIMPLICITY11.5人机接口软件，负责轧线L2画面的画面工程的管理，画面工程包含现场操作600多幅画面的配置与编译，近4万多个EGD通讯信号的定义及管理；根据现场操作画面需求划分操作权限。
不锈钢热轧粗轧控制系统
改工 程新 上 的一条生 产线 ， 其工 艺布置 方案 为 ： 一座 步 进梁式 加热 炉一 单机 架 带 立辊 轧 机 （ 配置 全 液 压
Ａ ＷＣ ） 的 四辊 可逆 粗轧机 （ 配置 电动 压下 Ｅ Ｇ Ｃ， 预 留
液压 Ａ Ｇ Ｃ） 一 两 架 卷 取 炉一 一 架 机 架 四辊 精 轧机 （ 配 置全 液压 Ｈ Ａ Ｇ Ｃ、 串辊 、 弯辊 ， 采用 Ｃ Ｖ Ｃ机 型 ） 一 层 流冷却一 一 台地 下卷 取 机 （ 配置 助 卷辊 液 压 踏 步
宋 宇
（ 酒泉钢铁集团公司 天风不锈钢热轧分厂 ， 甘肃 嘉峪关 ７ ３ ５ １ ０ ０ ）
摘
要： 酒钢不锈钢热轧粗轧控 制系统采用分布式控制思想 ， 硬件 Ｐ Ｌ Ｃ为 Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ Ｎ Ｓ Ｓ Ｉ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｃ Ｔ Ｄ Ｃ， 远程 Ｉ ／ ０为 ｓ Ｉ —
Ｅ ＭＥ Ｎ Ｓ Ｓ Ｉ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｃ Ｅ Ｔ ２ ０ ０ Ｍ， Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ组态 ， 软件 程 序开发 使用 Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ Ｎ Ｓ Ｐ Ｃ Ｓ ７工具 ， 人 机接 口 Ｈ Ｍ Ｉ 采用 Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ Ｎ Ｓ ＷＩ Ｎ Ｃ Ｃ 。实际运行 中稳定 、 可靠 、 方便 ， 达到了预期 的效果 。 关键词 ： 粗轧 ； 控制 ； 系统 ； 速度
皮 。板坯 在 粗 轧 机 组 由 ２ ２ ０ ｉ ｆ ｌ ｍ厚轧制 到 ２ ０～３ ０ ｉ ｆ ｌ ｍ厚 的 中问坯 ， 随后 经 过 切 头 切尾 剪 和 夹送 辊 除 鳞机进 入精 轧 区。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｈｏ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｉ ｎ ｇ ｍｉ ｌ ｌ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｈ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ， ｈ ａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅ Ｐ Ｌ Ｃ Ｓ Ｉ ＥＭＥＮＳ Ｓ Ｉ ＭＡＴ Ｉ Ｃ Ｔ ＤＣ，Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ ＮＳ Ｓ Ｉ ＭＡＴ Ｉ Ｃ Ｅ Ｔ ２ ０ ０ Ｍ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｉ ／ Ｏ， Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ ｃ ｏ ｎ ｉ ｆ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ — ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｓ Ｉ ＥＭＥＮ Ｓ Ｐ ＣＳ ７ ｔ ｏ ｏ ｌ ， ａ ｎ ｄ Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ ＮＳ ＷＩ ＮＣ Ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ＨＭＩ ．Ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ， ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ， ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｉ ｅ ｎ ｔ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ａ ｓ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｒ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ；ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ；ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ
热轧带钢自动宽度控制理论研究
在钢铁产能过剩严重和同质化竞争日趋激烈的市场形势下，去产能呼声越来越高，对钢铁产品的质量和性能要求越来越高。
而宽度精度是热轧带钢的关键指标之一，用户和后工序也对热轧带钢的宽度控制精度提出了越来越高的要求，提高成品宽度控制精度，能够在后续冷轧等工艺处理中减少切头切尾及剪边损耗，提高成材率，降低成本，提高效益。
1.概述在热轧带钢生产过程中，影响产品宽度指标的因素受很多，例如：R1、R2和FM 秒流量变化、温度波动、轧机性能等等的影响。
通过控制活套张力能够减小FM对宽度的影响，但在首钢京唐2250mm热轧生产线过程控制系统中，宽度控制主要是通过粗轧机两个立辊实现的。
粗轧宽度控制就是针对侧压和水平轧制变形以及工艺参数对宽度变形的影响，采用控制模型和自适应技术，使成品卷沿全长宽度公差达到允许范围。
粗轧自动宽度控制采用不同的控制方法以提高带钢宽度质量。
常用的控制方法有：基于R1和R2轧制力的前馈AWC(FF-AWC)控制、基于R1E和R2E轧制力的AWC(RF-AWC)反馈控制、短行程控制(SSC)和缩颈补偿控制(NC)等。
2.AWC系统的构成与功能2.1 AWC(自动宽度控制)系统功能构成AWC(自动宽度控制)系统由以下功能构成：其中：Level 2功能指的是二级控制计算机的设定计算，主要立辊短行程的设定参考值，是根据道次数、各道次的出、入口宽度、轧制速度等参数来求得侧压的侧压量、立辊的辊缝、立辊的开口度等参数。
Level 1功能指的是一级PLC的具体执行功能，接受的二级的指令信号后，控制热轧带钢自动宽度控制理论研究河钢股份有限公司唐山分公司信息自动化部 唐凤敏现场传感器控制轧机的具体动作，将辊缝预摆在合理值。
AWC基本布置图如图1所示：图1 AWC基本布置图2.2 控制模式和时序在HMI画面上，短行程和缩颈补偿可以单独选择，当FF-AWC(P)和RF-AWC同时选择，FF-AWC(P)优先于RF-AWC，FF-AWC(P)和RF-AWC不能够同时运行在每一道次，除了第一道次之外。
北京科技大学科技成果——带钢热连轧计算机控制系统
北京科技大学科技成果——带钢热连轧计算机控制系统成果简介高效轧制国家工程研究中心在带钢热连轧计算机控制系统设计和软件开发方面具有较强实力，参加和承担完成了国内多条热连轧计算机控制工程项目。
例如：武钢1700mm热连轧计算机控制系统（获冶金部科技进步特等奖，国家科技进步一等奖）；太钢1549mm热连轧计算机控制系统（获国家科技进步二等奖）；上海梅山1422mm热连轧计算机控制系统（通过国家验收）；攀钢1450mm热连轧粗轧区基础自动化改造；鞍钢1780mm热连轧计算机控制系统（通过国家验收）；莱钢1500mm热连轧计算机控制系统（获山东省科技进步三等奖）；日照1580mm热连轧三电（传动、自动化和管理、仪表）控制系统。
目前国内外带钢热连轧计算机系统一般分为:传动控制级（L0），基础自动化级（L1），过程控制级（L2），生产控制级（L3）。
高效轧制国家工程研究中心能够提供从L0到L3的全套带钢热连轧计算机系统。
能够完成从系统设计﹑软件设计、编程调试﹑现场服务﹑到开工投产的全过程。
主要内容包括：硬件系统：选用进口硬件，并提供性能价格比最高的硬件产品，也可根据用户的需要，灵活选择硬件品牌。
支持软件：支持软件（Support Software）是一种软件开发环境，是一组软件工具的集合。
支持软件又叫做中间件（Middle Ware），我们将提供自主知识产权的全套中间件。
控制系统：高效轧制国家工程研究中心能够提供用于热轧自动化控制的全套独立开发的应用软件，包括：L0级（传动控制系统）：交、直流数字传动，交交变频。
L1级（基础控制系统）：炉区控制、定宽机控制、粗轧控制、立辊AWC-SSC控制、保温罩控制、热卷箱控制、飞剪控制、精轧速度控制、液压/电动活套控制、液压HAGC控制、HAPC控制、弯辊控制、串辊控制、换辊控制、层冷控制、卷取机控制、助卷辊AJC控制、运输控制和检查控制等。
L2级（过程控制系统）：燃烧计算设定模型、轧制节奏、粗轧计算设定模型、宽度模型、精轧计算设定模型、板形设定和控制模型、终轧温度控制模型、卷取温度控制模型、卷取设定模型等。
热轧粗轧机FTC控制系统
热轧粗轧机FTC控制系统摘要：瑞丰950热连轧生产线，粗轧机采用立辊和平辊轧机组，微张力控制在其中的作用非常突出，在没有采用微张力控制的热连轧系统中，立辊轧机轧辊辊面磨损严重，本文区别了以往的微张力控制系统，从微张力控制的核心部分详细介绍了热轧粗轧机平辊和立辊之间微张力的采集、计算和控制逻辑等一系列FTC控制方法。
关键词：微张力；热连轧；立辊；平辊0、引言随着科学技术的进步和社会经济的不断发展，冶金业中对热轧成品的要求越来越严格，普通的热轧品种已经无法满足人们和社会的要求，热轧中不仅要生产出高质量、高规格的成品，还要在生产过程中，最大程度的降低生产设备的损耗，增加制造设备的使用寿命。
1、问题粗轧机的主要作用是为精轧机提供合格的中间坯，对于厚度来讲，大的压下量都由粗轧机平辊完成，另外粗轧机是控制热轧板材宽度的主要手段，大量的减宽轧制都由粗轧机的立辊来实现，可见，在粗轧机中，立辊与平辊都有大负荷的压下量，在立辊与平辊形成连轧时，由于速度匹配问题，会导致轧件的张力有所变化，张力的变化会对轧件本身的性质和轧制设备造成严重伤害。
立辊轧机经常磨损严重，在磨辊时，消耗量过大，严重降低立辊轧辊的使用寿命。
因此，在粗轧机中平辊与立辊之间的微张力控制显得日益重要。
2、解决方法所谓微张力（FTC）控制，是指轧件在立辊与平辊轧机形成连轧时，轧件受到两个轧机的张力很小且方向一致。
从而保证了轧件自身结构特性的稳定、保护了轧辊和大电机的寿命。
因此，FTC控制的核心是采集轧件的张力，设定合理的张力，最后通过电气自动化快速准确的控制张力。
2.1 FTC张力采集方法FTC控制中，第一步就是采集实时张力，但由于目前对于轧件的实时张力没有有效的直接检测手段，所以，实时张力的检测是通过计算完成的，通常人们认为实时张力只与轧机的电流或转矩有关，但经过实际生产、实验，发现轧件在平、立轧机之间的张力较为复杂。
不仅与立辊的转矩有关，还与立辊的轧制力和带钢的截面积息息相关，并与立辊的半径成反比。
热连轧过程自动化控制系统
热连轧过程自动化控制系统热连轧计算机系统包括生产管理级、生产控制级、过程控制级和设备控制级。
过程控制级也称过程优化级。
执行对轧件从炉前辊道开始直到卷取结束的全线物料跟踪、板坯装炉出炉操作控制、炉内最佳加热控制、主轧线上的切头控制、活套控制、板宽控制、板厚控制、轧制温度控制、卷取温度控制、过程数据采集与处理、过程设备巡检、诊断报警、过程控制计算机之间的数据通讯等功能。
过程控制计算机系统调试是热连轧多级计算机系统调试的核心部分。
调试方法在上一级计算机中存贮着事先编制好的各种轧制计划表及各种板坯的基本数据，按时序将轧制计划和原始数据发送到过程控制机。
加热、粗轧、精轧等过程均有相应的模拟试验程序，用以模拟实际工艺过程、发出轧件通过各生产区段所产生的动作信号，并用模拟事件激活过程控制机的各部分功能程序。
模拟试验主要是测试各部分应用程序的功能，在此阶段可将放置在现场各操作室内的显示终端和打印机暂时安放在主机房，以供调试人员及时观察模拟试验情况，进行检查和分析。
此时应将过程控制计算机传送给设备控制级的设定值和设备控制级传送到被控制设备输出的信号端暂时切断，这些信号可以从显示器或打印机上输出，供分析核对使用。
在修正和完善应用软件功能及排除设备故障之后，方可进入模拟轧钢阶段。
逐渐接通过程控制机向设备控制计算机以及被控设备的信号连线，将控制信号直接施加给被控对象，观察被控设备的动作情况。
模拟程序要具有较强的人机对话功能，包括对程序的跟踪、修改和过程参数的打印、显示和修改等。
在模拟调试过程中，操作者应随时注意画面上所报出的提示信息，对于错误操作，操作者可及时更正；属于数据传输错误或计算错误而使结果超限时，应进行人工干预，输入正确的数值。
除在现场操作室内进行显示和打印外，通常也可以在主机房的显示终端、系统打字机和行式打字机上进行。
调试内容包括加热过程、粗轧过程、精轧过程、带钢冷却过程、卷取过程等控制计算机系统的调试以及备用机和设备故障检测机的调试。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
6
（2）宽度自动控制
AWC主要用于动态修正由于立辊轧制力变化所引起的宽 度误差。 由于立辊轧机本身是一个弹性体，当轧制力增加时，辊 缝将增大；轧制力减小时，则辊缝也会变小（在一定的范 围内）。因而，由于种种原因，板坯全长各点上的轧制力 会产生变化，引起正常的轧辊弹跳变化，使板坯出口宽度 产生误差。 为了消除这种误差，必须采取相应的措施来调整立辊轧 机的开口度，抵消不正常的轧辊弹跳，使辊缝保持恒定， 以保证板坯出口宽度的恒定。
2012/7/23
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
2
二、立轧板坯的变形特点
（1） Dog bone(狗骨效应)
在立轧时，由于板坯 在宽度方向上受到压缩 变形，使得板坯向长度 方向延伸，同时材料也 向厚度方向流动。但由 于宽度方向的压缩变形 不能穿透板坯的整个宽 度，所以材料向厚度方 向的流动集中在板坯的 二侧边缘上，从而形成 所谓狗骨形状的横断面。
宽度控制模型：主要通过确定各区域目标宽度的确定， 各道次宽度压下分配，前馈快速修正与返馈自适应， 实现产品宽度均值的有效控制。
2012/7/23
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
5
（1）短行程控制
在立辊轧制过程中，立辊的辊缝值在板坯头、尾 部分根据工艺要求进行变化 ，将板坯头、尾分别轧成 楔形状。
2012/7/23
2012/7/23
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
7
四、宽度控制模型主要功能
控制目标确定：粗轧目标宽度、CNC目标补偿量及补偿 位置。 控制目标实现：SSP宽度控制、APC宽度控制、E2各道 次宽度压下分配、 F1E压下以及控制自适应。 主要设备：SSP大侧压调宽机、E2立辊轧机、F1E小立 辊
2012/7/23
2012/7/23
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
4
三、宽度自动控制的基本原理
宽度自动控制系统大多使用两种独立的控制策略控制 轧件头尾和中部。即头尾部的短行程控制和轧件本体 的宽度自动控制系统，包括前馈控制、轧制力反馈控 制、宽度动态控制等。 热轧带钢宽度控制水平与热轧L2设定系统、L1控制系 统、设备配置情况以及生产工艺等密切相关。
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
8
宽度控制模型架构示意图：
2012/7/23
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
9
结论
在综合运用以上几种控制方式的基础上，智能宽 度和宽度自动控制系统（AWC)在时间中取得了良好 的效果，特别是头尾短行程的运用使产品的宽度精度 大大改善，取得了很大的经济效益。
2012/7/23
2012/7/23
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
3
（2）头尾宽度不均
在立辊轧制时，板坯头部由于二侧材料在长度方向 上的延伸所受限制较小，所以延伸较大，而厚度方向 击起较小，即狗骨较小。又由于板坯宽度方向上压缩 变形不能穿透整个宽度，所以板坯二侧的延伸大于中 间，因而使得板坯的头部二侧形成扣向中间的园弧形， 造成头部宽度收缩，而端部也形成内凹的圆弧形。随 着轧出长度的增加，板坯二侧在长度方向上的延伸所 受到的限制不断增加，并在轧出长度约等于板宽之半 时达到稳定。与此同时，板坯二侧的狗骨形击起也从 小到大，并达到稳定。
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
10
谢谢！
福欣技术处 杨朝琪
2012/7/23
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
11
福欣特殊钢有限公司
热轧厚度控制系统
一、控制宽度的重要性及宽度变动的原因 二、立轧板坯的变形特点 三、宽度自动控制的基本原理 四、宽度控制模型主要功能
报告人：楊朝琪 福欣技术处
2012/7/23
福欣特殊鋼專案組組內教育訓練
1
一、控制宽度的重要性及宽度变பைடு நூலகம்的原因
重要性： 宽度是热轧带钢产品质量的重要指标，良好的宽度 精度不仅可以降低带钢的切边损耗，提高产品的成材率， 而且将给热轧用户及后部工序创造更好的生产条件。宽 度偏差每减小1mm，成材率就可以提高0.1%左右。 原因： （1）带钢头尾的宽度变动； （2）由于温度不均，特别是水印的存在，造成轧出宽度不 均； （3）由于精轧机组活套起套及摆动所造成的带钢张力过大， 以及由于卷取机咬钢而对带钢造成的张力冲击，都将使 成品宽度出现变化。