冷连轧机动态变规格控制技术研究与改进

为了提高冷连轧机厚度控制精度,针对冷连轧机生产过程中动态变规格超差长度现场存在的问题进行了研究。深入分析了动态变规格超差的形成机理,通过对二、三、四机架秒流量系统的建模和压下参数的优化完善,形成了动态变规格控制参数优化的方案,并使用仿真和现场试验的方式证明了其可行性。新方案的实施对于稳定生产过程中动态变规格过程发挥了积极作用,有效减少了实际超差长度。     

冷连轧动态变规格控制数学模型

冷连轧连续轧制是1970年日本钢管首先实现的,其核心技术之一是动态变规格。日本动态变规格的设定控制数学模型是用秒流量相等条件,目前国内外冷连轧机基本上还都是用原日本钢管数学模型。我国对动态变规格技术十分重视,1978年在鞍钢开过专门会议,并发表专辑。当时钢铁研究院与中国科学院数学所合作开发了以动态张力为基础的动态变规格设定数学模型,该文在冶金自动化学术会议上发表,当时引起人们的重视,并于1979年在《钢铁》上发表。该文发表时间已久,但其基本观点、内容还是正确的、实用的。本文新增加了用Ф函数的设定数学模型,使其动态变规格设定控制模型更为简单、实用。     

冷连轧机日立AGC控制系统的研究

介绍了AGC控制基础知识,以马钢2130酸轧冷连轧机为例,选取日立AGC控制中的轧机弹性系数控制(BISRA)、前馈控制(FF)、反馈控制(FB)、史密斯预估控制(Smith)、轧辊偏心控制(REC)、秒流量控制(MASS Flow AGC)、动态变规格(FGC)和控制加速/减速补偿控制(ACC/DEC compensation)进行分析,对日立控制模型的研究有一定参考价值。     

冷连轧机L1级过程控制子系统的仿真

介绍了一个基于MATRIX仿真平台的冷连轧机L1级过程控制子系统仿真软件，它仿真实现了多优先级的中断系统，并以它为主线串联了包括带钢在5机架中的微跟踪、自动厚度控制、动态变规格、速度优化计算、数据收集和分析以及其他辅助功能，并提供了友好的人机界面，较完整、正确地仿真实现了冷连轧机过程控制子系统的各项功能。为在计算机仿真环境下研究冷连轧机的工艺、控制性能提供了必要的平台和手段。     

冷连轧机飞剪剪切动态分析与自动剪切控制方法的应用

针对唐钢冷连轧机飞剪自动剪切时出现的带钢头部弯曲导致的堆钢问题,通过对冷连轧机飞剪自动剪切动态分析,提出了根据不同带钢的厚度规格选择不同的飞剪速度控制方法。实际生产应用后,堆钢问题得到解决,实现了连轧机对所有厚度规格带钢的飞剪自动剪切,满足了连轧机连续生产,保证带钢头尾厚度精度。     

最小能耗轧制规程数学模型研制成功

武钢冷轧厂以五机架冷连轧机节能为目标,以单位时间体积流量最大,马达功率总消耗最小指标函数,研制了冷连轧机能耗最小轧制规程预设定的数学模型,并采用动态规化法进行在线最优化计算。该模型在线生产使用20个月,共轧制各种规格带钢约35万吨左右,运行正常,控制可靠,达到原西德模型控制生产水平。并可降低电耗3～5％,经济效益显著。     

冷连轧机边降控制窜辊数学模型研究

 针对某冷连轧机边降控制存在的问题,采用显示动力学有限元方法建立了四辊轧机辊系与轧件一体化有限元仿真模型,分析了影响带钢边降的主要因素带钢厚度和带钢变形抗力对带钢边降的影响。基于边降控制机理和自主设计的EDW边降控制工作辊辊形特点,用边降控制等效面积法建立了冷连轧机边降控制窜辊数学模型,通过有限元仿真数据分析和工业轧制试验确定了模型参数。1700四辊冷连轧机应用本窜辊模型投入自主研制的EDW边降控制工作辊和配套的VCR变接触支持辊,取得了电工钢板边降平均值≤7 μm的比率达到98.22%且同板差≤10 μm的比率达到97.25%的显著生产实绩。     

冷连轧机的计算机控制系统概述

一、系统概况 冷连轧机计算机的应用要比热连轧机稍晚一些,原因是:(1)数字模型建立较困难;(2)各种控制系统不够成熟;(3)检测仪表存在一些问题。 从六十年代末期至七十年代以来,美国、日本和其它国家新建的冷连轧机大部分已经采用计算机控制。据不完全统计,到目前为止应用计算机的冷连轧机已达43台,详见表1。 按计算机在冷连轧机生产过程自动化和生产管理自动化两个方面来看,大致可分为     

能耗最小轧制规程的计算模型

研究各种节能型工艺技术,是当前一项十分重要的工作。本文针对五机架冷连轧机,介绍以能耗最小为目标函数的轧制规程设计的计算模型。目前,用BASEX编制的程序已联入在线,通过Dietz621计算机控制生产。生产试验证明:用该模型设计的轧制规程控制生产,比原现场常用规程控制生产,可降低能耗5％左右,并改善了某些规格带钢生产的轧制状态。 在连轧机生产中,首先要给定各架轧机的压下率,从而得到各个机架辊缝的设定值与轧辊的匹配速度。这个问题是原料厚度、成品厚度、材料特性、轧机性能、轧制状态     

冷连轧边降控制与凸度及平坦度综合控制研究

基于轧制理论中的体积不变原理,考虑来料板形的影响,推导出以带钢宽展系数和比例凸度系数表示的带钢平坦度模型.采用大型有限元软件MSC.Marc建立了轧制三维有限元仿真模型,分析了不同规格、压下率和位于不同机架的带钢边降及横向变形,提出了冷连轧机的板形综合控制策略,根据上述控制策略提出了四辊冷连轧机的辊型配置方案.新辊型配置方案投入现场连续应用后,取得了明显的板形控制效果.     

冷连轧机动态变规格轧制失稳原因分析及控制措施

介绍了冷连轧动态变规格的概念及作用，分析了动态变规格期间钢种及规格等轧制参数切换对稳定轧制的影响，提出了动态变规格稳定轧制控制措施实施，通过措施实施有效的减少了动态变规格过程中出现的各类事故，提高了轧制稳定性，取得了良好的效果。     

冷连轧动态变规格辊缝动态设定原理与应用

以变断面，变张力逆流求解非线性方程组动态变规格模型为基础，考虑了材料变形抗力偏差及轧机入口带钢厚度偏差来修正动态变规格过程辊缝的设定值，建立起冷连轧动态变规格辊缝动态设定系统。通过宝钢益昌1220冷连轧机组实际应用表明，该系统可以提高动态变规格过程轧制参数的稳定性，同时可以提高变规格过程中带钢的厚度精度，减少厚度超差长度。     

五机架冷连轧机的负荷分配计算

针对八辊五机架全连续冷连轧机在轧制过程中的特点,在综合考虑了轧机产量和产品质量的前提下,用多目标优化问题的求解方法对多辊冷连轧机的轧制策略进行优化,确定各机架的负荷和待轧带钢的目标厚度,并开发了河北中钢1 250 mm八辊五机架全连续冷连轧机的负荷分配计算程序。通过现场实例证明,该方法精度高、速度快,可满足在线控制需求,是一种适合多辊全连续冷连轧机的负荷分配方法。     

全连续冷连轧机自动控制系统的料流跟踪

在全连续冷连轧机自动控制系统中,料流跟踪是一个协调控制系统工作的基本功能,负责完成整条生产线上的带钢运行状态在计算机系统中的映像。料流跟踪功能贯穿L2级、L1级和L0级,实现过程和方式比较复杂。本文介绍了河北中钢1 250 mm八辊五机架全连续冷连轧机自动控制系统的料流跟踪。     

冷连轧板形板厚耦合关系及其解耦设计

 带钢冷连轧过程中,板形板厚控制存在着很强的耦合关系,相互影响对方的调节效果,甚至引起系统不稳定。对轧制过程中影响板形板厚的各控制因素进行了系统的理论分析,建立了板形（平坦度、凸度）板厚耦合模型,并在对2组耦合模型进行系统分析的基础上分别进行解耦设计,以某厂1720mm五机架冷连轧机的实际参数,采用Matlab/Simulink工具进行的仿真分析,证明平坦度与板厚解耦设计可有效提高板形板厚的控制精度。     

冷连轧机液压AGC系统动态特性

液压AGC是现代宽带钢冷连轧机组几何尺寸精度控制的关键装备之一。以一米七冷连轧机组液压AGC为研究对象 ,建立了液压压下系统数学模型 ,分析了系统的时域和频域特性 ,研究了系统各主要因素对动态特性的影响 ,并分析了该轧机液压AGC系统改进措施的作用。     

多目标遗传算法在八辊五机架全连续冷连轧机轧制策略优化中的应用

针对八辊五机架全连续冷连轧机在轧制过程中的特点，提出一种多目标优化问题的求解策略——多目标遗传算法，并对其进行改进，提出基于多目标遗传算法的多辊冷连轧机轧制策略的优化。该方法具有计算精度高、速度快等特点，适合在线实时计算的要求。该优化算法在河北中钢1250mm八辊五机架全连续冷连轧机中的应用，证明了该算法的适用性和灵活性，为多辊全连续冷连轧机在计算机过程控制中进行轧制策略优化设计提供了一条新的途径。     

宽带钢冷连轧机分步解耦控制系统

 宽带钢冷连轧过程中,板形、板厚和张力控制之间存在着很强的耦合关系,相互影响对方的调节效果,甚至引起系统不稳定。为了进一步提高控制精度,进行解耦设计实现解耦控制是十分有效的手段。首先建立了冷连轧综合耦合模型,并针对其特点采用分步策略以简化解耦过程,然后设计各解耦控制器组成分步解耦控制系统,并给出其简化设计方案以利于实际应用。最后,基于某1 250 mm八辊五机架冷连轧机第一机架的实际参数,采用Matlab/Simulink工具对简化后的分步解耦控制系统进行仿真分析,结果表明其可有效提高控制精度。