珠鋼板帶熱軋機AGC液壓系統(tǒng)分析

1、文章編號:10082035X (2000S 20051203珠鋼板帶熱軋機A GC 液壓系統(tǒng)分析鄧家青(廣州珠江鋼鐵有限責(zé)任公司,廣東廣州510730摘要:介紹A GC 板帶厚度自動控制系統(tǒng)的控制原理,結(jié)合該系統(tǒng)在珠鋼軋機的應(yīng)用情況,詳細分析其控制過程和相關(guān)控制特點。關(guān)鍵詞:軋機;A GC ;系統(tǒng);分析中圖分類號:TG 502132文獻標識碼: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珠江鋼廠引進的CSP 線薄板坯連鑄連軋帶鋼生產(chǎn)線,是在1996年5月30日正式與西馬克公司簽約引進薄板坯連鑄連軋機,并在合同生效后27個月,即1999年8月26日順利投產(chǎn)的。它是中國第一條薄板坯接鑄連軋帶鋼生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線采用SMS 公司比較成熟的6機架四輥CVC 熱連軋機組,設(shè)有自動厚度控制(A GC 、工作輥移動(CVC 、工作輥彎曲(WRB 、自動液壓活套控制(ALC 等先進系統(tǒng)。本文主要介紹厚度自動

4、控制系統(tǒng)(A GC 。1A GC 系統(tǒng)的控制原理與計算方法1(1模型調(diào)節(jié)原理A GC 的調(diào)節(jié)過程,實際上是解決外界擾動(坯料厚度和硬度差等、調(diào)節(jié)量(輥縫和目標量(厚度等之間的相互影響關(guān)系。外界擾動影響軋制力,調(diào)節(jié)輥縫也引起軋制力的變化。因此,當軋件頭部鎖定之后,第一次測得的軋制力差P 肯定是由外界擾動引起的,即可用P 1=P d 計算出這時的輥縫調(diào)節(jié)量S ;第二次,第三次, 第n 次的壓力測量值,不僅包含了外界擾動因素的影響(P d ,而且還包含輥縫調(diào)節(jié)引起的軋制力變化量(P s 。見圖1。圖1P H 圖軋機的彈跳方程:h =S +P/M +(1式中:h 軋件出口厚度;P 軋制力;S 輥縫;M

5、 軋機剛度;補償系數(shù)。其微分形式為:h =S +P/M(215技術(shù)應(yīng)用機械開發(fā)2000年增刊由圖(1PH圖得S=-h(M+Q/M(3如只考慮軋制力的變化,式(2可變?yōu)?S=P d/M代入(3得:S=-P d(M+Q/M2(4調(diào)整輥縫引起的軋制力變化由下式表示:P s=-S(M Q-(M+Q(5式(4用于計算外界擾動引起的輥縫調(diào)節(jié)量,式(5用于計算調(diào)整輥縫引起的軋制力變化。(2板帶厚度計算模型h=S+S i+S b+S p-S l-S cvc-S temp(6式中:S實際輥縫值;S i積分器輸出補償值;S b彎輥力對輥縫造成的影響;S p軋機的彈跳量;S l油膜補償量;S cvcCVC軋輥對輥縫

6、的影響;S temp軋輥熱膨脹對輥縫的影響。(3輥縫計算模型綜合各種影響,實際送往APC調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的輥縫調(diào)節(jié)量S o=S-S e+S m(7式中,S為積分器輸出值,是根據(jù)帶鋼實際厚度與帶鋼鎖定厚度的差經(jīng)過積分運算,然后乘以比例因子(1+Q/M得到的;S e為軋輥偏心對輥縫造成的影響,軋輥偏心和壓力A GC的調(diào)節(jié)作用是相反的;S m為監(jiān)控補償量。2軋機液壓壓下及A GC系統(tǒng)23(1工作原理液壓壓下即利用液壓缸實現(xiàn)軋輥輥縫調(diào)整。液壓A GC(Hydraulic Automatic G auge Control即軋機壓下厚度自動控制。液壓A GC的工作原理如圖2所示 。圖2液壓A GC工作原理圖1位

7、置控制放大器2功率放大器3油源4伺服閥5壓力傳感器6位置傳感器7壓下缸8測厚儀9負載傳感器10電子放大器11電子脈沖器12積分器給定初始輥縫值調(diào)整信號經(jīng)1234相應(yīng)流量輸出壓下缸7移動軋輥移動。當位置傳感器發(fā)出反饋信號并與給定佳值比較無偏差時,輸出信號為零,軋輥停止移動,初調(diào)輥縫完畢。在軋制過程,當軋制力發(fā)生變化時,通過5或9111237使軋制力符合原始給定值要求。壓下缸7的位移變化通過61247使輥縫符合要求值,實現(xiàn)輥縫精調(diào)。其控制方框圖如圖3所示。圖3板帶軋機液壓壓下控制方圖25機械開發(fā)2000年增刊技術(shù)應(yīng)用圖4珠鋼軋機A GC液壓系統(tǒng)圖(2珠鋼軋機的A GC液壓系統(tǒng)珠鋼軋機A GC液壓系

8、統(tǒng)如圖4所示。此液壓系統(tǒng)主要元件包括液壓缸與電液伺服閥,以及位置傳感器和壓力傳感器。為提高系統(tǒng)的可靠性,引入了兩個伺服閥,一個工作,另一個備用。液壓缸的尺寸為<965mm/<890mm×115mm (缸內(nèi)徑/活塞桿直徑×行程。其最大運動速度為4mm/s,其工作壓力為29MPa。伺服閥采用MOO G公司的D7612716AS63J O GM GU PL型電反饋噴嘴擋板閥。閥的額定流量為63L/min,額定工作壓力為35MPa,頻寬約50Hz。3珠鋼軋機液壓A GC的特點A GC液壓系統(tǒng)的特點如下:(1響應(yīng)速度快(達5mm/s,是電動機械壓下的10倍以上;(2調(diào)整精

9、度高(厚度偏差可小于10m;(3過載保護簡單可靠;(4工藝適應(yīng)能力強;(5結(jié)構(gòu)簡單;(6傳動效率高,以及便于快速換輥等。綜上所述,軋機A GC采用一種成熟而先進的控制方式,在珠鋼的應(yīng)用是成功的。參考文獻:1居興華等1寶鋼2050熱軋板帶厚度控制系統(tǒng)的研究J1鋼鐵,2000(1:22261 2孫文質(zhì)等1液壓控制系統(tǒng)M1北京:國防出版社,199513雷天覺等1液壓工程手冊M1北京:機械工業(yè)出版社,19881第一作者簡介:鄧家青,男,1974年生,助理工程師。研究領(lǐng)域:機電一體化。已發(fā)表論文1篇。(上接第50頁及其應(yīng)用M1北京:清華大學(xué)出版社,199614路耀華1思維模擬與知識工程M1北京:清華大學(xué)

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虞和濟等1基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷M1北京:冶金工業(yè)出版社,200018王益群,高英杰1液壓A GC系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)的實現(xiàn)J1液壓氣動與密封,2000(1:293119貴忠華,劉振凱1智能混合系統(tǒng)研究綜述J1信息與控制,2000(1:59641 10谷立臣等1多傳感器信息融合中的關(guān)聯(lián)特性研究J1機械工程學(xué)報,2