一種冷軋帶鋼板形板厚綜合控制系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種冷軋帶鋼板形板厚綜合控制系統，包括：影響系數存儲模塊，用于存儲彎輥調節對板厚的影響系數；AFC系統，用于接收板形儀在線測量的板形信號，計算各板形控制手段的在線調節量，并將在線調節量發送給板形調控機構完成板形閉環控制功能；板厚影響預計算模塊，用于接收AFC系統發出的彎輥板形控制手段在線調節量，并讀取出對應的影響系數，計算出本次彎輥調節將會產生的板厚偏差；自動板厚控制系統，用于根據板厚偏差對板厚進行調整。本實用新型專利技術有效消除了彎輥板形控制時對帶鋼板厚產生的不利影響，在改善帶鋼板形質量的同時也能保證帶鋼板厚控制效果，從而顯著提高冷軋帶鋼的產品檔次，為提高冷軋帶鋼的板形控制質量提高有力保證。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及冷軋帶鋼板形板厚控制領域，具體地說，是一種冷軋帶鋼板形板厚綜合控制系統。
技術介紹
隨著國內外裝備制造業的迅猛發展，下游用戶對冷軋帶鋼產品質量要求也日益增高，特別是對于高檔汽車和高端IT產品制造等行業。冷軋帶鋼主要用于沖制各種零部件，為了提高沖模壽命和沖壓精度，就要求冷軋帶鋼的厚度精度高、板形質量好。于是，高質量、低成本、高成材率的冷軋帶鋼產品軋制已成為冷軋企業所追求的目標。對于冷軋帶鋼軋制過程而言，板形和板厚是兩個不同的技術指標。傳統冷軋自動控制系統往往將自動板厚控制(AGC)和自動板形控制(AFC)作為兩個相對獨立的控制目標 而分別進行控制。隨著國內冷軋控制技術的快速發展，自動板厚控制已經取得了長足的進展，產品厚度精度已經有了很大提高。另一方面，冷軋帶鋼自動板形控制核心技術仍然掌握在少數國外公司手中。由于缺乏對核心控制技術的掌握，花費高昂外匯引進的自動板形控制系統往往并不能穩定生產出高附加值的高端冷軋帶鋼產品。特別地，需要注意到板厚和板形之間是相互關聯、相互影響、相互之間存在耦合關系的復雜系統，尤其表現在對帶鋼進行彎輥板形控制(諸如工作輥彎輥、中間輥彎輥等)時變化的彎輥力會對帶鋼厚度產生一定程度的影響，使本來已經調節好的厚度控制效果重新變壞，無法得到厚度精度高、板形質量好的高品質冷軋帶鋼產品。迄今為止，國內外冷軋帶鋼控制技術的研究者們對板形板厚綜合控制技術進行了較為深入的理論研究。燕山大學孫建亮博士進行了面向板形板厚控制的軋機系統動態建模及仿真研究。比較充分地考慮了軋制過程各參量間復雜的關系，運用機理建模的方法建立了面向板形板厚控制的軋機系統動力學模型，該模型建立了包括軋制方向、軋機垂直方向和軋輥軸向(帶鋼寬度方向)的動力學模型，并且考慮了軋輥軸向的非線性特性，求解了輥系的固有頻率、主振型和振動方程，研究了不同受力形勢下輥系的動態特性。然后又建立了面向板形板厚控制的軋機系統動態仿真模型，該模型可以對軋制過程進行模擬，能夠反映軋制過程中板形板厚綜合動態信息，為虛擬軋制提供一定的理論基礎和借鑒意義。日本神戶制鋼公司的AFC系統提出了一種板厚-板形非干涉控制模型，將板形執行機構調節對板厚的影響加入到其AFC系統的綜合評價函數中，一定程度上限制了 AFC系統輸出對板厚影響較大的板形調節量，也就是說在板形質量和板厚質量直接找到一個平衡點，利用犧牲一些板形控制精度的代價來換取板厚控制精度。綜上所述，已有技術尚未徹底解決冷軋帶鋼軋制過程中的板形板厚綜合控制問題。如何有效消除彎輥板形控制時對帶鋼板厚產生的不利影響，在改善帶鋼板形質量的同時也能保證帶鋼板厚控制效果，是當前冷軋帶鋼領域的一個亟待解決的技術問題
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種冷軋帶鋼板形板厚綜合控制系統，能夠有效消除彎輥板形控制時對帶鋼板厚產生的不利影響的技術問題，在改善帶鋼板形質量的同時也能保證帶鋼板厚控制效果，從而顯著提高冷軋帶鋼產品的品質。為了解決上述技術問題，本技術提供了一種冷軋帶鋼板形板厚綜合控制系統，包括影響系數存儲模塊，用于存儲測量獲得的板形控制過程中彎輥調節對板厚的影響系數；自動板形式控制AFC系統，用于接收板形儀在線測量的板形信號，周期性計算各板形控制手段的在線調節量，并將在線調節量發送給板形調控機構完成板形閉環控制功倉泛;板厚影響預計算模塊，與所述影響系數存儲模塊和AFC系統相連接，用于接收所述AFC系統發出的彎輥板形控制手段在線調節量，并從所述影響系數存儲模塊中讀取出 對應的影響系數，利用彎輥板厚影響數學模型實時計算出本次彎輥調節將會產生的板厚偏差;自動板厚控制系統，與所述板厚影響預計算模塊連接，用于根據所述板厚偏差對板厚進行調整。進一步地,還包括通訊模塊，分別與所述板厚影響預計算模塊和自動板厚控制系統連接，所述板厚影響預計算模塊將計算獲得的板厚偏差通過所述通訊模塊發送給所述自動板厚控制系統。本技術有效消除了彎輥板形控制時對帶鋼板厚產生的不利影響，在改善帶鋼板形質量的同時也能保證帶鋼板厚控制效果，從而顯著提高冷軋帶鋼的產品檔次，為提高冷軋帶鋼的板形控制質量提高有力保證。附圖說明圖I為本技術冷軋帶鋼板形板厚綜合控制系統的結構框圖。圖2為本技術一實施例的控制原理圖。圖3為本技術一實施例的控制流程圖。圖4為未使用本技術板形板厚綜合控制系統冷軋帶鋼出口厚度分布圖。圖5為使用本技術板形板厚綜合控制系統后冷軋帶鋼出口厚度分布圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本技術作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好地理解本技術并能予以實施，但所舉實施例不作為對本技術的限定。如圖I所示，本技術的一個實施例中，冷軋帶鋼板形板厚綜合控制系統包括影響系數存儲模塊，安裝于板形控制計算機內，用于存儲彎輥板厚影響系數，板形計算機優選為研華工控機，存儲模塊實現數據庫優選為Oracle數據庫；AFC(自動板形控制)系統，安裝于板形控制計算機內，用于接收板形儀在線測量的板形信號，板形儀優選為瑞典ABB公司生產的接觸式板形儀，AFC系統周期性計算各板形控制手段的在線調節量，并將在線調節量發送給板形調控機構完成板形閉環控制功能；板厚影響預計算模塊，與所述影響系數存儲模塊和AFC系統相連接，用于接收存貯在所述影響系數存儲模塊彎輥板厚影響系數和所述AFC系統發出的彎輥板形控制手段在線調節量，并利用彎輥板厚影響數學模型實時計算出本次彎輥調節將會產生的板厚偏差;通訊模塊，與所述板厚影響預計算模塊相連接，用于接收板厚影響預計算模塊發出的本次彎輥調節將會產生的板厚偏差，傳輸介質優選為光纖，局域網優選為千兆Ethernet 網；AGC(自動板厚控制)系統，與所述通訊模塊相連接，用于接收本次彎輥調節將會產生的板厚偏差，以板厚偏差為基準對軋機輥縫進行修正。上述技術方案中的影響系數存儲模塊中，所述彎輥板厚影響系數代表某種彎輥板形控制手段每動作一個單位行程(mm)時對應的帶鋼厚度變化量(um)。軋機彎輥板形控制手段通常包括工作輥正彎輥、工作輥負彎輥、中間輥正彎輥等。對于確定的具體冷軋機，彎輥板厚影響系數主要與軋機彎輥板形控制手段、帶鋼規格、材質有關。在軋機調試或者運行 初期，在軋機彎輥板形控制手段、帶鋼規格、材質確定條件下，通過測量軋制過程中多組彎輥量大小及其對應的厚度變化量，利用最小二乘方法計算出對應的彎輥板厚影響系數，在經過工藝專業人員確認后按照不同軋機彎輥板形控制手段、帶鋼規格、材質來分類編號存儲在影響系數存儲模塊中。上述技術方案中的板厚影響預計算模塊中，所述彎輥板厚影響系數的方式為在每卷帶鋼穿帶之后且AFC系統投入閉環控制之前，根據帶鋼規格和材質讀取存貯在影響系數存儲模塊的各彎輥板形控制手段對應的彎輥板厚影響系數。上述技術方案中的板厚影響預計算模塊中，所述彎輥板形控制手段在線調節量的方式為每次當AFC系統完成一次周期性計算后，讀取本次各板形控制手段的在線調節量的計算結果中關于彎輥的所有調節量。上述技術方案中的板厚影響預計算模塊中，所述利用彎輥板厚影響數學模型實時計算出本次彎輥調節將會產生的板厚偏差的數學公式為 m^h = ZEixui 1=1 式中，δ h表示本次彎輥調節將會產生的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種冷軋帶鋼板形板厚綜合控制系統，其特征在于，包括：影響系數存儲模塊，用于存儲測量獲得的板形控制過程中彎輥調節對板厚的影響系數；自動板形式控制AFC系統，用于接收板形儀在線測量的板形信號，周期性計算各板形控制手段的在線調節量，并將在線調節量發送給板形調控機構完成板形閉環控制功能；板厚影響預計算模塊，與所述影響系數存儲模塊和AFC系統相連接，用于接收所述AFC系統發出的彎輥板形控制手段在線調節量，并從所述影響系數存儲模塊中讀取出對應的影響系數，利用彎輥板厚影響數學模型實時計算出本次彎輥調節將會產生的板厚偏差；自動板厚控制系統，與所述板厚影響預計算模塊連接，用于根據所述板厚偏差對板厚進行調整。

【技術特征摘要】
1.一種冷軋帶鋼板形板厚綜合控制系統，其特征在于，包括 影響系數存儲模塊，用于存儲測量獲得的板形控制過程中彎輥調節對板厚的影響系數； 自動板形式控制AFC系統，用于接收板形儀在線測量的板形信號，周期性計算各板形控制手段的在線調節量，并將在線調節量發送給板形調控機構完成板形閉環控制功能； 板厚影響預計算模塊，與所述影響系數存儲模塊和AFC系統相連接，用于接收所述AFC系統發出的彎輥板形控制手段在線調節量，并從所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：解相朋，趙菁，吳有生，祝兵權，
申請(專利權)人：中冶南方工程技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：