冷连轧机板形控制系统研究

摘要

板形是衡量冷轧板带质量的重要外形尺寸指标之一。七十年代以来，板形研究一直是国际上板带生产技术领域的前沿和热点。目前，国外对冷轧板形控制的研究取得了重大进展，但是目前国内冷轧带钢的板形质量水平还不能满足各行各业用户的要求，主要原因是国内还没有建立起具有自主知识产权的板形控制系统。冷轧板形问题始终是冷轧薄板生产技术领域的热点问题。
　　 宝钢股份重点科研项目“1420轧机板形控制技术的研究与开发”，是一个多学科研究与实际应用紧密结合的项目。本人在其中所做的主要工作有：
　　 1.深入研究和分析了在带钢生产中已经应用的板形控制算法，同时对神经网络在自学习过程的应用进行了仿真分析；
　　 2.对1420冷连轧机板形控制系统的组成及主要功能进行了详细分析，主要包括：板形测量、板形控制系统程序构成、控制核心模块的具体实现等。
　　 3.对板形系统画面程序和通信部分进行调试，并协助完成多次板形上线试验。生产运行数据表明，对当前1420机组的所有料况，采用自主集成的板形控制系统可以达到预想的运行效果。
　　 在此基础上，将成功运行在1420轧机上的部分技术推广应用到宝日汽车板公司1800酸轧机组。结合现场的实际问题和生产的具体料况，对控制系统的功能进行改进和完善。主要工作为：
　　 1.对现场提供的问题列表进行确认，并提供具体解决方案；
　　 2.投入精细冷却模糊控制的自适应功能，对不同规格带钢和不同运行状况时，依据当前板形偏差对模糊区间进行在线调整，并完成离线测试分析；
　　 3.针对原程序中存在的二次方拟合存在拟合误差的情况，对边部加权方案进行修正，通过更改边部加权参数或扩展边部分区定义，从而实现对边部浪形更好的控制；
　　 4.在已有钢卷试验数据的基础上，对轧机执行机构的影响系数进行拟合分析，并据此将高次效率因子曲线应用在板形偏差控制中；
　　 目前已完成多次上线试验。试验结果表明，通过对原控制方案的修正，对带钢板形有一定的改善作用；修改后的板形系统指标明显优于原控制系统的轧制效果。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.2带钢板形概念

1.2.1带钢板形

1.2.2带钢板形缺陷的种类

1.2.3用户对带钢平直度的要求

1.3板形控制系统和控制方法

1.3.1板形测量装置

1.3.2轧机机型

1.3.3板形的改善方法

1.3.4板形控制算法

1.4板形控制模型

1.4.1板形设定控制模型

1.4.2实时控制模型

1.5报告的主要内容

第二章冷连轧机板形控制系统构成

2.1控制系统总体结构

2.2板形闭环反馈控制

2.2.1反馈控制策略

2.2.2反馈控制计算

第三章1420轧机板形控制系统分析

3.1概述

3.2板形控制系统的构成

3.2.1板形控制装置

3.2.2板形的测量

3.2.3转换和控制电路

3.2.4板形计算机控制系统

3.2.5板形目标曲线

3.3板形控制系统软件

3.3.1总体结构

3.3.2程序功能描述

3.4效率因子自学习过程分析

3.4.1自学习过程分析

3.4.2自学习过程仿真

3.5运行效果及分析

3.6小结

第四章1800酸轧板形控制系统分析

4.1板形控制系统的构成

4.1.1控制系统结构

4.1.2控制系统网络数据通信

4.2原有程序分析

4.2.1程序总体结构

4.2.2程序功能描述

4.2.3模糊自适应的应用过程分析

4.3现场问题分析

4.3.1问题具体分析

4.3.2问题概括

4.4离线测试及上线试验

4.4.1离线仿真测试

4.4.2上线试验

4.5板形控制系统性能

4.5.1边部加权方案测试

4.5.2效率因子算法测试

4.5.3板形统计值对比

4.6小结

第五章总结

参考文献

致谢