一种基于AMESim的轧机辊缝控制模型制造技术

本发明专利技术公开了一种基于AMESim的轧机辊缝控制仿真模型，包括辊缝运算控制单元、控制模式切换单元、上辊控制单元、下辊控制单元、上辊液压单元、下辊液压单元、上机座单元、下机座单元、负载单元。该模型包括绝对控制模式和相对控制模式，在两者模式下可以实现轧件厚度的自动控制。本发明专利技术实现了轧机辊缝的有效控制，提供一套基于AMESim轧机辊缝控制仿真模型，本发明专利技术的模块化仿真模型清晰简明、易于组合调试，大大节约了系统设计时间，为设计和实际产品搭建了桥梁。

A rolling gap control model of rolling mill based on AMESim

The invention discloses a roll gap control simulation model based on AMESim, including the roll gap control unit, operation control mode switching unit, control unit, control unit, and the roller on the roller hydraulic unit, roller hydraulic unit, an upper base, a lower base unit, unit load unit. The model includes absolute control mode and relative control mode, and automatic control of rolled sheet thickness can be realized under the two modes. The invention realizes the effective control of the roll gap, provide a set of AMESim roll gap control based on simulation model, modular simulation model of the present invention, clear and concise easy assembly debugging, greatly saves the time of system design, build a bridge for the design and practical products.

【技术实现步骤摘要】
一种基于AMESim的轧机辊缝控制模型
本专利技术涉及冷轧带钢生产
，具体地说，涉及一种基于AMESim的轧机辊缝控制模型。
技术介绍
AGC其主要功能是计算出轧制时的负载辊缝，传递给液压伺服辊缝控制HGC进行辊缝控制，进而保持轧制过程中辊缝恒定。万能轧机辊AGC技术可以看成为板带轧机AGC的移植，但由于H型钢的翼缘和腹板尺寸测量准确较为困难，所以只采用GM-AGC(GaugemeterAutomaticGaugeControl)。GM-AGC控制的基本思想是将轧机机架本身作为测厚仪，通过对机架的辊缝和轧制力进行测量，通过控制模型间接地对型钢厚度进行测量。万能轧机采用AGC和HGC技术，考虑了机架变形量，采用高响应的液压伺服控制系统，可以快速、精确的控制辊缝，这样可以保证即使轧件入口端即使存在尺寸偏差，也能保证轧件实际出口尺寸以目标尺寸非常小的尺寸偏差。但是，对于这种高精度要求的轧机辊缝控制系统的系统设计验证非常复杂，生产出实际的轧机并做相关试验测试工作却是非常的昂贵。AMESim软件是LMS公司的一款多学科领域复杂系统建模仿真平台软件，用户可以在这个单一平台上建立复杂的多学科领域的系统建模，并在此基础上进行仿真计算和深入分析，也可以在这个平台上研究任何元件或系统的稳态和动态性能。采用单元模块搭建工程系统的方式，使用户可以在模型中描述所以系统和零部件的功能，而不需要书写任何程序代码，大大简化了设计、验证复杂程度。本专利技术根据此问题，通过AMESim软件搭建轧机辊缝控制仿真模型，在此平台上可以很精确的仿真实际的系统精度等静、动态特性。该模型实现轧机辊缝的有效控制，提供一套基于AMESim轧机辊缝控制仿真模型。本专利技术所述的模块化仿真模型清晰简明、易于组合调试，大大节约了系统设计时间，为设计和产品搭建了桥梁。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于AMESim的轧机辊缝控制模型，包括辊缝运算控制单元(A)、上辊控制单元(B)、下辊控制单元(C)、上辊液压单元(E)、下辊液压单元(F)、上机座单元(G)、下机座单元(H)、负载单元(K)，上辊液压单元包括上伺服阀以及由上伺服阀控制的上液压缸，下辊液压单元包括下伺服阀以及由下伺服阀控制的下液压缸，所述控制模型采用绝对控制模式或相对控制模式获得上液压缸活塞杆设定位移以及下液压缸活塞杆设定位移，上液压缸活塞杆设定位移在上辊控制单元经上线反馈系数、上伺服放大系数处理后作为上伺服阀输入电流，通过上辊液压单元控制上轧辊的动作量，下液压缸活塞杆设定位移在下辊控制单元经下线反馈系数、下伺服放大系数处理后作为下伺服阀输入电流，通过下辊液压单元控制下轧辊的动作量，从而将负载单元的轧件轧制成设计厚度，并分别推动上机座、下机座变形，上液压缸活塞杆、下液压缸活塞杆的实际位移均传递给辊缝运算控制单元进行闭环控制，其中，在绝对控制模式下，辊缝运算控制单元接收辊缝指令，并与原始辊缝比较后得到辊缝输出基准值，辊缝输出基准值进一步与分配系数计算后得到上液压缸活塞杆设定位移以及下液压缸活塞杆设定位移，并分别传送给上、下辊控制单元；在相对控制模式下，在上辊控制单元中输入对应轧件厚度的上轧制力，作为上轧制力锁定值，并利用实际轧制力与上轧制力锁定值的差值结合上机座刚度系数运算得到上液压缸活塞杆设定位移，在下辊控制单元中输入对应轧件厚度的下轧制力，作为下轧制力锁定值，并利用实际轧制力与下轧制力锁定值的差值结合下机座刚度系数运算得到下液压缸活塞杆设定位移。优选地，所述上液压缸活塞杆设定位移还经过如下修正处理：辊缝输出基准值与上分配系数计算后与上液压缸活塞杆位移计算差值得到上一修正值，所述上一修正值与上轧制力锁定位移计算差值得到上二修正值，所述上液压缸活塞杆设定位移与上二修正值计算差值得到最终的上液压缸活塞杆设定位移；所述下液压缸活塞杆设定位移还经过如下修正处理，辊缝输出基准值与下分配系数计算后与下液压缸活塞杆位移计算差值得到下一修正值，然后，下一修正值与下轧制力锁定位移计算差值，得到下二修正值，所述下液压缸活塞杆设定位移与下二修正值计算差值得到最终的下液压缸活塞杆设定位移。优选地，根据上辊液压单元中的上液压缸活塞腔压力、上液压缸活塞杆腔压力计算出上实际轧制力，并用上实际轧制力结合上机座刚度系数得到上机座位移并发送给辊缝运算控制单元的对应接口；根据下辊液压单元中的下液压缸活塞腔压力、下液压缸活塞杆腔压力计算出下实际轧制力，并用下实际轧制力结合下机座刚度系数得到下机座位移并发送给辊缝运算控制单元的对应接口。优选地，辊缝运算控制单元接收上机座位移信息，并将上机座位移与上液压缸活塞杆位移量差值运算，其计算结果结合转换系数，得到上辊修正值；辊缝运算控制单元接收下机座位移信息，并将下机座位移与下液压缸活塞杆位移量差值运算，其计算结果结合转换系数，得到下辊修正值，上辊修正值和下辊修正值相叠加得到辊缝修正值，辊缝修正值与辊缝输出基准值进行差值计算得到液压缸活塞杆位移总量，液压缸活塞杆位移总量与分配系数计算得到上液压缸活塞杆设定位移以及下液压缸活塞杆设定位移。优选地，所述辊缝修正值与原始辊缝进行差值计算，得到辊缝反馈。优选地，还包括控制模式切换单元，控制模式切换单元分别与上辊控制单元、下辊控制单元相连，控制模式切换单元接收到切换指令，从而控制上辊控制单元、下辊控制单元同时切换到同一控制模式。附图说明通过结合下面附图对其实施例进行描述，本专利技术的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。箭头表示信号传递方向图1是本专利技术实施例涉及的轧机辊缝控制仿真模型结构连接图；图2是本专利技术实施例涉及的轧机辊缝控制仿真模型的连接示意图；图3是本专利技术实施例涉及辊缝运算控制单元A的示意图；图4是本专利技术实施例涉及的控制模式切换单元D的示意图；图5是本专利技术实施例涉及的上辊控制单元B的示意图；图6是本专利技术实施例涉及的下辊控制单元C的示意图；图7是本专利技术实施例涉及的上辊液压单元E的示意图；图8是本专利技术实施例涉及的下辊液压单元F的示意图；图9是本专利技术实施例涉及的上机座单元G的示意图；图10是本专利技术实施例涉及的下机座单元H的示意图；图11是本专利技术实施例涉及的负载单元K的示意图。具体实施方式下面将参考附图来描述本专利技术所述的基于AMESim的轧机辊缝控制模型的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。本专利技术所公开的基于AMESim的轧机辊缝控制模型，搭建了整体轧机辊缝控制结构，包括辊缝运算控制单元A、控制模式切换单元D、上辊控制单元B、下辊控制单元C、上辊液压单元E、下辊液压单元F、上机座单元G、下机座单元H、负载单元K共9个单元模块。该模型包括绝对控制模式和相对控制模式，在两种模式下均可以实现轧件厚度的自动控制。其中，绝对控制模式的定义是根据辊缝控制指令的输入直接驱动上下液压缸，并把上下液压缸的位移进行反馈闭环控制的控制模式。相对控制模式的定义是轧制过程中根据实际轧制力产生实际变形量，上下液压缸运动对此机架变形量计算进行闭环控制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于AMESim的轧机辊缝控制模型，包括辊缝运算控制单元(A)、上辊控制单元(B)、下辊控制单元(C)、上辊液压单元(E)、下辊液压单元(F)、上机座单元(G)、下机座单元(H)、负载单元(K)，上辊液压单元包括上伺服阀以及由上伺服阀控制的上液压缸，下辊液压单元包括下伺服阀以及由下伺服阀控制的下液压缸，所述控制模型采用绝对控制模式或相对控制模式获得上液压缸活塞杆设定位移以及下液压缸活塞杆设定位移，上液压缸活塞杆设定位移在上辊控制单元经上线反馈系数、上伺服放大系数处理后作为上伺服阀输入电流，通过上辊液压单元控制上轧辊的动作量，下液压缸活塞杆设定位移在下辊控制单元经下线反馈系数、下伺服放大系数处理后作为下伺服阀输入电流，通过下辊液压单元控制下轧辊的动作量，从而将负载单元的轧件轧制成设计厚度，并分别推动上机座、下机座变形，上液压缸活塞杆、下液压缸活塞杆的实际位移均传递给辊缝运算控制单元进行闭环控制，其中，在绝对控制模式下，辊缝运算控制单元接收辊缝指令，并与原始辊缝比较后得到辊缝输出基准值，辊缝输出基准值进一步与分配系数计算后得到上液压缸活塞杆设定位移以及下液压缸活塞杆设定位移，并分别传送给上、下辊控制单元；在相对控制模式下，在上辊控制单元中输入对应轧件厚度的上轧制力，作为上轧制力锁定值，并利用实际轧制力与上轧制力锁定值的差值结合上机座刚度系数运算得到上液压缸活塞杆设定位移，在下辊控制单元中输入对应轧件厚度的下轧制力，作为下轧制力锁定值，并利用实际轧制力与下轧制力锁定值的差值结合下机座刚度系数运算得到下液压缸活塞杆设定位移。...

【技术特征摘要】
1.一种基于AMESim的轧机辊缝控制模型，包括辊缝运算控制单元(A)、上辊控制单元(B)、下辊控制单元(C)、上辊液压单元(E)、下辊液压单元(F)、上机座单元(G)、下机座单元(H)、负载单元(K)，上辊液压单元包括上伺服阀以及由上伺服阀控制的上液压缸，下辊液压单元包括下伺服阀以及由下伺服阀控制的下液压缸，所述控制模型采用绝对控制模式或相对控制模式获得上液压缸活塞杆设定位移以及下液压缸活塞杆设定位移，上液压缸活塞杆设定位移在上辊控制单元经上线反馈系数、上伺服放大系数处理后作为上伺服阀输入电流，通过上辊液压单元控制上轧辊的动作量，下液压缸活塞杆设定位移在下辊控制单元经下线反馈系数、下伺服放大系数处理后作为下伺服阀输入电流，通过下辊液压单元控制下轧辊的动作量，从而将负载单元的轧件轧制成设计厚度，并分别推动上机座、下机座变形，上液压缸活塞杆、下液压缸活塞杆的实际位移均传递给辊缝运算控制单元进行闭环控制，其中，在绝对控制模式下，辊缝运算控制单元接收辊缝指令，并与原始辊缝比较后得到辊缝输出基准值，辊缝输出基准值进一步与分配系数计算后得到上液压缸活塞杆设定位移以及下液压缸活塞杆设定位移，并分别传送给上、下辊控制单元；在相对控制模式下，在上辊控制单元中输入对应轧件厚度的上轧制力，作为上轧制力锁定值，并利用实际轧制力与上轧制力锁定值的差值结合上机座刚度系数运算得到上液压缸活塞杆设定位移，在下辊控制单元中输入对应轧件厚度的下轧制力，作为下轧制力锁定值，并利用实际轧制力与下轧制力锁定值的差值结合下机座刚度系数运算得到下液压缸活塞杆设定位移。2.根据权利要求1所述的基于AMESim的轧机辊缝控制模型，其特征在于，所述上液压缸活塞杆设定位移还经过如下修正处理：辊缝输出基准值与上分配系数计算后与上液压缸活塞杆位移计算差值得到上一修正值，所述上一修正值与上轧制力锁定位移计算差值得到上二修正值，所述上液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈猛，卫卫，石海军，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34