冷带轧机液压AGC系统过程优化级计算机控制

冷带轧机的轧制过程是较为复杂的物理过程,因此液压AGC(Automatic Gauge Control)系统对冷带轧机成品带钢的厚度精度起着重要的作用。针对300可逆冷带轧机,进行了过程优化级计算机控制的研究,开发出了液压AGC系统的过程优化级计算机控制系统。液压AGC系统的过程优化级计算机控制,可以实现轧制规程的计算、过程控制级所需设定值的设定、轧制过程数据的采集以及人机界面的显示等功能。同时,进行了轧制试验。     

1850四辊铝带冷轧机动力学特性与机理研究

为解决某大型企业1850四辊铝带冷轧机垂直振动问题,通过现场振动测试与数值仿真相结合的方法,针对轧机不同工况下的动力学特性对轧机系统进行了时域和频域振动特性研究,分析了不同轧制工艺参数对轧机动力学特性的影响。以四辊铝带冷轧机系统六自由度动力学模型为基础,该模型综合考虑了工作界面上的轧制力波动量、界面摩擦过程、工作辊运动过程构成的界面约束多因素耦合模型,对轧机固有特性、主振型及主振型的灵敏度进行了仿真分析。结果表明：轧机系统发生自激振动,工作辊振动核心频率为290 Hz,振动集中频段为250~350 Hz,振源在辊缝,轧制速度、轧件张力、辊缝摩擦状态、轧件厚度等是影响轧制界面耦合的重要因素。支撑辊和机架等部件在该频段的振动是系统交互传递的结果。     

八辊轧机轧制油计算机控制系统

轧制油用于轧机轧辊的润滑和冷却,同时也用于带钢的冷却。轧制油计算机控制系统包括轧制油分配和轧制油过滤两部分。介绍了轧制油计算机控制系统的硬件组成及软件功能。     

辊轧机动力学模型的建立与分析

辊轧是将轧制变形引入锻造生产中的一种锻造新工艺。为了解决辊轧机在工作过程中产生振动造成轧制精度降低的问题,提出运用动力学建模的方法,通过写出辊轧机系统的动力学模型,分析其振动原因,进而为提高辊轧机轧制精度、改善辊轧机轧制效率提供依据。     

箔带轧制的三维接触有限元分析

基于对三维多体接触问题有限元混合法基本原理及接触面的定解条件和判定条件的分析 ,本文将箔带轧机辊系及轧件组成的辊带系统视为三维多体接触问题 ,建立了接触有限元分析模型。对某厂四辊铝箔轧机初轧工况进行了数值计算 ,求得了辊缝内轧制压力的真实分布规律 ,充分揭示了箔带轧制过程中非轧制辊面存在压靠的事实。最后 ,针对来料板凸度对轧件板形的影响进行了有限元仿真分析 ,得出了与轧制规程图分析法一致的结论     

冷板带轧机含振动因素的轧制力模型

通过对冷板带轧机振动过程的分析,结合轧机系统结构模型,考虑工作辊和轧件的弹性变形,推导轧机垂直系统振动过程中带钢厚度、张力、辊缝接触弧长及辊缝摩擦状态变化与轧机扭转振动系统中工作辊速度、摩擦系数变化对轧制力的影响公式,建立振动状态下的轧制力模型,运用稳定性判据对含轧制力影响因素的轧机系统运动耦合模型进行分析,最后对此模型进行仿真对比验证,讨论不同工况下和垂扭耦合对轧机垂直系统稳定性的影响。结果表明,该模型符合实际情况。     

四辊轧机辊系偏移距机理的不确定性和微尺度静定性

生产板带的四辊轧机辊系,普遍设置偏移距求得轧辊间平行定位及其稳定以防止辊间交叉,成为四辊轧机辊系平行定位机理编入轧机教科书及参考书中。近代相继出现的现代四辊轧机辊系都设置偏移距,但未能保证其机理的确定性,辊间动态交叉现象的发生屡禁不止,引发超大轴向力损坏推力滚动轴承或生成轧制支反力偏差破坏板形控制的稳定性。设置偏移距3mm的高速铝箔四辊轧机轴向力在线检测试验,揭示轧制过程中工作辊与支承辊之间发生规律性动态交叉现象。轧制中轧辊之间的动态交叉行为,与轴承座和机架窗口立柱间微小间隙大小相对应,只限于轧机的交叉角β≤0.05°区间,远小于交叉(Paircross,PC)轧机的交叉角(β=1°～1.5°),但派生的轴向力超出额定值的3倍以上。四辊轧机模拟辊系偏移距静态零调试验,探明轧辊间初始安装位置不变没有轧辊的水平位移。辊间动态交叉现象和静态水平位移为零的两种结果,揭示出设置偏移距机理的不确定性,不能用于四辊轧机辊系平行定位及稳定性设计。     

微米级钽箔材轧制工艺优化

本文主要介绍了以厚度0.2mm钽带为坯料,采用六辊冷轧机开坯+二十辊轧机冷轧和二十辊轧机直接开坯两种加工工艺方式,并试验选取合适的中间热处理制度,生产出0.008mm微米级钽箔材。通过两种加工工艺对比,得出采用六辊冷轧机开坯+二十辊轧机冷轧轧制方法,坯料的板型、表面质量及横向厚差得到优化,因此可以提高坯料及后续的微米级钽箔材轧制效率,提高成品率。     

TMB轧机辊缝调节系统的应用

采用速度和位置的双层闭环控制,通过速度控制性能优越的伺服传动装置,实现了双模块轧机辊缝的自动调节。通过对轧机出口侧轧件在线测径仪实时数据的采集、分析、计算机轧机辊缝的调节数据,实现了双模块轧机辊缝在轧制过程中的自动调节。     

四辊轧机非常态轧制时板形模型的研究

针对四辊轧机工作过程中可能出现的上下左右不对称问题,在大量的现场试验与理论研究的基础上,充分结合四辊轧机的设备与非常态轧制的工艺特点,从辊系弹性变形模型入手,充分考虑到四辊轧机非常态轧制过程中的上下与左右的不对称性,建立一套适合于四辊轧机非常态轧制时的板形模型,编制相应的板形分析与控制软件,利用该模型及软件不但可以定量预报出带材跑偏、不对称辊型、轧制中心线与轧辊中心线不重合、不对称弯辊、不对称窜辊等非常态因素单独或综合作用对轧机成品板形的影响,而且可以定量预报出对称弯辊、对称窜辊、倾辊等常态因素对成品板形的影响。该模型及软件已经被应用到梅钢1420双机架平整机组的板形分析与控制,有效地提高了机组的成品板形质量,板形封闭率从项目开展前的2.5%降低到目前的0.5%以内,给机组创造了较大的经济效益,具有进一步推广应用的价值。     

四辊冷轧机辊系参数优化设计理论及其应用

四辊冷轧机结构设计中关键问题是辊系参数的确定,建立了包括轧机重要,轧制功率,辊间压力分布特性,纵向刚度,横向刚度和辊缝形状改变能力指标的多目标函数优化设计新模型,以上海宝钢（集团）益昌薄板公司1219冷轧机为例,进行了应用研究。     

基于测厚仪监控的厚控系统动态建模及其鲁棒H_∞控制器设计

为得到高精度的轧机机电液系统整体动态模型,将先进的控制理论应用于传统的轧制领域和提高板带产品质量精度,建立四辊轧机厚度控制系统动态模型,包括轧制过程模型、机架-辊系动态模型和液压伺服系统模型,将三个模型耦合并线性化,得到四辊轧机厚控系统多输入多输出(Multiple input multiple output,MIMO)线性化传递函数模型。考虑最终板厚质量指标,简化MIMO系统,得到基于测厚仪监控的板厚控制系统模型。利用H∞混合灵敏度鲁棒控制理论,采用遗传算法优化选取加权函数,设计H∞鲁棒控制器。仿真研究结果及与常规比例积分微分(Proportional integral derivative,PID)控制效果的比较表明,所设计的控制器对于厚度控制系统的外界扰动和参数不确定性具有较好的抑制性能,提高了测厚仪监控厚度控制系统的动态性能和稳定性。     

国内铜板带生产技术与加工装备现状

重点介绍了中色科技所研制开发的铜板带热轧机、铜带坯水平连铸机、铜带粗轧机、铜带精轧机、铜带拉弯矫直机、铜带(酸洗)脱脂清洗机等铜加工设备的技术特点、装机水平及其加工工艺。     

Study on the improved accuracy of strip profile using numerical formula model in continuous cold rolling with 6-high mill

The quality requirements for thickness accuracy in cold rolling continue to become more stringent. In cold rolling mill, it is very important that the rolling force calculation considers rolling conditions. The rolled strip thickness was predicted using calculated rolling force. However, the prediction of strip thickness in cold rolling is very difficult; in particular, for 6-high mill with shifted intermediate roll (IMR), the accuracy of thickness is not good. In this study, to improve the accuracy of rolled strip thickness, the roll gap flattening can be given based on Hertz contact theory, with contact between rolls and the smooth cylindrical rolls for the rolling elastic deformation. Also, the distribution of the roll gap flattening may be calculated using the contact force of unit transverse length. The strip profile at the continuous cold rolling is calculated by using the numerical analysis model considering the initial strip profile before cold rolling. Hence, we propose that the numerical model can predict the rolled strip profile more quickly and accurately and be applicable to the field. The results of the proposed numerical model were verified by FE-simulation and cold rolling experiments of 6-high mill with five stands.     

基于流面条元法的四辊热带钢连轧机整机仿真

用流面条元法分析带材的三维塑性变形，用影响系数法分析辊系的弹性变形，将二者联立，组成板形和板凸度的分析和计算模型，对1450mm四辊热带钢连轧机的轧制过程进行了仿真，仿真结果与实测结果吻合良好，为四辊热带钢连轧机板形分析与控制的仿真提供了模型和方法。     

关于钢板轧制厚度控制技术的研究

钢板轧制厚度控制技术是钢板轧制过程中最重要、最基础的控制技术.以辽宁汇通企业集团公司1050四辊可逆式轧机改造为研究内容,对轧机的自动厚度控制系统设计理论进行了研究,结合轧机的弹跳方程曲线及钢板变形塑性曲线,分析了各种干扰因素对轧机钢板出口厚度的影响,建立了电液位置控制系统理论模型,研究了位置压下控制中的AGC问题,实现自动位置控制和轧机的顺序控制.通过实测轧制数据可知,轧制钢板实际厚度与钢板设定厚度的最大差值为0.054 mm,中心部位与边缘部位最大厚度差不超过0.039 mm,钢板厚度控制系统控制精度达到控制要求指标.     

现场总线技术与轧制过程自动化

现场总线是自动化技术、计算机技术及智能仪表技术发展的必然产物,轧制技术、控制理论及现场总线技术的发展又促进了现代轨制过程自动化的发展,通过回顾现场总线技术的发展,分析现场总线技术的特点,以冷连轧机为例,结合轧制生产的现实,给出了基于现场总线的智能轧机分布式控制结构,以达到系统扩展性,可维护性和可操作性的要求,同时给出了智能轧机分布式控制结构的原型,进而展望流控系统及元器件必将向集成化,智能化方向发展。     

Coupled dynamic modeling of rolls model and metal model for four high mill based on strip crown control

The crown is a key quality index of strip and plate,the rolling mill system is a complex nonlinear system,the strip qualities are directly affected by the dynamic characteristics of the rolling mil.At present,the studies about the dynamic modeling of the rolling mill system mainly focus on the dynamic simulation for the strip thickness control system,the dynamic characteristics of the strip along the width direction and that of the rolls along axial direction are not considered.In order to study the dynamic changes of strip crown in the rolling process,the dynamic simulation model based on strip crown control is established.The work roll and backup roll are considered as elastic continuous bodies and the work roll and backup roll are joined by a Winkler elastic layer.The rolls are considered as double freely supported beams.The change rate of roll gap is taken into consideration in the metal deformation,based on the principle of dynamic conservation of material flow,the two dimensional dynamic model of metal is established.The model of metal deformation provides exciting force for the rolls dynamic model,and the rolls dynamic model and metal deformation model couple together.Then,based on the two models,the dynamic model of rolling mill system based on strip crown control is established.The Newmark-β method is used to solve the problem,and the dynamic changes of these parameters are obtained as follows:(1) The bending of work roll and backup roll changes with time;(2) The strip crown changes with time;(3) The distribution of rolling force changes with time.Take some cold tandem rolling mill as subject investigated,simulation results and the comparisons with experimental results show that the dynamic model built is rational and correct.The proposed research provides effective theory for optimization of device and technological parameters and development of new technology,plays an important role to improve the strip control precision and strip shape quality.     

Computer simulation of dynamic characteristics of tandem cold rolling process

A computer simulation program that can analyze the dynamic behaviors of tandem cold rolling process without laborious experiments in actual mill was developed. By using this simulation program, the stability and accuracy of strip thickness control system were evaluated for various disturbance such as hot band gage, roll eccentricity, and deformation resistance of hot rolled strip. Herein the simulation program was described, and the results of simulation on feedback and feed-forward Automatic Gage Control were quoted as examples showing the effects of analysis on dynamic characteristics.     

宽带钢冷连轧机综合耦合模型的建立与分析

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功效。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,而其前提和基础就是冷连轧机综合耦合模型的建立和分析。首先,运用轧制理论对轧制过程中板形、板厚和张力控制的各种影响因素进行了系统的分析,然后考虑执行内环的动态特性建立冷连轧机综合耦合模型,以定量地描述轧制过程中辊缝、弯辊力、本架轧辊速度、前架轧辊速度和出口厚度、出口凸度、出入口张力之间的耦合影响关系。最后,基于Matlab/Simulink工具,采用此耦合模型对某冷连轧机末机架的耦合特性进行仿真分析,指出对其进行解耦控制的必要性。