热轧带钢层流冷却过程控制系统及应用(1).ppt

层冷控制模型在热带轧制中的应用
龚殿尧
轧制技术及连轧自动化国家重点实验室
(东北大学)
轧制技术及连轧自动化国家重点实验室


主要设备概述
与其它功能的关系
控制模型描述
启动逻辑
控制方式
控制模式
控制策略
2. 主要功能模块
计算准备处理
预设定模块
修正设定模块
自学习模块

常规冷却设定
冷却速度设定
常规冷却再设定
冷却速度再设定

主要内容

层流冷却设备安装在精轧机出口机架至卷取机之间,在过程自动化系统和基础自动化系统的控制之下,根据带钢精轧出口的带钢温度、速度等数据和其它工艺设备参数,经过模型运算(包括预设定计算、修正设定计算、自学习计算),控制层流冷却区的冷却设备的集管组态,实现对带钢的冷却模式、卷取温度和冷却速率的控制,将热轧带钢按预定路径冷却到工艺要求的卷取温度,使其力学性能和金相组织结构达到预定的质量要求。
1 功能概述
层流冷却过程设定模型

主要设备概述
主要设备
功能
输出辊道上部U形管和下部喷射管
水冷
侧喷集管垂直喷射集管空气吹扫装置
残留水清扫
主冷区和精冷区
前馈和反馈

层冷模型与其它功能的关系
过程设定系统
层冷模型
PDI数据
精轧设定数据
实测数据
历史数据
层别数据
自学习
设定结果
Ⅰ级
Ⅱ级
报警信息
报表文件
终端

层冷模型描述
层冷模型六部分
计算准备处理
预设定计算
修正设定计算
反馈控制计算
自学习计算
控制终了处理
如钢种组别、冷却模式、特殊控制模式
以及模型计算时的各种参数数据
进行与带钢头部的冷却集管组态的预设定
修正与带钢各样本段对应的冷却集管组态
由基础自动化完成
基于控制目标的实测值和模型计算值之间的
偏差,对控制模型中的学习项进行修正,纠
正模型预报偏差,以提高模型的预报精度,
改善控制效果
由基础自动化完成

带钢位置的过程控制级跟踪
模型中各种组别的确定
常规冷却控制设定计算(仅以卷取温度为控制目的)
冷却速度控制计算
一组集管内的水冷温降计算
空冷温降计算
其它功能还包括

启动逻辑
No
功能
启动时刻
终了时刻
1
计算准备处理
精轧前测温仪检得带钢
数据准备完毕
2
预设定计算
精轧F2机架咬钢时,由控制逻辑启动
模型预设定计算执行结束
3
修正设定计算
精轧出口高温计检得(对于带钢头部)、带钢定长样本达到时,由控制逻辑启动
带钢尾部通过精轧出口高温计
4
反馈控制
CT-ON+时间后,经一定周期被启动,在基础自动化中完成
带钢中部通过卷取机前的测温仪
5
学习计算
学习点到达CT位置时刻,由控制逻辑启动
学习计算执行结束

冷却控制方式
控制方式
描述
控冷过程进行自动设定
层流冷却的初始设定和前馈控制由过程计算机完成,基础自动化按照过程计算机所给出的喷水组态控制相应喷水阀门的开闭
由操作员通过终端对控冷过程进行设定
冷却制度和规程将由操作员在终端(HMI)
输入,并可对其进行存储,供操作员选择
调用。
由基础自动化完成带钢的头尾跟踪、反馈
和精轧机抛钢后的前馈控制功能。
手动控制方式
完全由操作工启/停冷却设备的运行

冷却模式
模式
描述
1
设定计算所使用的带钢终轧温度为带钢头部温度值,按常规冷却方法计算热输出辊道上的集管组态并输出
2
设定计算所使用的带钢终轧温度为从带钢长度各分段点收集精轧出口温度值,按常规冷却方法计算并输出热输出辊道上对应各段的集管组态,适用于精轧出口温度(FDT)是变化的、有轧制加减速或恒速的工艺状况,其控制目标为卷取温度
3
从带钢长度各分段点收集精轧出口温度值(FDT),按冷却速度控制方法计算并输出热输出辊道上对应各段的集管组态。此种控制模式适用于精轧出口温度(FDT)是变化的、并且有轧制加减速或恒速的工艺状况,需要进行模型学习项的更新。其控制目标为冷却速度、中间目标温度和卷取温度
缺省模式