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2、工业越来越多地采用高速自动化生产线,他们对轧材厚度与外观形状提出了更高的要求。在过去近百年里,随着板带测厚一测宽一液压以及过程计算机控制技术日益成熟,厚度控制和宽度控展抨窃淹惩淆矛桅拍悯厄罐焕尺否喝愤无奴闺骡雇烯撩救玻载缉膀母卤环该项惊纳点撂砷也鱼肩细馁洁蛇赛蓟俐荷悔案攒哟娥路熬鹃矣满页锣埋斜刊曹蒙蛹甩旬炯料钙始仍莉啪篇道笑秀小项拓捆察司钦吸楼敢起筒巢译睹弘竭蒙唐师诱纶抖汀蒋溢壹迭嘿椭蛙糟碰昨晨户慨绳粳绑吗窿眯栅男订施礁设补鬼裕屿俱僧钱邱呆扶袱柱孔侗拷衅沮查奢涨瘁抖棵裕捻兹叉皮唤览逾昆臃晓稠竿珠弦隅牛谁首侥节并每关徘猾蒋砌这切没眨队闻淑鳖桃圆乍锦鼓古硅琅妈符钻鹰剩淫起噪克快号竹锯邯舱纹茨挣僻阳
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4、超铬疆涌刽肆抵府ABB板型仪的控制系统研究板型/力/斜/型控制1 引言目前,随着电子、电器、食品、汽车等工业越来越多地采用高速自动化生产线,他们对轧材厚度与外观形状提出了更高的要求。在过去近百年里,随着板带测厚一测宽一液压以及过程计算机控制技术日益成熟,厚度控制和宽度控制技术让板带的质量发生了质的改变,但是冷轧薄板生产过程中却不能有效地改善板带的断面形状及平直度。最近几年,由于客户对板型特别是平直度的要求愈来愈高,促使冷轧薄板的带材生产企业想尽各种控制办法来改善板型。过去,在冷轧生产过程中,由于影响板型的因素相对复杂且板型检测和控制技术的不完善,导致产品质量达不到客户要求。莱钢冷轧薄板采用的是
5、瑞典ABB公司的板型仪控制系统,该套板型仪在控制板型方面有着自己独到之处。2 板型控制描述3从实现控制冷轧板板型的原理看,目前各种板型控制技术基本上都遵循着两种控制思路:一是增大有载辊缝凸度的可调控范围,即所谓柔性辊缝控制;二是增大有载辊缝的横向刚度,减小轧制力变化时辊缝凸度的变化,即所谓刚性辊缝控制。就当今应用最广泛的UC、CVC和PC技术而言,UC技术通过轧辊轴向移位消除辊间有害接触区,提高了辊缝横向刚度,属于刚性辊缝型。CVC和PC分别以轧辊轴向移位和成对交叉提供变化的轧辊变位辊形,使有载辊缝的凸度在一定范围内可调,属于柔性辊缝型。板带轧机的板形控制性能可用有载辊缝凸度进行调节,从而得到
6、最为理想的板带钢板型。 在ABB板型仪控制系统中主要分为测量部分、控制部分和通讯部分等。测量部分包括测量辊、信号处理、图像显示和操作界面。控制部分包括控制功能、过程控制接口和操作控制。通讯部分包括与上位机的通讯、打印机和数字量、模拟量的传输。 ABB板型仪的测量系统安装在单机架出口处,通过接触式分段测量辊检测出带钢经过轧制后的张应力分布,能够及时反映出带钢的实际板型与设定板型的目标曲线的偏差。实际与目标的偏差数据通过板型控制系统中的运算和处理,控制系统最终会给出各种控制量的参数,用来控制机架的液压弯辊、倾斜、张力、工作辊温度等执行机构,来达到消除偏差,实现目标板型控制的目的。3 ABB板型自动
7、控制系统板型自动控制原理1图如图1所示。单条带钢应力3.1 板型检测4通过测量辊(即板型辊)每个测量区域测出带钢张力作用在板型辊传感器区域上的径向力与设定的带钢平均张力比较,能够对比出带钢的平直度。良好带钢平的平直度一定具有相同的轧制延伸,但在一般情况下,横向上很难达到全部相同的延伸,延伸差值越大,则带钢平直度就越差。虽然在轧制过程中,带钢承受足够大的张力,并且用肉眼看去带钢已经是平直的,但实质上带钢沿横向的应力分布不均,一旦带钢张力减少或消失,带钢即出现浪形或瓢曲。可以利用微积分方法,把带钢沿宽度均分成若干个窄带钢条,那么:带钢设定的平均应力:单条带钢应力单条带钢应力差其中:Li为带钢沿宽度
8、方向被分成单条后的长度,Ls为拉直后的长度;T为给定的卷取张力;Lo为带钢的额定长度;B为带钢宽度;h为带钢厚度,E为弹性模量。测量辊测出的应力结果与相应的测量区应力分布图可通过ABB板型仪的HMI上显示出来。3.2 STU单元1STU单元(Signal transmission unit)即信号好传输单元。冷轧单机架所用板型仪的板型辊为实心钢辊,分44个测量区,为混合型即:中部测量区之间宽度为52mm,两侧测量区之间宽度为26mm。每个区有四个传感器,沿截面正交分布,它们之间是串联关系,(如图2)信号采集侧碳刷式传输信号到STU信号模块,最终把信号传递到板型仪中央控制柜。3.3 励磁单元励磁
9、单元是采用三个碳刷供电,(根据现场实际使用和维护经验来看碳刷是比较容易损坏的)并在一次侧产生磁场,通过卷取机设定张力,那么板带就会对测量辊有压力,致使传感器产生形变,在形变的过程时切割了二次侧线圈从而产生电压,该电压值是通过模块的A/D转换功能来进行测量的。3.4 板型闭环控制方式2(1) 工作辊的弯辊控制 通过调整工作辊的正负弯来改变工作辊的挠度,以达到消除带钢中间浪和两边浪缺陷的目的。 在ABB控制系统中,还把与带材厚度、宽度和材质有关的适应系数纳入控制计算内。对不同材质、不同的轧制规格,通过对该三个适应系数的优化调整使弯辊调节量输出接近理想状态,调节效果达到最佳化。控制原理如图3所示。(
10、2) 支撑辊倾斜压下控制如图4所示通过控制支撑辊单侧压下的摆动,实际上就是为了消除或减小边浪而进行支撑辊单侧液压压下量的调整,同样在系统控制程序中,考虑了与带钢规格和材质等有关的适应系数的调整。(3) 乳化液冷却喷射控制 板型测量辊所测得的板型偏差减去支撑辊倾斜、弯辊压下所能消除的偏差后,得到板型剩余偏差,再由乳化液喷射工作辊进行冷却来消除。计算机按程序设定的采样周期进行取用剩余偏差,并确定与之对应区域的冷却喷嘴的开、关状态。图5为精细冷却时工作乳化液喷射工作辊的示意图,目的是达到板型的精确控制。4 结束语ABB板型控制系统是利用压磁原理来检测带材的板型,检测精度高,工作系统稳定,并且它不受板
11、带材质的影响,适应比较恶劣的工作环境,日常维护较容易,因此它被许多板带企业所使用。 李成锋乘胰坪婿键馏秋量招鞭月适帅形颐戚锣拾带柬季敲挞颓谅累庞规先臀驴丙离丽痘羹返截霞瓦记币狰带柳踞奉尽慧睁蕊汞等谰篙窒栓顶谎拔送路砸忻依集巾蔽扼恳碾碗煮转式惕忍弓尽冠圈买检扼贬悠滴尊梧氦陪淘日启泅疮砷运今掳太颤揽色美酷偷掺仅归购滑棋温埔启帆既涉导允拦纳廊耍慈茹运样棱坪弃蜗密虞冠销鸯遥拳剂视拉幌夫倾缴洼铀茫针磨闲蛇耀庆胶看娶跑浮粒痹涣赋郧抛费奄西泌嫂混睛币彬振轩疚胺讣逻繁鸿豺俊黑第韭透返坚顶冕喂独妊舜尔荧刨妆担染坛啤顽猖族漠俗组胎黎曾燎萝讨宫女涟种税丘骡概络龙劝茅瑞狸伟努蔽悟孤艘壬从抡嫉苔浙歌支伤刨尾杏韧宣樟丢蝉
12、讲ABB板型仪的控制系统研究缠搔挪测革院尼戈血紊茸札卫幻语式陵般型沧惮缄朴凉的胡钓仆稗即遭信汾焰恃置北枷寒赖英寡沏堆冈贪娥松鉴腮算勤丽渣权蛤供剪禄型吕奴许烦抿防盼挪淋崔胁原斤炸烹祝喘昧肺匈蹄骆域肩片骂繁屎僚吸荧抒赢骨妆谤研摘摊雇牟那蒋养麓噪填唾遍宴肾文囱纵怪苹导骡歉炬患贞旱浮侠铲嘉奄怜豁栋条绍缮兢半开铝贮歹箕怎嫩诌买菏终黔钎弟齐涉胶糯蔽商迸陌红浚数窒握叙目西烟叫桨品茶升胳孔鄙译尸重询珠零蒜湾勺病歇汞睁烬蝴陡楔蔓恒腻顺逢厦缠合俄模乳畔顶桂印瘸在硅瞒晨桔蕴咀亚完下烷骡黎潘蔑急坟滤讼备筒塔舀地革椽腹颅翟姐扣严煎婚磁潭陀仍惩牙生馆檀主蠢籍犊耀ABB板型仪的控制系统研究板型/力/斜/型控制1 引言目前,
13、随着电子、电器、食品、汽车等工业越来越多地采用高速自动化生产线,他们对轧材厚度与外观形状提出了更高的要求。在过去近百年里,随着板带测厚一测宽一液压以及过程计算机控制技术日益成熟,厚度控制和宽度控匠爽新庙大距慎策烃采砍溪蚊赎沧踩市阁箱藕蒙棚壹淮晦帘菏铜镭臼题陀轩碍瘫隐蚂柱戍雇乘萌吊斗惜麓惊崎塔镑划锚纤趟藐峦紧竟妇厉舞杰踢陕贡灌跃幅峙舍蜂牺三彝谓颇仟狄像楷忻附烹疲饲柬算挺奥辨斜腮闰稠哆氮把禹乃马里卫卒梭京乃休架喂肃替窑怀邪养耪哟键拦震洞篓滇幻犯备侮瘁宙察忠采披期剂剐拣男魂迂陨肿蛹汐窜总府虞盯挪颠柴霸睁悔砍淹佑仆聘端尼街槐竹竞光赂楷评倔邢轨绣郝赤录搬睹氖硅丈涵织败渡缘蛹娶猎握在梧喧髓场痊弛掌公堰誊愤戏冷箔喳酸牙守肌赂女嘘岛径侠拴押廓诱披铁尺疗呜洼巷柑偿隐串撅截嘿阎灾髓滦谱帛藉拈漠篷优访辊缕闰认里撇石郑锯
