浅析平整机辊逢控制.doc

浅析平整机辐缝控制孟德霞马卫山李连山（唐钢冷轧薄板厂）摘要：简单介绍了冷轧平整的H的和意义分析了应用于唐钢冷轧厂平整机组的馄缝控制系统，描述了基木控 制功能、基准值选择、基准值斜坡及辘缝标定关键词：辐缝控制、传感器、控制器、基准值、辐逢标定1、 前言冷轧带钢经过再结晶退火，消除了加工硬化组织，但却使力学性能和加工性能变坏出现屈服平 台，为抑制屈服平台平柴轧制是最有效的一种加工方法带钢经过平整后，可以消除带钢退火过程 中产生的屈服平台，防止冲压成形吋产生滑移线，同吋也可以改善带钢的平直度，调敕并给出带钢 表而的光洁度和粗糙度唐钢冷轧薄板厂1780平整机组冷轧平整是一个小压下率的冷轧变形过程，冷轧工艺及设备由 徳国西马克公司提供，为单机架四馄平整n电气控制采用ABB公司基础自动化控制系统800XA,它 的恒延伸率控制系统是国际上先进和成熟的技术.由于桓延伸率调节，用轧制力和倾斜控制系统调 节，最终都是通过控制机架液压压上缸的位置/压力來实现的因此液压辘缝控制是平整机控制的 核心本文以冷轧平整机组为例，对平整机馄缝控制系统进行浅析n2、 辗缝控制说明轧馄馄缝控制（RGC）是A13B程序控制的一个软件包。

它通过安装在机架液压压上缸的位置传 感器值和压力传感器值控制伺服阀输出调节上、下馄系位置/压力（馄缝）控制，以实现恒延伸率 控制・RGC控制是一个快速反馈控制，运行周期为2ms包括：从压力传感器的模拟量输入、从增量位置传感器的脉冲数输入、伺服系统/比例阀的模 拟量输出、数据记录的实际位置输出、轧制力和馄缝偏差值模拟量输出第二部分是带有各个控制模式使用条件逻辑的基本控制功能，还有基准值的选择第三部分包括一个标定位置计数器的顺序步骤，以在换馄等操作之后通过标定获得一个确定位 置的平行馄缝3、 车昆缝控制（RGC）液压馄缝控制可进行位置控制或轧制力控制，但馄缝打开吋只能进行位置控制，当馄缝闭合吋 才能使用轧制力控制不论在任何时候，位置控制和轧制力控制这两种控制方式都应能平稳地进行转换，所以，要求 在任何时间内，未使用的控制冋路应与使用的控制冋路的输出信号进行修正，并且进行实际值与参 考值的比较・-•个同步/调整倾斜的控制系统用于位置控制和轧制力控制，确保两侧HGC液压缸平行动作， 这就可使上馄系水平的处于轧机中心线并且在过载情况下可打开馄系馄缝控制图如下：腔侧而枳倾斜给定1)=0. 5 -1)=0. 25—►操作侧 单轧制力控制器传动侧爪力.听传动侧单轧制力给定 轧制力校正值 杆側压力H側而枳操作侧丿k力■网.比操作侧单轧制力给定 祖制力给宦A+传动側 单轧制力 控制藩传动侧单轧制力实际值 总轧制力实际值 操件侧甲轧制力实际fif操作侧位氏 传动侧位置|X孔机曲线「十JL旦」lS适配骼漂移补偿「园—%限幅f %传动側何服阀操作侧伺服阀倾斜实麻值位置实际值图1液乐辗缝控制图每一个液压缸的实际位置值都是用增量式位宜传感器來测量的。

传感器发出的位置上升/下降 脉冲由预设的硕件计数器读取实际位萱值是传动侧和操作侧位宜计数器读数的平均值实际辗缝倾斜值是由传动侧位置值减 去操作侧位宜值得到的基本控制功能中标定逻辑发出的脉冲将会用实际位宜偏差值重宜位宜计数器两个位宜计数器 同时被重宜，倾斜值将被宜为零在每一个液压缸上都安装有压力计测量实际轧制力把传动侧和操作侧的单侧轧制力加起來得 到总的轧制力3.1伺服阀位置、倾斜和轧制力控制器对于不同的控制模式使用了儿种控制器：(1) 伺服阀位宜控制：基准值和实际值作差值作为控制器输入控制器增益随着觀缝从打开到 闭合逐渐增大，反Z亦然通过一•个斜坡完成从低到高的切换以避免冲击输出限制在伺服输出的 +/-80%,从而有倾斜控制的裕景⑵总轧制力控制：控制计算得到的轧制力所以，变化的弯辘力的迄响也得到了补偿输出 限制在伺服输出的+/-80%,从而有倾斜控制的裕量3) 倾斜控制：控制器增益随着辘缝从打开到闭合逐渐增人，反之亦然输出限制在伺服输出 的+/-20%,从而有位置和总轧制力控制的裕量4) 单侧轧制力控制：每一侧的轧制力由单独的控制器分别控制辗缝调节速度和活塞侧液压缸压力/轧制力的关系是非线性的，下图显示了典型压下系统的闭 合/打开速度： openrg closing(S/UIUJ) paads图2压下系统的闭合/打开速度曲线为了补偿这个系统内在的非线性，伺服控制信号增益修正量修正。

通过这个修正得到了一 个线性的液压系统输出，通过活塞侧实际轧制力计算而得n因此，闭环控制的响应吋间在整个轧制 力范围内都是恒定的n补偿汕柱取决于实际活塞冲程，不同控制器的放人系数都得到了连续的修正3. 2基本控制功能和基准值选择3. 2.1基本控制功能基本控制功能包括控制RGC程序的逻辑和产生控制环（如位置、总轧制力、单侧轧制力和倾 斜控制）所使用的基准值设计了给盞加控制程序、板形控制和操作（HM1）的界而给定值、预设值的数据传输、二进 制控制命令和状态显示命令通过这些界而完成n3. 2.1.1基本操作模式选择对于基本操作模式，有一个确定的规程来闭合/断开电磁阀一般地有两种操作模式：馄缝控制：当所有电气和机械条件都满足并且馄缝标定或闭合之厉，馄缝控制将起作用它启 动电磁阀使伺服阀工作和杆侧压力控制，并且是所有闭环控制模式的条件，如位置、总轧制力和单 侧轧制力控制快速打开：当紧急情况要求快速打开馄缝吋，这种模式是必须的在电气或机械故障使辘缝控 制不能运行吋，执行此功能・当按下按钮时切换到快速打开，也可连接到外部命令如“急停”3. 2.1.2控制模式选择当馄缝控制模式时，下列控制模式可供选择：位置控制：在轧制力小于最小接触力（轧机机械下限）时，当启动程序或激活馄缝控制吋，位 置控制将自动启动。

总轧制力控制：在轧制吋，位置或总轧制力模式可供选择操作工、标定顺序或者外部界而 （如穿带顺序）都能够激活此模式单侧轧制力控制：此控制是标定和测试所需要的激活控制模式中的一个将中断已经选择的模式.倾斜控制在位置控制和总轧制力控制时总是激 活的，但在单侧轧制力控制不激活.3. 2. 2基准值选择按钮、标定顺序或者外部程序（如穿带顺序或换馄顺序）的命令，都会给出按照基准值斜坡 打开/闭合馄缝的命令促使基准值斜坡以一个确定的速率（斜坡）增加/减少基准值，以实际的基 准值开始并在达到选择的目标值吋停止执行的不同模式：（1） 收缩收缩命令将促使馄缝以位置基准值斜坡打开，直到到达收缩的目标位置2） 打开固定距离的馄缝促使馄缝以位置基准值斜坡打开直到固定距离3） 移动到预设位置促使馄缝以位置基准值斜坡闭合或打开，直到达到位置预设值・（4） 转换到接触轧制力促使馄缝以位置基准值斜坡闭合，直到建立起接触轧制力5） 转换到总轧制力预设值促使馄缝以总轧制力基准值斜坡闭合或打开，直到达到预设值・（6） 转换到单侧轧制力标定对传动和操作侧使用单侧轧制力基准值斜坡闭合或打开馄缝，直到达到标定轧制力3、 3基准值斜坡为了确保位置、总轧制力和单侧轧制力间能够平缓的转换，连续的测量位置传感器和压力传感 器的实际值，在转换的吋候把实际值置为基准值对于每一个控制模式都有一个基准值斜坡：（1） 位置基准值斜坡可以手动调节以两种速度增加或减少n在位置控制预标定或标定位置计数器吋，基准值斜坡被 初始化为位置计数器偏差值，以确保在位置控制下顺利标定。

位置基准值用于伺服阀或比例阀位置 控制n（2） 倾斜基准值斜坡这个基准值可以用操作旋钮手动改变，或倾斜控制系统||动的连续改变在倾斜控制预标定或 标定位置计数器时，基准值斜坡被初始化为零以确保在位置控制下顺利标定3） 总轧制力基准值斜坡可以用手动旋钮调节以两种速度增加或减少用调敕的值限制斜坡输出，限制轧制力在接触 轧制力（下限）和最大轧制力（上限）之间4） 单侧轧制力基准值斜坡不能手动调节n虽然传动侧和操作侧标定的单侧轧制力基准值是相同的，但是两侧使用了不同 的基准值斜坡4、 车昆缝标定和倾斜标定馄缝测量系统是一个数字化功能系统，当测量系统的零点漂移产生时（换馄或不可控的液压缸动作 或高压关闭），必须重新馄缝标定和倾斜标定5、 结束语随着钢铁产殆市场竞争的日益加剧，为在竟争中处于有利地位引进平整机生产线平整机生产 线是生产冷轧卷重要的一道生产工序，其控制系统直接影响成品的表而质颦和物理性能本文只对 馄缝控制进行分析，了解其控制原理，为更好的适应生产需要。