宽厚板热矫直机自动控制系统的应用
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量、 屈服 强度 等基 本参 数 ， 还 包 括辊径 、 辊距 、 辊 数 等
据， 如高温计的实测温度 、 测厚仪和测宽仪的实测尺 寸， 进行设置参数的动态优化 ， 提高矫直效果。 ２ ． ４ ． １ 主 要板 形缺 陷
１ ） 加 热炉 加热 温度 不均 匀 引起 的板形 缺 陷 。 ２ ） 轧制过 程 中 ， 板 厚 与 温 度不 均 、 变形 不 均 匀 、
为了达到轧后对不同钢板矫直的工艺效果 ， 热 矫控制系统具有 以下功能 ： １ ）手动控制、 半 自动控制、 自动控制和全 自动 控 制选 择 。 ２ ）完整的人机界面（ Ｈ Ｍ Ｉ ） ， 使操作人员了解现 场 的过程 数据 ， 对异 常情 况进 行及 时干 预 。 ３ ） 根据板厚调整上辊装置的高度。 ４ ） 上辊 系纵向倾 动调整 ， 使矫直辊的辊缝从人 口到出口逐渐增大 。 ５ ） 矫 直辊横 向弯 曲， 矫 双边 浪和 中间 浪形 钢 板。 ６ ） 进 出口辊的单独调节， 可根据板厚和钢板头 部 情况灵 活 调节 。
来自百度文库
设备 固有参数 ； 辊缝的预设定值为模型的输出参数 。 补偿值可来源于系统 的 自动补偿 ， 即系统根据各种 控制参数的测量值 （ 如 电机 电流等 ） 对 预设定值 进 行修正 ； 自 动补偿值来 自于控制系统的辅助模型 ， 控 制精度取决于传感器测量精度和模型精度。补偿值 还来源于操作人员的经验值 ， 经验值 可最终用于修
２ ． ３ 控 制功 能
所有用于弯辊控制系统 的伺 服阀和电磁 阀， 都是在 自动控制 方式 下来 完成 的 。
２ ． ４ 矫直 模型
通过预设定的二级矫直模型计算出矫直机主传 动和液压执行机构的基准值 ， 生成矫直策略， 实现 自 动矫直调整 。模型计算的输入值有原始数据 （ 板坯
的矫直力和矫直扭矩进行 自学习计算 ， 修正模型参
数， 以减小对 下一块 钢板 的预报偏差 ， 提高模 型精
度， 改善控制效果。
程中， 模 型还具 有 自学 习功能 ， 并且 根据 现 场实测 数
２ ． ３ ． １ 矫直辊缝控制 莱钢 ４ ３ ０ ０ ｍ ｍ宽厚板热矫直机采用液压辊缝 调整系统 ， 由位置控制 回路 （ 带伺 服控制的设定单 元） 和位移传感器（ 反馈实际位置值 ） 组成 。辊缝值 由两部分组成 ： 预设定值和补偿值 。预设定值来源 于模型服务器 中的预设定模型 ， 预设定模型的输人 参 数 为带 钢宽 度 、 带钢厚度 ， 钢 材 强 化 系数 、 弹性 模
刘
疆 。等 ：宽厚板热矫直机 自动控制系统的应用
第 ３期 （ 总第 １ ６ ５ 期） 通过 Ｈ Ｍ Ｉ 画面 ， 操作人员可以实时监控矫直机 状态 ， 调整 矫直机 实 际辊 缝 ； 针 对 特 定板 形 ， 实 现上
控 制器 下 挂 Ｅ Ｔ ２ ０ ０ Ｓ远 程 站 构 成 ， 系 统 通 讯 采 用 工
正 辅助模 型 ， 形 成 最 终 的 自动补 偿 值 。辊 缝 设 定 通
主传动控制偏差 、 冷却相变的差异、 平整道次缺乏等 原因引起的中波 、 边波和浪形。 ３ ） 加速冷却不均匀 和边部 冷却过快引起 的瓢 曲、 边 波等 。 ２ ． ４ ． ２ 矫直离线模型 离线模 型是 以金 属形 变 的物理 原理 为基 础 的模 型。需要考虑设备 （ 矫直辊 直径等 ） 并通过反 复计 算确定钢板通过矫直机矫直辊不同的矫直参数 （ 主 要是矫直力 ， 力矩和塑形变形 比） 。计算 目的是 为 所有热矫直机在线模型提高数据修正的依据 。
业 以太 网， 系统操作画面为 Ｗｉ ｎ Ｃ Ｃ 。主要负责完成
现场设备控制 、 数据采集 、 数据传输等任务。并在矫 直过程 中根据 Ｌ ２设定值 和钢板位置对设备 的动作 时序进行控制 ， 且为 Ｌ ２提供各测量值和检测信号。 过程 自动化 Ｌ ２级控制 系统为一套单独的二级
服务器系统 ， 主要任务是进行热矫控制系统的模 型 过程控制及参数的计算 与设定 ， 并实现轧制工艺的 计算机数据通讯等功能。 ２ ． ２ 系统功 能
过４ 个设置在上框架上的液压辊缝控制液压缸来完 成 。辊缝控制的原则是在整个矫直过程 中保持辊缝 恒定 ， 补偿钢板头部 、 中间和尾部在牌坊间的拉伸变
形。
５ ６
莱钢 科技
２ ０ １ ３年 ６月
２ ． ４ ． ３ 矫直在线模型 热矫直 目标是优化矫 直获得合理塑形变形 比 率。矫直模型的输人参数包括 ： 热矫直钢板尺寸、 钢
‘
辊系俯仰、 倾斜。
２ ． ３ ． ２ 弯辊补偿控制 为了适应钢板 的各类缺 陷， 矫直机必须能进行 弯辊控制 。通过弯辊控制 ， 可 以对沿宽度方 向的板 凸度 进行 微调 ， 减小 内应 力 ， 从 而实 现好 的矫 直质 量 和均匀的残余应力分布。上辊盒（ 上矫直辊 和支撑 辊） 锁 定 在 上 压 力 框 架 上 。上 框 架 为 左 右 分 体 结 构， 中心处用连接销连接。一偏心轴 固定在框架 的 顶部 ， 允许分开这两部分 ， 因此使矫直辊弯曲。 弯辊具有单独控制回路 ， 矫直过程 中的弯辊动 作是通过弯辊液压缸动作实现 的， 弯辊液压缸 由伺 服阀来控制， 弯辊缸 内有磁尺来检测液压缸的位置 。 操作人员按下辊钮就能改变弯辊位置。除了标定过 程的部分顺序控制外 ， 弯辊模式一般在工作状态中。
Ｉ Ｄ号 、 材质 、 板厚 、 板宽 、 板 长） 、 材 质特性 （ 屈 服 强
度、 抗拉强度、 弹性模量 ） 、 矫直温度 、 钢板实际状态 （ 边浪等级 、 单 边浪位 置、 中浪等级 ） 等 。模 型计算 的输出值有辊缝值 、 倾动量 、 倾斜量 、 弯辊位置、 人口 和出口下辊位置、 咬人速度 、 矫直速度等 。在矫直过
据， 如高温计的实测温度 、 测厚仪和测宽仪的实测尺 寸， 进行设置参数的动态优化 ， 提高矫直效果。 ２ ． ４ ． １ 主 要板 形缺 陷
１ ） 加 热炉 加热 温度 不均 匀 引起 的板形 缺 陷 。 ２ ） 轧制过 程 中 ， 板 厚 与 温 度不 均 、 变形 不 均 匀 、
为了达到轧后对不同钢板矫直的工艺效果 ， 热 矫控制系统具有 以下功能 ： １ ）手动控制、 半 自动控制、 自动控制和全 自动 控 制选 择 。 ２ ）完整的人机界面（ Ｈ Ｍ Ｉ ） ， 使操作人员了解现 场 的过程 数据 ， 对异 常情 况进 行及 时干 预 。 ３ ） 根据板厚调整上辊装置的高度。 ４ ） 上辊 系纵向倾 动调整 ， 使矫直辊的辊缝从人 口到出口逐渐增大 。 ５ ） 矫 直辊横 向弯 曲， 矫 双边 浪和 中间 浪形 钢 板。 ６ ） 进 出口辊的单独调节， 可根据板厚和钢板头 部 情况灵 活 调节 。
来自百度文库
设备 固有参数 ； 辊缝的预设定值为模型的输出参数 。 补偿值可来源于系统 的 自动补偿 ， 即系统根据各种 控制参数的测量值 （ 如 电机 电流等 ） 对 预设定值 进 行修正 ； 自 动补偿值来 自于控制系统的辅助模型 ， 控 制精度取决于传感器测量精度和模型精度。补偿值 还来源于操作人员的经验值 ， 经验值 可最终用于修
２ ． ３ 控 制功 能
所有用于弯辊控制系统 的伺 服阀和电磁 阀， 都是在 自动控制 方式 下来 完成 的 。
２ ． ４ 矫直 模型
通过预设定的二级矫直模型计算出矫直机主传 动和液压执行机构的基准值 ， 生成矫直策略， 实现 自 动矫直调整 。模型计算的输入值有原始数据 （ 板坯
的矫直力和矫直扭矩进行 自学习计算 ， 修正模型参
数， 以减小对 下一块 钢板 的预报偏差 ， 提高模 型精
度， 改善控制效果。
程中， 模 型还具 有 自学 习功能 ， 并且 根据 现 场实测 数
２ ． ３ ． １ 矫直辊缝控制 莱钢 ４ ３ ０ ０ ｍ ｍ宽厚板热矫直机采用液压辊缝 调整系统 ， 由位置控制 回路 （ 带伺 服控制的设定单 元） 和位移传感器（ 反馈实际位置值 ） 组成 。辊缝值 由两部分组成 ： 预设定值和补偿值 。预设定值来源 于模型服务器 中的预设定模型 ， 预设定模型的输人 参 数 为带 钢宽 度 、 带钢厚度 ， 钢 材 强 化 系数 、 弹性 模
刘
疆 。等 ：宽厚板热矫直机 自动控制系统的应用
第 ３期 （ 总第 １ ６ ５ 期） 通过 Ｈ Ｍ Ｉ 画面 ， 操作人员可以实时监控矫直机 状态 ， 调整 矫直机 实 际辊 缝 ； 针 对 特 定板 形 ， 实 现上
控 制器 下 挂 Ｅ Ｔ ２ ０ ０ Ｓ远 程 站 构 成 ， 系 统 通 讯 采 用 工
正 辅助模 型 ， 形 成 最 终 的 自动补 偿 值 。辊 缝 设 定 通
主传动控制偏差 、 冷却相变的差异、 平整道次缺乏等 原因引起的中波 、 边波和浪形。 ３ ） 加速冷却不均匀 和边部 冷却过快引起 的瓢 曲、 边 波等 。 ２ ． ４ ． ２ 矫直离线模型 离线模 型是 以金 属形 变 的物理 原理 为基 础 的模 型。需要考虑设备 （ 矫直辊 直径等 ） 并通过反 复计 算确定钢板通过矫直机矫直辊不同的矫直参数 （ 主 要是矫直力 ， 力矩和塑形变形 比） 。计算 目的是 为 所有热矫直机在线模型提高数据修正的依据 。
业 以太 网， 系统操作画面为 Ｗｉ ｎ Ｃ Ｃ 。主要负责完成
现场设备控制 、 数据采集 、 数据传输等任务。并在矫 直过程 中根据 Ｌ ２设定值 和钢板位置对设备 的动作 时序进行控制 ， 且为 Ｌ ２提供各测量值和检测信号。 过程 自动化 Ｌ ２级控制 系统为一套单独的二级
服务器系统 ， 主要任务是进行热矫控制系统的模 型 过程控制及参数的计算 与设定 ， 并实现轧制工艺的 计算机数据通讯等功能。 ２ ． ２ 系统功 能
过４ 个设置在上框架上的液压辊缝控制液压缸来完 成 。辊缝控制的原则是在整个矫直过程 中保持辊缝 恒定 ， 补偿钢板头部 、 中间和尾部在牌坊间的拉伸变
形。
５ ６
莱钢 科技
２ ０ １ ３年 ６月
２ ． ４ ． ３ 矫直在线模型 热矫直 目标是优化矫 直获得合理塑形变形 比 率。矫直模型的输人参数包括 ： 热矫直钢板尺寸、 钢
‘
辊系俯仰、 倾斜。
２ ． ３ ． ２ 弯辊补偿控制 为了适应钢板 的各类缺 陷， 矫直机必须能进行 弯辊控制 。通过弯辊控制 ， 可 以对沿宽度方 向的板 凸度 进行 微调 ， 减小 内应 力 ， 从 而实 现好 的矫 直质 量 和均匀的残余应力分布。上辊盒（ 上矫直辊 和支撑 辊） 锁 定 在 上 压 力 框 架 上 。上 框 架 为 左 右 分 体 结 构， 中心处用连接销连接。一偏心轴 固定在框架 的 顶部 ， 允许分开这两部分 ， 因此使矫直辊弯曲。 弯辊具有单独控制回路 ， 矫直过程 中的弯辊动 作是通过弯辊液压缸动作实现 的， 弯辊液压缸 由伺 服阀来控制， 弯辊缸 内有磁尺来检测液压缸的位置 。 操作人员按下辊钮就能改变弯辊位置。除了标定过 程的部分顺序控制外 ， 弯辊模式一般在工作状态中。
Ｉ Ｄ号 、 材质 、 板厚 、 板宽 、 板 长） 、 材 质特性 （ 屈 服 强
度、 抗拉强度、 弹性模量 ） 、 矫直温度 、 钢板实际状态 （ 边浪等级 、 单 边浪位 置、 中浪等级 ） 等 。模 型计算 的输出值有辊缝值 、 倾动量 、 倾斜量 、 弯辊位置、 人口 和出口下辊位置、 咬人速度 、 矫直速度等 。在矫直过