双机架循环往复式热轧机模型在线自学习的研究

摘要

热轧板带是钢铁行业不可缺少的重要钢材品种，随着经济的发展，对其产品的质量提出了更高的要求，也加速生产工艺和控制技术的不断革新。 本文结合昆钢热轧板厂的板带工程控制系统优化项目，进行双机架循环往复式热轧机模型在线自学习的研究，该厂使用的1725mm双机架轧机属于世界上比较先进的往复式炉卷轧机，它是在单机架炉卷轧机的基础上改进与发明的一种带钢轧机，兼有单机架轧机和连轧机的工艺特点，其轧制过程相当复杂，控制系统采用了分布式分级递阶三层控制结构：Level-0是传感元件、控制设备组成的底控制网络；Level-1主要是轧机APC(AreaProcessController)和卷取机/层流APC；Level-2的主要是用于模型和轧制表计算的ALPHA计算机，同时，双机架炉卷热轧机的控制系统是典型的混合控制系统，从物理结构可以划分为四个不同的计算机系统，分别是APC系统、MMI系统、Windows2000网络服务器系统和Level-2ALPHA计算机系统。 双机架炉卷轧机控制系统中数学模型是实现生产过程计算机控制的基础，其重要特点是进行参数预报，并描述参数的变化，然而由于热轧制过程中轧辊存在弹性变形、轧辊磨损、带钢温度变化等等诸多复杂因素的影响，钢板参数难以控制，诸多从实验中总结出来的轧制数学模型因轧制环境的变化原有参数已不能满足高精度轧制的需要，因而在实践中需要根据实际生产工艺不断的修正参数，进行自学习，来保证控制要求。本文主要包括如下内容： 1.研究了板带热扎的工艺，结合昆钢的双机架炉卷轧机详细阐述了炉卷轧机的发展及前景。 2.研究了热轧控制系统的发展和昆钢集团热轧厂的双机架炉卷轧机控制系统的软件和硬件。 3.研究了该系统中的主要数学模型并介绍数学模型建立和自学习的方法。 4.详细深入地研究了数学模型中的流动应力的原理、流动应力模型建立及其自学习的理论基础。从程序语言FORTRAN入手，分析了实现流动应力数学模型的实际框架并对核心代码进行了分析，为全面掌握整个系统提供一个样板。并对其他控制系统提供一个有益的参考。

目录

文摘

英文文摘

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第一章带钢热轧生产工艺的发展

1.1传统带钢连轧

1.2连铸连轧生产工艺

1.3新型炉卷轧机

1.3.1炉卷轧机的发展简史

1.3.2老式炉卷轧机存在的主要问题

1.3.3现代炉卷轧机的特点

1.3.4 TIPPINS双机架循环往复式炉卷轧机

1.4热带生产工艺的新动向

1.5小结

第二章双机架循环往复式炉卷轧机控制系统

2.1带钢热轧计算机控制系统的发展

2.1.1概述

2.1.2带钢热轧计算机系统的分级与基本机构

2.1.3带钢热轧计算机控制功能综述

2.2双机架循环往复式炉卷轧机控制系统总貌

2.3控制系统的硬件

2.3.1网络配置

2.3.2二级计算机配置

2.3.3一级APC配置

2.3.4 PC配置

2.4控制系统的软件

2.5 小结

第三章轧制数学模型及模型自学习

3.1概述

3.2在线模型的建立方法

3.3轧机控制系统的数学模型

3.4模型自学习

3.5小结

第四章流动应力模型的建立与自学习实现

4.1流动应力模型的建立

4.2实际采用的流动应力模型

4.3流动应力模型的自学习

4.4 FORTRAN编程语言概述

4.5程序框架

4.6核心代码及思想

4.7系统的钢种自学习文件

4.8 小结

第五章总结

致谢

参考文献

附录