UCM轧机转向辊控制模型与应用

 在板形测量系统中,板形辊边部传感器受力状态与转向辊受力弯曲有直接关系。为了得到准确的板形测量值,通过研究ABB板形辊的板形检测原理,分析了边部传感器在带钢张力作用下的受力状态,给出了转向辊受力弯曲的数学模型,并成功应用于1450冷连轧机上。研究结果表明,该模型用于ABB板形辊板形测量系统中,实现了板形精确测量。     

边部覆盖率板形测量值计算模型

在板形测量系统中,板形辊边部传感器受力状态与覆盖率大小有直接关系。为了得到准确的板形测量值,通过研究接触式BFI板形辊的板形检测原理,分析了边部传感器在带钢张力作用下的受力状态,推导出了边部覆盖率数学模型,并成功应用于1450连轧机上。研究结果表明,该模型用于BFI板形仪板形测量系统中,实现了边部板形精确测量。     

整辊式板形仪波形演变机理

在整辊式板形仪试验调试和工业应用中发现，大包角和大张力的情况下，板形辊内部传感器会输出明显区别于常规单峰波形信号的双峰波形信号。板形辊变包角安装时，存在着单峰波形向双峰波形过渡的情况，甚至在不同检测通道中，存在单、双峰波形共存的现象。由于双峰波形从形式上明显不同于单峰波形，如果按照常规单峰信号处理方式处理这种波形信号会产生明显板形检测误差。为了研究波形演变的原因和规律，设计了四辊变张力、变包角计算模型，并将其应用于有限元仿真计算。结果显示，大张力和大包角是板形仪输出信号中产生双峰波形的主要影响因素。在特定张力的条件下，单峰波形会随着包角的增大而逐渐演变为双峰波形；在特定包角条件下，单峰波形又会随着张力的增大而逐渐演变为双峰波形。为了进一步研究波形演变机理，在20°、30°和40°包角下，分别固定施加在板形辊单通道上的张力进行仿真计算，提取了传感器安装孔顶和两侧面的位移变化，得到了波形关键位置对应带材与辊体相对位置的传感器顶面位移变化。分析发现，传感器安装孔轮廓在大张力、大包角下会产生不规则的微变形，使得传感器受力状态和位移趋势发生改变，从而产生单、双峰波形信号演变的现象。通过搭建试验平...     

检测辊安装精度对冷轧带钢在线板形信号的影响

 基于几何关系和板形检测理论,建立了针对检测辊安装误差的在线板形信号误差补偿模型。结合轧机设备布局特点和工艺参数,针对固定包角和变包角两种安装方法,从水平误差和垂直误差2个方面,对在线板形信号进行综合误差的定量补偿。对于固定包角方式,检测辊安装精度的板形补偿量可设定为一常数;对于变包角方式,则需要根据变动态包角计算公式,在线实时计算动态补偿量。基于理论分析和工业实际数据,制定适合轧机自身特点的检测辊允许安装误差,才能最大限度地提高板形检测精度,使综合补偿后的板形曲线更真实地反映在线冷轧带钢的实际板形状况。以某1050冷轧机为例,其水平误差和垂直误差建议分别控制在0.03和0.05mm以内,才能满足基本的板形控制技术要求。     

冷轧机板形控制核心技术自主研发与工业应用

项目简介： 项目属技术领域：轧钢工艺与自动化。 国内首创、自主研发设计了由分块压磁式板形测量辊、DSP信号处理计算机及信号处理软件所构成的冷轧带钢接触式板形测量系统，实现了中国冷轧机板形测量系统核心技术的突破。①板形测量辊压磁传感器灵敏度≥0．3mV／N，板形辊测量精度保证值可达-0．5～＋0．5 I，具有同步实现带钢沿横向分段张应力测量、     

极薄带钢用串列式冷轧机自动板形控制系统的开发

近年来，随着冷轧钢板板厚更薄及要求板形质量更好，迫切要求确立冷轧机高粗度平坦度（板形）控制技术。在以轧制极薄带钢为主的千叶钢铁厂第一冷轧车间的６机架串列式冷轧机上，１９８８年４月设置接触辊式板形传感器，从而开发了自动板形控制系统。根据详细的模拟结果，终端控制选择了工作辊正负弯辊以及可改变板宽方向冷却剂流量分布的局部冷却控制。通过采用本系统，不仅可控制纯边浪和中浪，而且还可控制复杂的波浪分布。其结果     

ABB板形闭环控制系统

介绍了冷轧厂引进瑞典ＡＢＢ公司的应力辊板形测量系统。通过板形辊测量带钢的平直度，测量的板形与预先设定的板形进行比较，其差值反馈给闭环控制系统，再经过弯辊、倾斜、分段冷却、中间辊轴移等控制手段，进行板形调整，以期获得理想的带钢板形。     

自动板形控制技术在宝钢二次冷轧机组中的应用

介绍了自动板形控制技术在宝钢二次冷轧机组中的应用;分析了DCR机组自动板形控制系统的工作原理,给出了控制二次冷轧带钢板形的6辊轧机中间辊窜动数值计算方法,板形目标曲线设定的参数表示方法和模式表示方法,板形仪测量信号的处理过程和板形自动控制调节手段中的工作辊弯辊、中间辊弯辊和倾斜的输出值计算方法;结合生产现场运行中系统出现的问题,对改善带钢板形和表面质量提出了优化解决的方法,并在生产现场得到了验证.     

1 450 mm冷连轧生产线板形控制系统组成和功能分析

介绍了鞍钢1450冷连轧生产线板形控制系统,包括系统主要设备组成和功能等。分析了板形测量原理及影响冷轧带钢板形的因素,并结合生产实际,制定了弯辊、轧辊倾斜和工作辊分段冷却等板形调节结构的控制方案。应用结果表明,板形控制系统各项功能投入使用后,有效地减小了板形偏差,实现了带钢板形的高精度控制。     

冷轧板形目标曲线设定模型的研究与应用

为了提高冷轧带钢的板形质量,在1250单机架6辊可逆冷轧机的板形控制系统改造中,根据带材失稳模型判据制订了基本板形目标曲线模型。为了消除了生产中温度、卷形和设备安装误差等对板形测量的不利影响,根据设备运行情况以及轧制工艺制订了一系列补偿曲线。设定了手动调节板形的附加曲线,提高了实际生产中板形控制的灵活性。板形目标曲线设定模型投入使用后,经现场应用表明,在控制带钢凸度的同时保证了板形的控制效果,满足了后续工序对带钢凸度及板形的要求。冷轧带钢成品具有较高的板形精度,完全满足高精度板形控制的要求。     

Deflection Compensation Model for Flatness Measuring Roll

 In flatness of measurement system, the flatness roll deflection will have the disturbance to the flatness measuring signal. The flatness roller's stress is analyzed and the flatness roll deflection model is obtained by using the influence function method in this paper. The model is computed and gets the corresponding compensating curve. The results indicated that the compensated scheduled flatness is preferably accordant with the online rolling flatness, so the strip with good flatness can be obtained after the compensation     

Research and Application of Dynamic Substitution Control of Actuators in Flatness Control of Cold Rolling Mill

The work roll bending control has a strong ability to eliminate the symmetrical flatness defects of strip. However, if the incoming strip is coming with severe symmetrical flatness defects, it happens that the position limit of work roll bending is prone to be reached or exceeded during the execution of the displacement, resulting in the residual symmetrical flatness defects without further elimination, as well as a limited flatness control process. Abilities of work roll bending and intermediate roll bending / shifting for flatness control have been analyzed based on the actuator efficiencies for the purpose of solving the problem of work roll bending control reaching threshold. Meanwhile, a self‐learning determination model of actuator efficiency factors, which can be utilized to determine the actuator efficiency factors online accurately, was developed from the measurement data extracted from the rolling mill. Models of intermediate roll bending and intermediate roll shifting substitution control in case of work roll bending control over‐limitation have been developed, in accordance with the practical conditions and the degree of work roll bending over‐limitation. Applications show that the substitution control can play an important role in the residual symmetrical flatness deviation control, which should have been removed completely by the work roll bending control.     

冷轧板形平坦度计算方法

 冷连轧生产线多配备有1套或2套板形仪,用于板形的实时反馈控制以及板形质量的监测,各处所用板形仪的规格不尽相同。板形平坦度指标是表征冷轧带钢板形质量的重要参数,由板形控制系统根据板形仪检测结果自动提供,一般以IU(I-Unit)表示。为了更准确地表征带钢板形质量,分析了某冷轧常用板形控制系统中带钢平坦度的计算方法,并考虑板形仪传感器分布不均会对其平坦度计算结果造成的影响,在此基础上提出了利用线性插值构造间距均匀的横向伸长率分布模型的方法,对平坦度计算过程进行了修正,并以实际板形数据进行检验,结果表明修正后的板形平坦度计算方法不再依赖于板形仪传感器的布置方案,使得具有不同板形仪的冷轧生产线的板形质量更具可比性。     

Study on Error Compensation Method of Online Roll Profile Measurement

Flatness and surface quality are important quality indexes of strip steel, and roll wear will directly affect the product's flatness and surface quality. Online roll profile measurement technology can obtain the information of roll profile in real time, guide the optimization of roll change rhythm, and improve the flatness control ability of rolling mill and surface quality of strip product. However, the error caused by roll displacement, clearance, roll thermal crown, and other factors is usually the same order of magnitude as the roll shape or roll wear, or even one order of magnitude higher. So error compensation is the key to ensuring the accuracy of online roll profile measurement. Herein, the position measurement technology of the roll bearing block is considered in the online roll profile measurement, and the measurement error caused by the deviation of the roll axis is separated. The thermal crown model is established to separate the measurement errors caused by the thermal crown. The error compensation model of online roll profile measurement is established, and the simulation calculation is carried out. This error compensation method is of great significance to improve the accuracy of online roll profile measurement and realize the fine management of mill roll in service.     

热镀锌机组沉没辊系受力模型及影响因素

热镀锌机组沉没辊系在锌锅内工作状态下受力情况复杂,受外界影响较大。充分考虑热镀锌机组设备与其工艺特点,首先分析沉没辊系在工作状态下受力情况,分别建立矫正辊插入量与包角的关系式、基于辊面锌渣沉积厚度的辊面摩擦因数经验模型。随后采用条元离散法建立沉没辊系辊面接触压力、摩擦驱动力矩模型,基于简支梁模型确定沉没辊系轴端支撑力、轴端摩擦阻力矩模型。最后将沉没辊系受力模型应用于国内某热镀锌机组镀锌工艺段,以典型规格带钢确定沉没辊系受力影响因素,并依据机组实际工况及板形要求来确定生产工艺参数的5种不同水平,来分析其对辊系受力状态的影响规律,为沉没辊系工艺优化提供指导依据。结果表明,4种工艺参数对辊系接触压力及摩擦力矩影响都存在差异性,矫正辊插入量与辊面接触压力呈现非线性关系;带钢张力对各辊接触压力影响程度不同,其中沉没辊受到的影响最大,而其余两辊受到张力几乎不影响;辊面平均摩擦因数、带钢速度对辊的接触压力几乎不影响;辊系摩擦驱动力矩、轴端摩擦阻力矩随着矫正辊插入量及辊面平均摩擦因数增大都呈现出不同程度增大。带钢张力与沉没辊摩擦驱动力矩、轴端摩擦阻力矩呈线性变化关系,而带钢张力对其余两辊影响很小。带钢...     

Roll Subsectional Cooling Adaptive Fuzzy Control Based on Fuzzy Model Inversion

 Flatness is an important equality indicator of strip rolling and roll sub-sectional cooling is an important method for flatness control, especially for high order flatness component control. It is very hard to build the mathematic model of roll sub-sectional cooling because of its characteristics of nonlinearity, hysteresis quality and strong coupling etc. In order to improve the control effect of roll sub-sectional cooling control model, the roll sub-sectional cooling adaptive fuzzy control model based on fuzzy model inversion is built according to the separation principle of fuzzy form on the basis of the conventional fuzzy control model, where the parameters of the fuzzy controller can be dynamically regulated according to the change of rolling conditions. Simulation experiment results of the model indicate that the proposed roll sub-sectional cooling adaptive fuzzy control model based on fuzzy model inversion has high control precision and rapid response speed with strong self-learning and anti-interference capacity and a new method is provided for high-precision flatness control.     

带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传和演变规律

应用ABAQUS有限元软件对平整轧制过程进行三维弹塑性建模及仿真研究,通过温度场模拟入口带钢的初始板形缺陷,利用刚性工作辊的辊形变化综合表达各板形控制手段对承载辊缝形状的调控功效.基于以上力学模型,针对具有初始板形缺陷的带钢,仿真研究平整轧制后带钢的板形缺陷及其与初始板形缺陷及平整工艺条件的关系,揭示带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传与演变的规律.仿真计算结果表明,承载辊缝形状是决定带钢板形缺陷遗传和演变的最主要因素,轧前带钢的初始板形缺陷的程度,即最大纵向延伸差的大小,对平整后带钢的板形缺陷仅有一定程度的遗传性影响.      

HC轧机工作辊弯辊对板形特征参数影响规律的研究

为分析板形调节手段对板形特征参数的影响规律,以HC轧机为例,以倾辊、工作辊弯辊和中间辊横移作为板形调节手段,基于机理模型着重计算了工作辊弯辊板形调节手段对1次、2次、3次和4次板形的影响系数,系统地揭示了工作辊弯辊对各次板形的影响规律,为板形在线控制策略的制定提供了有益的指导和理论依据,也为后续其他板形调节手段的研究奠定了基础.