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一种热连轧液压自动厚度控制系统技术方案

技术编号:15671538 阅读:157 留言:0更新日期:2017-06-22 17:54
一种热连轧液压自动厚度控制系统,包括提供动力源的液压泵站、安装在各机架上的由液压油缸、伺服阀、检测设备等组成的液压伺服系统、基于VME总线工控机的各机架控制中心以及用于完成操作、数据记录的HMI、数据服务器等。该厚度实时控制以VME总线多处理器框架为基础,采用综合AGC控制方式对影响厚度控制精度的各种因素进行动态补偿,保证了带钢全带长的厚度控制精度。较为完善的监控和数据记录系统,保证故障的及时排除。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种热连轧液压自动厚度控制系统所属
本专利技术涉及一种热连轧液压自动厚度控制系统,适用于机械领域。
技术介绍
传统的带钢热连轧生产线包括板坯库、加热炉区、粗轧区、粗精轧之间的中间辊道及飞剪、精轧区、热输出辊道及层流冷却装置、卷取区、运输链、成品库等。带钢热连轧生产工艺在相当长的一段时间内变化不大,直到20世纪90年代连铸连轧的出现,才发生了明显的变化,但轧线上的主要设备除加热及粗轧外,其他设备仍基本相同。
技术实现思路
本专利技术提出了一种热连轧液压自动厚度控制系统,厚度实时控制以VME总线多处理器框架为基础,采用综合AGC控制方式对影响厚度控制精度的各种因素进行动态补偿,保证了带钢全带长的厚度控制精度。较为完善的监控和数据记录系统,保证故障的及时排除。本专利技术所采用的技术方案是:所述控制系统包括提供动力源的液压泵站、安装在各机架上的由液压油缸、伺服阀、检测设备等组成的液压伺服系统、基于VME总线工控机的各机架控制中心以及用于完成操作、数据记录的HMI、数据服务器等。所述液压泵站由主液压泵、蓄能器、油箱和辅助液压泵等组成,是保证液压系统正常工作的基础。泵站控制系统采用ABB公司AC800M型PLC,为泵站提供正常运转所需的温度、油压和液位,并控制液压泵的启动。系统通过模拟监控画面显示工作状态,并通过以太网为液压AGC控制系统提供相关信息。液压油缸安装于上支撑辊轴承座和压下螺钉之间,活塞直径964mm,最大行程35mm,可提供最大轧制力32000kW。每个油缸装备两个MOOG二级伺服阀互为备用,并在必要时双阀可同时投入。另外,各油缸还安装两个分辨率为1μm的油缸位移传感器和用于间接测量轧制力的油压传感器。所述液压泵站HMl负责监控整个液压泵站系统的液位、压力和温度,保证泵站的正常运行。液压AGC系统HMI负责完成操作工对AGC系统的正常操作,包括伺服阀选择、位移传感器选择、油缸位置闭环测试、轧机零位标定、轧机刚度测试、AGC投入选择等。所述液压泵站为短行程HAGC油缸提供稳定的高压动力(油缸压力28MPa,最大流量250L/min,油温38~41℃范围内,并尽可能减少扰动)。为保证其可靠运行并克服油路较长、油缸设备分散等问题,系统采用4台主泵(3台运行,1台备用)提供动力,采用3台辅助泵(其中1台作为预过滤泵使用)为泵站自身提供液压油过滤、系统冷却和液位控制。整个泵站系统包括7台电动机、4台伺服泵、3台螺杆泵、6个蓄能器等,并包括本地和远程监控系统,负责液压泵站的启动、运行、停车操作,并实时监控泵站上关键部位的温度、液位、压力等信号。所述控制系统采用硬度前馈方法,根据F1机架硬度变化预报下游机架的硬度变化,提供给AGC控制模型修正辊缝调整量。同时,采用张力(活套)-AGC补偿方法,减小活套摆动和张力变化造成的调整误差。针对硬度前馈中FI硬度值在下游机架的定位问题,采用自适应修正方法,根据F1前馈的硬度值和当前机架实际计算的硬度值之差,动态调整硬度预测点的位置,保证AGC控制位置始终都与硬度预测位置相符。针对测厚反馈AGC中史密斯补偿器中模型误差带来的控制误差,采用模型自适应修正方法,根据实测厚度与模型预报厚度之差修正模型参数,减小后续预报值与实际值的误差。本专利技术的有益效果是:厚度实时控制以VME总线多处理器框架为基础,采用综合AGC控制方式对影响厚度控制精度的各种因素进行动态补偿,保证了带钢全带长的厚度控制精度。较为完善的监控和数据记录系统,保证故障的及时排除。液压AGC系统投入之后,产品的厚度控制精度明显提高,同板差基本能够保持在士(0.03~0.05)mm。同时,由于采用了恒轧制力保护轧制、活套-AGC调整量自适应、电动回抬补偿等异常情况下的保护措施,使得轧线的故障率明显降低。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的精轧机架液压厚度控制系统组成结构图。图2是本专利技术的AGC系统算法结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1,控制系统包括提供动力源的液压泵站、安装在各机架上的由液压油缸、伺服阀、检测设备等组成的液压伺服系统、基于VME总线工控机的各机架控制中心以及用于完成操作、数据记录的HMI、数据服务器等。液压泵站由主液压泵、蓄能器、油箱和辅助液压泵等组成,是保证液压系统正常工作的基础。泵站控制系统采用ABB公司AC800M型PLC,为泵站提供正常运转所需的温度、油压和液位,并控制液压泵的启动。系统通过模拟监控画面显示工作状态,并通过以太网为液压AGC控制系统提供相关信息。液压油缸安装于上支撑辊轴承座和压下螺钉之间,活塞直径964mm,最大行程35mm,可提供最大轧制力32000kW。每个油缸装备两个MOOG二级伺服阀互为备用,并在必要时双阀可同时投入。另外,各油缸还安装两个分辨率为1μm的油缸位移传感器和用于间接测量轧制力的油压传感器。液压泵站HMl负责监控整个液压泵站系统的液位、压力和温度,保证泵站的正常运行。液压AGC系统HMI负责完成操作工对AGC系统的正常操作,包括伺服阀选择、位移传感器选择、油缸位置闭环测试、轧机零位标定、轧机刚度测试、AGC投入选择等。液压泵站为短行程HAGC油缸提供稳定的高压动力(油缸压力28MPa,最大流量250L/min,油温38~41℃范围内,并尽可能减少扰动)。为保证其可靠运行并克服油路较长、油缸设备分散等问题,系统采用4台主泵(3台运行,1台备用)提供动力,采用3台辅助泵(其中1台作为预过滤泵使用)为泵站自身提供液压油过滤、系统冷却和液位控制。整个泵站系统包括7台电动机、4台伺服泵、3台螺杆泵、6个蓄能器等,并包括本地和远程监控系统,负责液压泵站的启动、运行、停车操作,并实时监控泵站上关键部位的温度、液位、压力等信号。如图2,控制系统采用硬度前馈方法,根据F1机架硬度变化预报下游机架的硬度变化,提供给AGC控制模型修正辊缝调整量。同时,采用张力(活套)-AGC补偿方法,减小活套摆动和张力变化造成的调整误差。针对硬度前馈中FI硬度值在下游机架的定位问题,采用自适应修正方法,根据F1前馈的硬度值和当前机架实际计算的硬度值之差,动态调整硬度预测点的位置,保证AGC控制位置始终都与硬度预测位置相符。针对测厚反馈AGC中史密斯补偿器中模型误差带来的控制误差,采用模型自适应修正方法,根据实测厚度与模型预报厚度之差修正模型参数,减小后续预报值与实际值的误差。考虑到轧辊偏心、轧辊热膨胀和磨损、油膜厚度变化等对带钢成品厚度的影响,系统还设置了相关的补偿控制。油膜厚度补偿0支撑辊油膜轴承中油膜厚度变化会造成辊缝变化,从而影响钢板的厚度精度。油膜厚度与轧制力、轧制速度相关。在模型设定计算中,一般会考虑设定轧制力和速度下的油膜补偿。因此,在AGC的油膜补偿中,主要考虑的是补偿速度变化和轧制力变化时的油膜厚度变化值。轧辊热膨胀与磨损补偿。轧制过程会造成轧辊的热膨胀和磨损,从而导致辊径变化影响钢板厚度控制精度。该值由二级模刮中的热磨计算模块定时计算后发送到ACC系统,然后由AGC系统将该补偿量叠加到辊缝调整量中。轧辊偏心补偿。偏心补偿的方法包括被动补偿、主动补偿两大类。系统采用被动偏心控制—死区法来消除控制信号中的周期分量。该方法的优点是简本文档来自技高网...
一种热连轧液压自动厚度控制系统

【技术保护点】
一种热连轧液压自动厚度控制系统,其特征是:所述控制系统包括提供动力源的液压泵站、安装在各机架上的由液压油缸、伺服阀、检测设备等组成的液压伺服系统、基于VME总线工控机的各机架控制中心以及用于完成操作、数据记录的HMI、数据服务器等。

【技术特征摘要】
1.一种热连轧液压自动厚度控制系统,其特征是:所述控制系统包括提供动力源的液压泵站、安装在各机架上的由液压油缸、伺服阀、检测设备等组成的液压伺服系统、基于VME总线工控机的各机架控制中心以及用于完成操作、数据记录的HMI、数据服务器等。2.根据权利要求1所述的一种热连轧液压自动厚度控制系统,其特征是:所述液压泵站由主液压泵、蓄能器、油箱和辅助液压泵等组成,是保证液压系统正常工作的基础,泵站控制系统采用ABB公司AC800M型PLC,为泵站提供正常运转所需的温度、油压和液位,并控制液压泵的启动。3.根据权利要求1所述的一种热连轧液压自动厚度控制系统,其特征是:所述液压泵站HMl负责监控整个液压泵站系统的液位、压力和温度,保证泵站的正常运行,液压AGC系统HMI负责完成操作工对A...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩会义
申请(专利权)人:韩会义
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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