板帶材冷軋自動(dòng)化

第1章板帶材冷軋生產(chǎn)工藝及自動(dòng)化概述1
1.1板帶材冷軋生產(chǎn)工藝1
1.1.1板帶材冷軋生產(chǎn)工藝特點(diǎn)1
1.1.2可逆式冷軋生產(chǎn)工藝2
1.1.3連續(xù)式冷軋生產(chǎn)工藝5
1.2板帶材冷軋生產(chǎn)設(shè)備9
1.2.1冷軋機(jī)主要機(jī)型9
1.2.2冷軋機(jī)設(shè)備組成形式13
1.3板帶材冷軋機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)14
1.3.1分級(jí)式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)15
1.3.2生產(chǎn)管理控制級(jí)16
1.3.3過程控制級(jí)16
1.3.4基礎(chǔ)自動(dòng)化17
第2章冷軋主令控制19
2.1軋機(jī)速度控制19
2.1.1預(yù)設(shè)定值處理19
2.1.2主令速度計(jì)算20
2.1.3軋區(qū)帶材跟蹤25
2.1.4帶尾自動(dòng)定位28
2.2自動(dòng)剪切控制29
2.2.1自動(dòng)剪切控制原理29
2.2.2自動(dòng)剪切參數(shù)計(jì)算31
2.2.3自動(dòng)剪切控制效果32
2.3卷取機(jī)控制32
2.3.1卷取機(jī)工作流程33
2.3.2瞬時(shí)卷徑計(jì)算34
2.3.3卷筒數(shù)據(jù)交換34
2.3.4轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償35
2.4動(dòng)態(tài)變規(guī)格37
2.4.1調(diào)節(jié)方法37
2.4.2控制模式38
2.4.3參數(shù)計(jì)算38
第3章液壓伺服控制40
3.1液壓輥縫控制40
3.1.1設(shè)備情況40
3.1.2輥縫/軋制力測量41
3.1.3控制原理42
3.2液壓彎輥控制47
3.2.1設(shè)備情況47
3.2.2彎輥力測量49
3.2.3控制原理50
3.3液壓軋輥橫移控制53
3.3.1設(shè)備情況53
3.3.2中間輥橫移位置測量54
3.3.3控制原理55
3.4伺服補(bǔ)償控制57
3.4.1伺服非線性補(bǔ)償57
3.4.2伺服零偏補(bǔ)償62
3.4.3伺服震顫補(bǔ)償62
3.4.4油壓縮補(bǔ)償62
3.5機(jī)架管理63
第4章冷軋厚度與張力控制66
4.1冷軋厚度控制的理論基礎(chǔ)66
4.1.1厚度變化的基本規(guī)律66
4.1.2影響厚度的因素67
4.1.3厚度控制的基本手段69
4.2冷軋厚度控制的基本形式69
4.2.1前饋AGC69
4.2.2監(jiān)控AGC72
4.2.3秒流量AGC74
4.2.4壓力AGC75
4.3單機(jī)架冷軋機(jī)厚度控制策略75
4.3.1監(jiān)控AGC76
4.3.2厚度計(jì)AGC79
4.3.3軋機(jī)剛度實(shí)時(shí)計(jì)算83
4.3.4軋件塑性系數(shù)實(shí)時(shí)計(jì)算84
4.3.5軋制效率補(bǔ)償85
4.3.6軋輥偏心補(bǔ)償85
4.4單機(jī)架冷軋機(jī)張力控制策略89
4.4.1間接恒張力控制89
4.4.2控制參數(shù)的獲取91
4.5箔材冷軋厚度控制策略93
4.5.1軋制力監(jiān)控AGC93
4.5.2張力監(jiān)控AGC95
4.5.3軋制速度AGC98
4.5.4厚度優(yōu)化控制102
4.5.5目標(biāo)厚度自適應(yīng)控制104
4.5.6速度最佳化控制105
4.6冷連軋厚度控制策略106
4.6.11號(hào)機(jī)架前饋AGC107
4.6.21號(hào)機(jī)架監(jiān)控AGC110
4.6.32號(hào)機(jī)架秒流量AGC114
4.6.45號(hào)機(jī)架前饋AGC117
4.6.55號(hào)機(jī)架監(jiān)控AGC118
4.6.6末機(jī)架軋制力補(bǔ)償控制124
4.6.7動(dòng)態(tài)負(fù)荷平衡控制125
4.7冷連軋張力控制策略127
4.7.1張力制度的確定127
4.7.2入口張力控制128
4.7.3出口張力控制130
4.7.4機(jī)架間張力控制133
第5章冷軋板形檢測技術(shù)139
5.1板形輥的結(jié)構(gòu)、檢測原理及檢測信號(hào)139
5.1.1壓磁式板形輥結(jié)構(gòu)與檢測原理139
5.1.2壓電式板形輥結(jié)構(gòu)與檢測原理141
5.1.3兩種板形輥板形信號(hào)之間差異143
5.2板形測量信號(hào)處理模型145
5.2.1板形輥的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)145
5.2.2板形測量值表達(dá)式145
5.2.3徑向力測量值的標(biāo)定平滑處理150
5.2.4邊部測量段徑向力的修正151
5.2.5板形輥故障測量段處徑向力的確定154
5.2.6帶材橫向厚度分布計(jì)算154
5.3板形測量信號(hào)處理模型的實(shí)際應(yīng)用155
5.3.1板形測量值的插值轉(zhuǎn)換155
5.3.2板形測量值計(jì)算模型應(yīng)用效果156
第6章冷軋板形控制159
6.1冷軋板形預(yù)設(shè)定控制159
6.1.1板形預(yù)設(shè)定計(jì)算策略160
6.1.2板形目標(biāo)曲線設(shè)定模型160
6.1.3板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)定計(jì)算流程166
6.1.4軋輥熱凸度與磨損計(jì)算168
6.2冷軋板形閉環(huán)控制169
6.2.1板形調(diào)控功效系數(shù)計(jì)算170
6.2.2多變量最優(yōu)板形閉環(huán)控制175
6.2.3板形前饋控制180
6.3中間輥橫移速度控制模型181
6.3.1UCM軋機(jī)中間輥初始位置計(jì)算181
6.3.2中間輥橫移阻力的確定182
6.3.3中間輥橫移速度設(shè)定183
6.4板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)替代控制185
6.4.1工作輥彎輥超限時(shí)的替代板形調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)選擇185
6.4.2工作輥彎輥與其他替代執(zhí)行器的在線控制模型186
6.4.3工作輥彎輥超限替代模型的制定186
6.5非對(duì)稱彎輥控制190
6.5.1非對(duì)稱彎輥的工作原理191
6.5.2非對(duì)稱彎輥的板形調(diào)控功效191
6.5.3非對(duì)稱彎輥控制對(duì)輥間壓力分布的影響193
6.5.4非對(duì)稱彎輥與軋輥傾斜控制的選擇194
6.6工作輥分段冷卻控制194
6.6.1分段冷卻控制原理195
6.6.2控制器設(shè)計(jì)196
第7章冷軋過程控制201
7.1過程控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)201
7.2數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)管理203
7.2.1過程控制數(shù)據(jù)通信203
7.2.2過程控制數(shù)據(jù)管理205
7.2.3帶鋼數(shù)據(jù)同步207
7.3鋼卷跟蹤208
7.3.1軋機(jī)跟蹤區(qū)域劃分208
7.3.2鋼卷跟蹤的實(shí)現(xiàn)210
7.3.3分卷或斷帶處理211
7.4模型設(shè)定系統(tǒng)212
7.4.1模型設(shè)定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)212
7.4.2模型計(jì)算觸發(fā)條件213
7.4.3模型設(shè)定計(jì)算流程214
7.4.4動(dòng)態(tài)變規(guī)格設(shè)定214
7.4.5模型自適應(yīng)216
第8章冷軋?jiān)诰€數(shù)學(xué)模型218
8.1冷軋變形區(qū)微單元模型218
8.1.1微單元的劃分及幾何參數(shù)計(jì)算218
8.1.2微單元的受力分析及計(jì)算220
8.1.3邊界條件的求解222
8.1.4前滑值的計(jì)算223
8.2變形抗力與摩擦系數(shù)模型224
8.2.1變形抗力模型224
8.2.2摩擦系數(shù)模型224
8.3軋制力模型和迭代算法226
8.3.1軋制力模型226
8.3.2軋制力和軋輥壓扁半徑的解耦算法226
8.3.3實(shí)例計(jì)算與分析228
8.4軋制力矩與電機(jī)功率模型230
8.4.1軋制力矩模型230
8.4.2電機(jī)功率模型230
8.4.3電機(jī)機(jī)械功率損耗測試230
8.5軋機(jī)彈跳與輥縫設(shè)定模型231
8.5.1軋機(jī)彈跳模型232
8.5.2軋機(jī)剛度系數(shù)測試232
8.5.3輥縫設(shè)定模型233
8.6彎輥力與軋輥橫移模型234
8.6.1彎輥力設(shè)定模型234
8.6.2軋輥橫移設(shè)定模型235
第9章模型自適應(yīng)與軋制規(guī)程優(yōu)化236
9.1模型自適應(yīng)的原理236
9.1.1模型自適應(yīng)算法236
9.1.2模型自適應(yīng)的類型237
9.1.3模型自適應(yīng)流程238
9.2實(shí)測數(shù)據(jù)的計(jì)算與處理239
9.2.1實(shí)測數(shù)據(jù)的測量與間接計(jì)算240
9.2.2測量值可信度的計(jì)算242
9.3模型公式自適應(yīng)243
9.3.1軋制力模型自適應(yīng)243
9.3.2軋制功率模型自適應(yīng)245
9.3.3輥縫設(shè)定模型自適應(yīng)246
9.3.4前滑模型自適應(yīng)247
9.4模型參數(shù)的自適應(yīng)247
9.4.1模型參數(shù)自適應(yīng)的方案設(shè)計(jì)248
9.4.2模型自適應(yīng)系數(shù)的尋優(yōu)算法249
9.5軋制規(guī)程的比例分配法250
9.5.1軋制策略250
9.5.2制定軋制規(guī)程的流程251
9.6軋制規(guī)程的多目標(biāo)優(yōu)化252
9.6.1軋制規(guī)程目標(biāo)函數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)253
9.6.2目標(biāo)函數(shù)的建立256
9.6.3軋制規(guī)程的優(yōu)化計(jì)算258
9.6.4計(jì)算流程262
9.6.5軋制規(guī)程優(yōu)化算例263
第10章板帶材冷軋自動(dòng)化的應(yīng)用266
10.1冷軋生產(chǎn)線概況266
10.2兩級(jí)分布式自動(dòng)化控制系統(tǒng)268
10.2.1基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)270
10.2.2過程自動(dòng)化系統(tǒng)274
10.2.3人機(jī)界面系統(tǒng)275
10.2.4自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)278
10.2.5在線檢測儀表280
10.3典型控制效果282
10.3.1動(dòng)態(tài)變規(guī)格控制效果283
10.3.2輥縫控制效果283
10.3.3張力控制效果285
10.3.4厚度控制效果289