轧机厚度自动控制系统设计.doc.doc

轧机厚度自动控制系统设计摘要:随着社会经济的发展,对板带产品的质量和精度要求越来越高。厚度精度就是板带产品的重要质量指标之一。本文针对轧机 AGC 技术的现状,以及轧机厚差产生的原因进行了分析。在此基础上,对轧机 AGC 进行分析,以 APC 为主要研究对象, 选用 PLC 作为系统的控制器, 将位移传感器测得的位移量经 A/D 转换送给 PLC 来控制步进电机,从而控制阀, 通过轧制力来改变辊缝厚度实现轧机厚度控制。关键词:轧机 AGC APC 1 引言轧机又称轧钢机, 轧钢机就是在旋转的轧辊之间对钢件进行轧制的机械,轧钢机一般包括主要设备(主机)和辅助设备(辅机)两大部分。轧钢机按轧辊的数目分为二辊, 三辊式, 四辊式和多辊式, 轧钢机通常简称为轧机。板带厚度精度是板带材的两大质量指标之一, 板带厚度控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。带钢纵向厚度不均是影响产品质量的一大障碍, 因此, 轧机的一项重要课题就是带钢厚度的自动控制。厚度自动控制系统是通过测厚仪或传感器对带材实际轧出厚度连续进行测量, 并根据实测值与给定值比较后的偏差信号,借助于控制回路或计算机的功能程序, 改变压下装置、张力或轧制速度, 把带材出口厚度控制在允许的偏差范围内。实现厚度自动控制的系统称为“ AGC" 。我国近年来从发达国家引进的一些大型的现代化的板带轧机, 其关键技术是高精度的板带厚度控制和板形控制。板带厚度精度关系到金属的节约、构件的重量以及强度等使用性能,为了获得高精度的产品厚度, AGC 系统必须具有高精度的压下调节系统及控制系统的支持。而对于轧机来说产生厚差的原因大致可分为三大类: (1 )轧机方面的原因:轧辊热膨胀和磨损、轧辊弯曲、轧辊偏心和支撑辊轴承油膜厚度等都会产生厚度波动。它们都是在液压阀位置不变的情况下,使实际辊缝发生变化,从而导致轧出的带钢厚度产生波动。(2 )轧件方面的原因:厚度偏差会直接受到坯料尺寸变化的影响。它包括来料宽度不均和来料厚度不均的影响。(3) 轧制工艺方面的原因: 轧制时前后张力的变化、轧制速度的变化等。 2 系统总体设计厚度自动控制 AGC ( Automatic Gauge Control )是指钢板轧机在轧制过程中通过动态微调使钢板纵向厚度均匀的一种控制手段。厚度自动控制系统是通过测厚仪或传感器对带材实际轧出厚度连续进行测量, 并根据实测值与给定值比较后的偏差信号,借助于控制回路或计算机的功能程序, 改变压下装置、张力或轧制速度, 把带材出口厚度控制在允许的偏差范围内。 AGC 系统一般包括有: 1) 压下位置闭环: 为了轧出给定厚度的轧件, 首先必须在轧件进入辊缝之前, 准确地设定空载辊缝。其次, 在轧制过程中, 为了使轧后的轧件厚度均匀一致,还必须随着轧制条件的变化及时的调整空载辊缝的大小。这些都是通过正确地设定和控制压下位移( 位置) 来完成。压下位置闭环的作用就是通过对位移传感器测得的辊缝实际值与给定值进行比较, 准确的控制轧辊的压下位移, 达到设定和控制空载辊缝的目的。辊缝值是通过操作侧和传动侧液压缸的位移取平均值得到的。它是整个厚度自动控制系统的基础。压下位置控制系统又称为 APC ( Automatic Position Control )系统。 2 )轧制力闭环:通过控制轧制力来实现对厚度的控制。在控制时是