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冷连轧自动厚度冶金机械设备控制的基本理论

 冷连轧自动厚度冶金机械设备控制的基本理论

 
核心提示:  轧机出口带钢厚度是由轧机弹性曲线和带钢塑性曲线的交点来确定的,冶金机械设备弹塑曲线是自动厚度控制的理论基础。为了定性
  轧机出口带钢厚度是由轧机弹性曲线和带钢塑性曲线的交点来确定的,冶金机械设备弹塑曲线是自动厚度控制的理论基础。为了定性及定位地讨论厚度控制,弹性-塑性方程图解和解析法是两种十分有用的方法。
 
  冷轧的特点是塑性曲线较陡,因此压下变动的效率较差(特别是后几个机架,由于轧件薄又加上加工硬化,压下效率更低),对薄而硬的材料往往在后两架采用张力来控制厚度(张力AGC)。张力变化后,将通过影响轧制力(影响塑性曲线斜率)而影响厚度。
 
  为了找出沾(厚差)、SP(轧制力变动)与(来料厚差)、SX(硬度变动),St(张力变动)、SS(压下变动)及Si(速度变动)之间的解析关系,目前普遍采用“非线性方程线性化”的方法。轧制力(塑性曲线)等公式虽为非线性函数,但考虑到冶金机械设备AGC所涉及的将是各参数在工作点(设定值)附近的小值变化,为了方便分析又不失工程所需的精度,采用了非线性函数线性化的方法,即将非线性函数用泰勒级数展开后仅取其一次项。
 
  AGC系统可以采用厚度外环、位置内环方式,也可以采用厚度外环、压力内环方式。两种方式的控制量不同,厚度外环、位置内环方式需算出砧与SS的关系,将SS加到辊缝设定值上,作为位置内环的给定值来消除厚差敁;厚度外环、压力内环方式需计箅出s/t与SP的关系,将SP加到压力设定值上,作为压力内环的给定值来消除厚差。速度比控制是指在轧制品种规格确定的条件下(厚度分配已确定后),严格控制各机架速度并使其保持恒定比例,由此来保证各机架出口厚度。在速度比固定的情况下,一旦厚度有变动就会使张力波动。为此,应极力提高各机架主传动的静态、动态品质,特别是静态精度,并使其具有较硬的特性。
 
  它是在轧机的出口侧装设精度比较高的测厚疼(如X射线测厚仪或同位素测厚仪),直接测出冶金机械设备带钢实际轧出厚度,并将其与设定的目标厚度值进行比较。当两者数值相等时,厚度偏差的比较环节输出为零;若两者不等而有一厚度偏差输出时,则将该厚度偏差反馈给自动厚度控制装置,经放大并变换为辊缝调节量的控制信号,输出给压下控制结构。反馈属于闭环控制,它将使厚差越来越小,但由于存在滞后,效果将受影响。如何减小滞后是反馈控制成败的关键。