《宽厚板轧机学习.》由会员分享,可在线阅读,更多相关《宽厚板轧机学习.(18页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、TDC控制系统主要负责热区,包括:l 从加热炉出口到冷床入口的所有辊道l 粗轧机及精轧机l 3个主要系统的过程控制和与其他系统的数据交换。TDC控制系统主要由三个部分组成:l SPEED MASTER(辊道控制系统,简称SM)l ROUGHING MILL(粗轧,简称RM)l FINISHING MILL(精轧,简称FM)三个部分分别由各自的TDC机架进行控制,由一个GDM机架进行通讯。宽厚板轧机部分控制功能SDS(screw down system 压下系统)压下系统包括: HGC (hydraulic gap control) 液压辊缝控制 AGC (automatic gauge con
2、trol) 自动厚度控制 EGC(electrical gap control)电动辊缝控制弯辊 RBS (roll bending system)窜辊 RSS (roll shifting system)弯辊和窜辊只在精轧机中出现。粗轧机部分的控制:l RM主要控制粗轧机包括轧边机、轧机前后辊道以及导位。l 主要控制功能为:SDS、HGC、AGC、EDGER、SGC、转钢几个重要的部分。SGC: side guide control 导卫控制SDS 电动压下系统:l 此机械压下系统,由双交流电机驱动,用于辊缝设定,并用于换辊期间。(只有换辊期间用压下系统,轧制过程中的辊缝调节用HGC) 升降
3、变化范围约650毫米,最大速度约25mm/s。l 两座轧机的上辊都是电动压下。具体的机械构件有:电机、齿轮箱、压下螺杆及锁紧设备。l 电机转动带动齿轮箱,从而使压下螺杆能够自由升降。轧机的传动侧和操作侧分别拥有一套独立的设备。l 锁紧设备连接在两个电机的主轴上,用来保证两个电机在轧制过程中的同步运行。压下系统的监测元件主要有:l 监测压下行程的线性磁尺 (绝对值)l 监测压下压力的KELK / LOAD CELL。(应安装在压下螺杆和上支撑辊接触中间位置)l 同时系统通过与电机的变频器通讯,监控电机的动作。l 压下系统采用位置闭环控制。线性磁尺作为实际行程的反馈。l 在轧机调整上辊平衡的过程中
4、,互锁设备处于打开状态,两侧电机分别调整各自的压下系统。当程序得知两侧工作辊到达目标位置后,将会发出指令将互锁设备锁紧。在轧制过程中,两个电机始终处于互锁主从状态,以保证两侧压下系统的同步运行。l 压下电机为主从结构。通常情况下,传动侧电机为主,操作侧电机为从。操作侧电机的控制指令将直接从传动侧电机传来,这个功能将会从电机的变频设备处通过硬线连接来完成。液压AGC缸:(Hydraulic AGC Cylinders) 自动厚度控制单方向执行轧制负载液压AGC缸,4个AGC外部拖回液压缸。l 两座轧机的AGC系统具有相同的机械设备。由于AGC系统要求高速调整,所以使用液压动力。每座轧机的下辊通过
5、位于轧辊下面的两个液压缸来调整。l 单方向执行轧制负载液压AGC缸(活塞直径1580毫米,缸力5000吨/边,中间安装索尼位置传感器,4个AGC外部拖回液压缸,用于无负载时使液压缸复位)将安装在轧制牌坊底部,用于自动化厚度控制,动态轧制中心调节和锥形轧制。 监测元件:l 每个液压缸都有两个线性磁尺,分别是sony的增量型磁尺和ssi的绝对值型磁尺。同时每个液压缸配有单独的压力传感器作为实时压力的反馈。l 在轧件咬入过程中,巨大的冲击力使得液压缸会发生轻微的倾斜。为了确保轧制中心线,对位于下部的两个液压缸内的4个磁尺进行交叉安装。使得磁尺的4个监测点形成一个有机的平面。从而准确的得到有效的辊缝。
6、l 每个液压缸配有各自的伺服系统。l 伺服系统有分为:动力系统、控制系统和安全系统。l 动力系统通常具备:伺服阀、先导阀、泄压阀及电源供应回路。工作压力350bar。l 控制系统拥有:先导阀、限压阀。工作压力170bar。l 安全系统拥有:泄压阀、压力开关等安全设备。SONYSSIl AGC补偿分为:形变补偿、轧辊形变补偿、压下系统应力补偿、油压补偿。l A轧机形变补偿l 当轧机在受到巨大压力的时候,整个机架会向上扩张。最大可到15mm。在轧制过程中,系统根据实际反馈的轧制力来补偿实际机架形变量。l B轧辊形变补偿l 当轧辊在受到巨大压力或者长时间轧制后受温度影响,轧辊也会发生一些形变。系统将
7、根据实际轧制力、轧制温度及轧制时间来进行具体的补偿。l C压下系统应力补偿l 由于压下系统采用电机驱动和螺杆动作,当轧件咬入和轧制过程中,巨大的压力势必会导致机械构件发生微小的应力位移。l D油压补偿l 液压缸内的液压油在咬入过程中,受到巨大的冲击,在这种冲击的作用下,无杆腔内液压油的密度瞬间增大,这个时间使用伺服系统进行调整只会造成一定的反作用。所以系统提前对辊缝进行油压补偿,使得在咬入之后,辊缝恰好到达二级设定位置。油压补偿将根据油腔容积和轧制力。HGC 控制1、选择 Servo valve HGC控制系统在DS侧和OS侧各有两个Servo valve DS Servo valve1 DS
8、 Servo valve2 OS Servo valve1 OS Servo valve2操作人员通过HMI选择四个Servo valve 的主从工作方式, DS Servo valve1 和OS Servo valve1为一组; DS Servo valve2 和OS Servo valve2为一组.2、输出给定值在主从Servo valve 中的分配 使用两个连续的LIM对主从Servo valve 给定值进行分配Bias Compensation(漏油偏差补偿)由于伺服阀漏油,使的伺服阀的给定在特定时间内达不到设定,设定值与反馈总存在偏差为了补偿此偏差,程序一直检测Servo valve
9、 RMP发生器,一旦在特定时间内检测到反馈没有到达设定值,则激活此补偿补偿方法: 设定值减去反馈值得到的差平均分给主从伺服阀同时产生新的Servo valve 输出上下限。油柱高度影响补偿(Oil Compression Compensation Factor)由于不同油位在挤压时其可伸缩性是不同的,油位高,可压缩性好,补偿就大;油位低,可压缩性相对差,补偿就小。此补偿实际就是对油可压缩性的补偿。 100mm50mm图1和图2中,由于其油腔内油柱高度不同,所以两种状况下如果Servo valve设定都为5mA,产生的动作快慢效果是不同。位置与补偿系数的关系是线性的,根据轧辊直径和油柱高度给出P
10、1和P2(机械算出)YX1X2Oil CompressionX3X4P1P2T1 (E,5)IYX1 T1 (E,5)X21Oil pressure compensation on = 1 Compression Compensation FactorX3(DS)X3(OS)X1:DS输入侧实际位置X2: DS输出侧实际位置X3: OS输入侧实际位置X4:OS输出侧实际位置P1:PSL_K 斜率P2:PSL_D 于C轴交接点h1:最大辊径、补偿系数为1时的油柱高度h2:最小辊径、补偿系数为最大时的油柱高度(横轴为油柱高度,纵轴为补偿系数)蝶形补偿(Butterfly Curve)蝶形补偿是为了
11、解决轧制力(及轧辊重量、弯辊力(FM)、轧机接轴重量)对主给定的影响不同轧制力下,相同的给定,伺服阀的动作效果是不同在实际应用中,是用液压腔中的缸内压力替代轧制力轧制力大轧制力小理想Pos.ref.setpointPos.refTIY (OS) X2X1 T1 (E,5)X2 DS 侧轧制力(腔内压力)OS 侧轧制力YX1T1 (C,6)X2xLULLYT2 (C,6)XLIMQUQL0.049.030.00.55.0e-2IY (DS) X2X1 T1 (E,5)X211Butterfly curve correction on = 1Y1X1X2Butterfly CurveX3X4P1P
12、2T1 (E,5)P3Y2Y (DS) 给定X1Y (OS) 给定X1P1:对称轧制力(最大轧制力的一半)(FMAX= 9.0e+7)P2:有效区域设定值 (%)P3:辊缝变化有效区域设定值 (%)X3/X4:提供液压缸方向(OPEN CLOSE) / P3K:补偿因数X:FR -轧制力 FR,Sym-最大轧制力的一半P2:有效区域设定值 (%)-AdaptpercP3:有效区域设定值 (%)- AdaptLin cntrlout根据轧制力及开关辊缝的方向计算出KOPEN(开辊缝因数)和KCLOSE (关辊缝因数);然后根据KOPEN和KCLOSE及 P3(AdaptLin cntrlout
13、有效因数的辊缝变化范围)得出有效因数KEff图4X1根据轧制力及开关辊缝的方向计算出KOPEN(开辊缝因数)和KCLOSE (关辊缝因数);然后根据KOPEN和KCLOSE及 P3(AdaptLin cntrlout 有效因数的辊缝变化范围)得出有效因数Keff即:为避免由图3计算出的因数过大而使调节波动过大,蝶形补偿是非线性的,但是在AdaptLin范围内输出的是一个线性值。精轧机部分的控制:主要控制功能为:SDS、AGC、RBS、RSS、TILTING、SKI、SGC几个重要的部分。SDS、AGC及SGC功能于RM基本相同。弯辊RBS:l 8个上弯辊液压缸(内径260mm,冲程150mm)
14、位于为上工作辊楔机翼,为上工作辊楔支架提供弯曲力。l 8个下弯辊液压缸(内径260mm,冲程110mm)位于附属于轧机牌坊的4个弯辊支撑,为下工作辊提供弯辊力。l 最大弯辊力每边400吨。l 为了保证工作辊达到良好的弯曲度,对8个液压缸进行分两组交叉控制。(下图)l 每个液压缸内配置独立的压力传感器 l 因为轧件轧制过程中横向上温度的差异,板材材质的差异,导致轧制过程中会出现轧制力的不均匀分布。这样会导致出现板材边浪的情况。l 通过调整弯辊液压缸来改变轧件在工作辊中两边和中间受力的大小,最终达到良好的出口平整度。l 弯辊控制系统主要功能是为了保证板材良好的平整度,用于实时调整双边浪和中间浪的情况。l 采用压力环控制