珠钢板带热轧机AGC液压系统分析

1、文章编号:10082035X (2000S 20051203珠钢板带热轧机A GC 液压系统分析邓家青(广州珠江钢铁有限责任公司,广东广州510730摘要:介绍A GC 板带厚度自动控制系统的控制原理,结合该系统在珠钢轧机的应用情况,详细分析其控制过程和相关控制特点。关键词:轧机;A GC ;系统;分析中图分类号:TG 502132文献标识码:B收稿日期:2000210220R esearch on the AG C H ydraulic System for H ot Strip R olling Mill at Zhujian SteelD EN G Jia-qing(Guangzhou

2、Zhujiang Steel Co 1Ltd 1,Guangzhou 510000,Guangdong Abstract :In this paper ,the control principle of A GC (Automatic G auge Control system for controlling strip thickness automatical 2ly has been analyzed 1Depended on the application situation of that system in rolling mill ,the controlling process

3、 and relevant charac 2ters are also analyzed in detail 1K ey w ords :Mill ;ACG;System ;Analyzed珠江钢厂引进的CSP 线薄板坯连铸连轧带钢生产线,是在1996年5月30日正式与西马克公司签约引进薄板坯连铸连轧机,并在合同生效后27个月,即1999年8月26日顺利投产的。它是中国第一条薄板坯接铸连轧带钢生产线。该生产线采用SMS 公司比较成熟的6机架四辊CVC 热连轧机组,设有自动厚度控制(A GC 、工作辊移动(CVC 、工作辊弯曲(WRB 、自动液压活套控制(ALC 等先进系统。本文主要介绍厚度自动

4、控制系统(A GC 。1A GC 系统的控制原理与计算方法1(1模型调节原理A GC 的调节过程,实际上是解决外界扰动(坯料厚度和硬度差等、调节量(辊缝和目标量(厚度等之间的相互影响关系。外界扰动影响轧制力,调节辊缝也引起轧制力的变化。因此,当轧件头部锁定之后,第一次测得的轧制力差P 肯定是由外界扰动引起的,即可用P 1=P d 计算出这时的辊缝调节量S ;第二次,第三次, 第n 次的压力测量值,不仅包含了外界扰动因素的影响(P d ,而且还包含辊缝调节引起的轧制力变化量(P s 。见图1。图1P H 图轧机的弹跳方程:h =S +P/M +(1式中:h 轧件出口厚度;P 轧制力;S 辊缝;M

5、 轧机刚度;补偿系数。其微分形式为:h =S +P/M(215技术应用机械开发2000年增刊由图(1PH图得S=-h(M+Q/M(3如只考虑轧制力的变化,式(2可变为:S=P d/M代入(3得:S=-P d(M+Q/M2(4调整辊缝引起的轧制力变化由下式表示:P s=-S(M Q-(M+Q(5式(4用于计算外界扰动引起的辊缝调节量,式(5用于计算调整辊缝引起的轧制力变化。(2板带厚度计算模型h=S+S i+S b+S p-S l-S cvc-S temp(6式中:S实际辊缝值;S i积分器输出补偿值;S b弯辊力对辊缝造成的影响;S p轧机的弹跳量;S l油膜补偿量;S cvcCVC轧辊对辊缝

6、的影响;S temp轧辊热膨胀对辊缝的影响。(3辊缝计算模型综合各种影响,实际送往APC调节器系统的辊缝调节量S o=S-S e+S m(7式中,S为积分器输出值,是根据带钢实际厚度与带钢锁定厚度的差经过积分运算,然后乘以比例因子(1+Q/M得到的;S e为轧辊偏心对辊缝造成的影响,轧辊偏心和压力A GC的调节作用是相反的;S m为监控补偿量。2轧机液压压下及A GC系统23(1工作原理液压压下即利用液压缸实现轧辊辊缝调整。液压A GC(Hydraulic Automatic G auge Control即轧机压下厚度自动控制。液压A GC的工作原理如图2所示 。图2液压A GC工作原理图1位

7、置控制放大器2功率放大器3油源4伺服阀5压力传感器6位置传感器7压下缸8测厚仪9负载传感器10电子放大器11电子脉冲器12积分器给定初始辊缝值调整信号经1234相应流量输出压下缸7移动轧辊移动。当位置传感器发出反馈信号并与给定佳值比较无偏差时,输出信号为零,轧辊停止移动,初调辊缝完毕。在轧制过程,当轧制力发生变化时,通过5或9111237使轧制力符合原始给定值要求。压下缸7的位移变化通过61247使辊缝符合要求值,实现辊缝精调。其控制方框图如图3所示。图3板带轧机液压压下控制方图25机械开发2000年增刊技术应用图4珠钢轧机A GC液压系统图(2珠钢轧机的A GC液压系统珠钢轧机A GC液压系

8、统如图4所示。此液压系统主要元件包括液压缸与电液伺服阀,以及位置传感器和压力传感器。为提高系统的可靠性,引入了两个伺服阀,一个工作,另一个备用。液压缸的尺寸为<965mm/<890mm×115mm (缸内径/活塞杆直径×行程。其最大运动速度为4mm/s,其工作压力为29MPa。伺服阀采用MOO G公司的D7612716AS63J O GM GU PL型电反馈喷嘴挡板阀。阀的额定流量为63L/min,额定工作压力为35MPa,频宽约50Hz。3珠钢轧机液压A GC的特点A GC液压系统的特点如下:(1响应速度快(达5mm/s,是电动机械压下的10倍以上;(2调整精

9、度高(厚度偏差可小于10m;(3过载保护简单可靠;(4工艺适应能力强;(5结构简单;(6传动效率高,以及便于快速换辊等。综上所述,轧机A GC采用一种成熟而先进的控制方式,在珠钢的应用是成功的。参考文献:1居兴华等1宝钢2050热轧板带厚度控制系统的研究J1钢铁,2000(1:22261 2孙文质等1液压控制系统M1北京:国防出版社,199513雷天觉等1液压工程手册M1北京:机械工业出版社,19881第一作者简介:邓家青,男,1974年生,助理工程师。研究领域:机电一体化。已发表论文1篇。(上接第50页及其应用M1北京:清华大学出版社,199614路耀华1思维模拟与知识工程M1北京:清华大学

10、出版社,199715Medsker L1R1Hybrid Neural Networks and Ex2pert SystemsM1K luwer Acadermic Publish2 er,199416Avner S1Extraction of Comprehensive SymbolicRules from a Multi-layer PerceptionJ1Engi2 neering Applications of Artificial Intelligence, 1996(2:13714317虞和济等1基于神经网络的智能诊断M1北京:冶金工业出版社,200018王益群,高英杰1液压A GC系统故障诊断专家系统的实现J1液压气动与密封,2000(1:293119贵忠华,刘振凯1智能混合系统研究综述J1信息与控制,2000(1:59641 10谷立臣等1多传感器信息融合中的关联特性研究J1机械工程学报,2