一種熱連軋液壓自動厚度控制系統技術方案

一種熱連軋液壓自動厚度控制系統，包括提供動力源的液壓泵站、安裝在各機架上的由液壓油缸、伺服閥、檢測設備等組成的液壓伺服系統、基于VME總線工控機的各機架控制中心以及用于完成操作、數據記錄的HMI、數據服務器等。該厚度實時控制以VME總線多處理器框架為基礎，采用綜合AGC控制方式對影響厚度控制精度的各種因素進行動態補償，保證了帶鋼全帶長的厚度控制精度。較為完善的監控和數據記錄系統，保證故障的及時排除。

Hydraulic automatic thickness control system for hot continuous rolling

A hot rolling mill hydraulic automatic gauge control system, including power source, hydraulic pump installed in the rack by the hydraulic cylinder, servo valve, testing equipment and other components of the hydraulic servo system based on VME bus computer control center for the completion of each frame and operation of data record, data server, HMI. The thickness of the real-time control based on VME bus multi processor framework, using a comprehensive AGC control method of dynamic compensation for various factors affecting the precision of thickness control, ensure the whole strip thickness control precision with long. A more complete monitoring and data recording system to ensure timely troubleshooting.

【技術實現步驟摘要】
一種熱連軋液壓自動厚度控制系統所屬
本專利技術涉及一種熱連軋液壓自動厚度控制系統，適用于機械領域。
技術介紹
傳統的帶鋼熱連軋生產線包括板坯庫、加熱爐區、粗軋區、粗精軋之間的中間輥道及飛剪、精軋區、熱輸出輥道及層流冷卻裝置、卷取區、運輸鏈、成品庫等。帶鋼熱連軋生產工藝在相當長的一段時間內變化不大，直到20世紀90年代連鑄連軋的出現，才發生了明顯的變化，但軋線上的主要設備除加熱及粗軋外，其他設備仍基本相同。
技術實現思路
本專利技術提出了一種熱連軋液壓自動厚度控制系統，厚度實時控制以VME總線多處理器框架為基礎，采用綜合AGC控制方式對影響厚度控制精度的各種因素進行動態補償，保證了帶鋼全帶長的厚度控制精度。較為完善的監控和數據記錄系統，保證故障的及時排除。本專利技術所采用的技術方案是：所述控制系統包括提供動力源的液壓泵站、安裝在各機架上的由液壓油缸、伺服閥、檢測設備等組成的液壓伺服系統、基于VME總線工控機的各機架控制中心以及用于完成操作、數據記錄的HMI、數據服務器等。所述液壓泵站由主液壓泵、蓄能器、油箱和輔助液壓泵等組成，是保證液壓系統正常工作的基礎。泵站控制系統采用ABB公司AC800M型PLC，為泵站提供正常運轉所需的溫度、油壓和液位，并控制液壓泵的啟動。系統通過模擬監控畫面顯示工作狀態，并通過以太網為液壓AGC控制系統提供相關信息。液壓油缸安裝于上支撐輥軸承座和壓下螺釘之間，活塞直徑964mm，最大行程35mm，可提供最大軋制力32000kW。每個油缸裝備兩個MOOG二級伺服閥互為備用，并在必要時雙閥可同時投入。另外，各油缸還安裝兩個分辨率為1μm的油缸位移傳感器和用于間接測量軋制力的油壓傳感器。所述液壓泵站HMl負責監控整個液壓泵站系統的液位、壓力和溫度，保證泵站的正常運行。液壓AGC系統HMI負責完成操作工對AGC系統的正常操作，包括伺服閥選擇、位移傳感器選擇、油缸位置閉環測試、軋機零位標定、軋機剛度測試、AGC投入選擇等。所述液壓泵站為短行程HAGC油缸提供穩定的高壓動力(油缸壓力28MPa，最大流量250L/min,油溫38~41℃范圍內，并盡可能減少擾動)。為保證其可靠運行并克服油路較長、油缸設備分散等問題，系統采用4臺主泵(3臺運行，1臺備用)提供動力，采用3臺輔助泵(其中1臺作為預過濾泵使用)為泵站自身提供液壓油過濾、系統冷卻和液位控制。整個泵站系統包括7臺電動機、4臺伺服泵、3臺螺桿泵、6個蓄能器等，并包括本地和遠程監控系統，負責液壓泵站的啟動、運行、停車操作，并實時監控泵站上關鍵部位的溫度、液位、壓力等信號。所述控制系統采用硬度前饋方法，根據F1機架硬度變化預報下游機架的硬度變化，提供給AGC控制模型修正輥縫調整量。同時，采用張力(活套)-AGC補償方法，減小活套擺動和張力變化造成的調整誤差。針對硬度前饋中FI硬度值在下游機架的定位問題，采用自適應修正方法，根據F1前饋的硬度值和當前機架實際計算的硬度值之差，動態調整硬度預測點的位置，保證AGC控制位置始終都與硬度預測位置相符。針對測厚反饋AGC中史密斯補償器中模型誤差帶來的控制誤差，采用模型自適應修正方法，根據實測厚度與模型預報厚度之差修正模型參數，減小后續預報值與實際值的誤差。本專利技術的有益效果是：厚度實時控制以VME總線多處理器框架為基礎，采用綜合AGC控制方式對影響厚度控制精度的各種因素進行動態補償，保證了帶鋼全帶長的厚度控制精度。較為完善的監控和數據記錄系統，保證故障的及時排除。液壓AGC系統投入之后，產品的厚度控制精度明顯提高，同板差基本能夠保持在士(0.03~0.05)mm。同時，由于采用了恒軋制力保護軋制、活套-AGC調整量自適應、電動回抬補償等異常情況下的保護措施，使得軋線的故障率明顯降低。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是本專利技術的精軋機架液壓厚度控制系統組成結構圖。圖2是本專利技術的AGC系統算法結構圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。如圖1，控制系統包括提供動力源的液壓泵站、安裝在各機架上的由液壓油缸、伺服閥、檢測設備等組成的液壓伺服系統、基于VME總線工控機的各機架控制中心以及用于完成操作、數據記錄的HMI、數據服務器等。液壓泵站由主液壓泵、蓄能器、油箱和輔助液壓泵等組成，是保證液壓系統正常工作的基礎。泵站控制系統采用ABB公司AC800M型PLC，為泵站提供正常運轉所需的溫度、油壓和液位，并控制液壓泵的啟動。系統通過模擬監控畫面顯示工作狀態，并通過以太網為液壓AGC控制系統提供相關信息。液壓油缸安裝于上支撐輥軸承座和壓下螺釘之間，活塞直徑964mm，最大行程35mm，可提供最大軋制力32000kW。每個油缸裝備兩個MOOG二級伺服閥互為備用，并在必要時雙閥可同時投入。另外，各油缸還安裝兩個分辨率為1μm的油缸位移傳感器和用于間接測量軋制力的油壓傳感器。液壓泵站HMl負責監控整個液壓泵站系統的液位、壓力和溫度，保證泵站的正常運行。液壓AGC系統HMI負責完成操作工對AGC系統的正常操作，包括伺服閥選擇、位移傳感器選擇、油缸位置閉環測試、軋機零位標定、軋機剛度測試、AGC投入選擇等。液壓泵站為短行程HAGC油缸提供穩定的高壓動力(油缸壓力28MPa，最大流量250L/min,油溫38~41℃范圍內，并盡可能減少擾動)。為保證其可靠運行并克服油路較長、油缸設備分散等問題，系統采用4臺主泵(3臺運行，1臺備用)提供動力，采用3臺輔助泵(其中1臺作為預過濾泵使用)為泵站自身提供液壓油過濾、系統冷卻和液位控制。整個泵站系統包括7臺電動機、4臺伺服泵、3臺螺桿泵、6個蓄能器等，并包括本地和遠程監控系統，負責液壓泵站的啟動、運行、停車操作，并實時監控泵站上關鍵部位的溫度、液位、壓力等信號。如圖2，控制系統采用硬度前饋方法，根據F1機架硬度變化預報下游機架的硬度變化，提供給AGC控制模型修正輥縫調整量。同時，采用張力(活套)-AGC補償方法，減小活套擺動和張力變化造成的調整誤差。針對硬度前饋中FI硬度值在下游機架的定位問題，采用自適應修正方法，根據F1前饋的硬度值和當前機架實際計算的硬度值之差，動態調整硬度預測點的位置，保證AGC控制位置始終都與硬度預測位置相符。針對測厚反饋AGC中史密斯補償器中模型誤差帶來的控制誤差，采用模型自適應修正方法，根據實測厚度與模型預報厚度之差修正模型參數，減小后續預報值與實際值的誤差。考慮到軋輥偏心、軋輥熱膨脹和磨損、油膜厚度變化等對帶鋼成品厚度的影響，系統還設置了相關的補償控制。油膜厚度補償0支撐輥油膜軸承中油膜厚度變化會造成輥縫變化，從而影響鋼板的厚度精度。油膜厚度與軋制力、軋制速度相關。在模型設定計算中，一般會考慮設定軋制力和速度下的油膜補償。因此，在AGC的油膜補償中，主要考慮的是補償速度變化和軋制力變化時的油膜厚度變化值。軋輥熱膨脹與磨損補償。軋制過程會造成軋輥的熱膨脹和磨損，從而導致輥徑變化影響鋼板厚度控制精度。該值由二級模刮中的熱磨計算模塊定時計算后發送到ACC系統，然后由AGC系統將該補償量疊加到輥縫調整量中。軋輥偏心補償。偏心補償的方法包括被動補償、主動補償兩大類。系統采用被動偏心控制—死區法來消除控制信號中的周期分量。該方法的優點是簡本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱連軋液壓自動厚度控制系統，其特征是：所述控制系統包括提供動力源的液壓泵站、安裝在各機架上的由液壓油缸、伺服閥、檢測設備等組成的液壓伺服系統、基于VME總線工控機的各機架控制中心以及用于完成操作、數據記錄的HMI、數據服務器等。

【技術特征摘要】
1.一種熱連軋液壓自動厚度控制系統，其特征是：所述控制系統包括提供動力源的液壓泵站、安裝在各機架上的由液壓油缸、伺服閥、檢測設備等組成的液壓伺服系統、基于VME總線工控機的各機架控制中心以及用于完成操作、數據記錄的HMI、數據服務器等。2.根據權利要求1所述的一種熱連軋液壓自動厚度控制系統，其特征是：所述液壓泵站由主液壓泵、蓄能器、油箱和輔助液壓泵等組成，是保證液壓系統正常工作的基礎，泵站控制系統采用ABB公司AC800M型PLC，為泵站提供正常運轉所需的溫度、油壓和液位，并控制液壓泵的啟動。3.根據權利要求1所述的一種熱連軋液壓自動厚度控制系統，其特征是：所述液壓泵站HMl負責監控整個液壓泵站系統的液位、壓力和溫度，保證泵站的正常運行，液壓AGC系統HMI負責完成操作工對A...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓會義，
申請(專利權)人：韓會義，
類型：發明
國別省市：遼寧,21