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北科带钢热连轧自动厚度控制功能软件V1.0

日期: 2018-01-03
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北科带钢热连轧自动厚度控制功能软件V1.0                      

 

在带钢热连轧生产线上,板带厚度精度,是产品质量的重要指标之一。厚度公差的大小,直接关系到工厂的产品品质和经济利益。厚度自动控制(AGC,AutomaticGaugeControl),是提高带钢质量厚度精度的重要技术,其目的是获得带钢全长纵向厚度公差在理想范围。目前,厚度自动控制已成为现代化板带钢生产中的核心关键技术,并且要通过计算机控制系统来完成,因此也是计算机控制应用技术的重要组成部分。

AGC系统,作为板带钢热轧装备的众多子系统之一,主要由计算机控制推动液压缸、完成对轧机轧辊辊缝的自动调节。液压传动系统的快速响应和精确的位置控制;通过高性能的机架液压压下控制器来实现。

在带钢热连轧生产线上,带钢的温度波动是造成热带厚度偏差的主要原因。如加热炉加热造成的坯料温度不均匀、经过粗轧数道次轧制后而出现的坯料头部、中段和尾部温度不均匀等。这就很容易造成带钢头端部厚度鼓包、水印现象和尾端部厚度尖峰,这些突发性成分的处理,MARSTCS-AGC软件提供了优异性能的反馈控制和监控手段,当由于液压传动系统存在控制滞后的问题时,我们又采用前馈方式实现精密控制。前馈方式采用了一定的提前(控制)量,克服了控制系统本身的惯性而使控制效果更完美。MARSTCS-AGC软件的硬度AGC,是一种前馈AGC,它是根据精轧机组的来料厚度、机架辊缝值、实测的轧制力计算来料的实际硬度,并以此硬度值来修正下游各架轧机的辊缝设定值。这种控制方式能较好地消除带钢不同材质和轧制温度不均匀对厚度的影响。

AGC软件运行环境:

AGC控制的计算机硬件系统,选择国际流行的VME64/VME320总线产品、最快控制周期可小于1ms的嵌入式高性能控制器(HPC)。软件环境为BKME,是一套实时操作系统的交互式开发工具和使用程序,是嵌入式高性能控制器的开发调试工具。

开发语言(BKME)是梯形图、语句表、C和C++语言(v2.9)。

AGC软件源程序量:12,000行。

MARSTCS-AGC软件,研发的出发点就是面对和立足于板带钢热轧生产过程,所以它具有极强的工业生产的工程特点。它的研制开发过程,实质上总是伴随着我们计算机控制工程的实际进展,伴随着我们板带钢生产线工程实际运行的检验,伴随着不间断的探索、改进、试验、完善、升级与成型的过程。辩证地说,作为一项科技成果,它修成正果之时,已经是不断经历工程实际考验和阶段成果不断提升转化而获得成功之际。它的研究和开发,不是在一个单纯的研究机构或实验室完成的,而是在一个工程技术公司的研发部完成的,它始终与不间断的工程实际紧密结合在一起。

近几年,我们先后完成了8套800~850mm系列中宽带钢热连轧生产线的计算机控制工程建设,这8条线都成功地运行着我们研发的AGC软件。此后我们完成的5套1250mm带钢热连轧和1套1780带钢热连轧,都继续延伸使用和运行着我们AGC软件的新版本。目前粗略统计,这些轧机陆续投产的产量之和累计已达3600万吨之多,分布在河北、云南、辽宁,创造了巨大的社会价值。

AGC软件广泛应用,所创造的财富主要体现在:

(1)作为热轧板带钢计算机控制系统工艺控制(应用)软件包核心部分的一项,区别于任何国外电气大公司的技术,是我公司完全自主创新的产物。它在迄今为止的15条热轧生产线上的成功运行、以及所直接控制生产的数千万吨之巨的带钢产品,就是最实际的明证。它宣告,国外大公司在中国国内此项领域的垄断时代已经结束。

(2)作为热轧板带钢计算机控制系统工艺控制(应用)软件包核心部分的一项,它承担了整条生产线对产品质量——厚度精度进行在线工艺设备控制保证的基础重任。产品质量是企业的生命,而现代化大生产的流水线上,已经找不到人工操作决定质量的影子,那么计算机控制系统应用软件的水平,就决定了产品质量的水平。尤其体现在热轧的带钢产品作为下道工序——冷轧的原料时,对于带钢厚度精度要求很高。我们AGC软件所运行控制生产的产品,无一例外全部适用于做冷轧原料。特别是硬度前馈AGC技术,是国内唯一最早开发和成功使用的AGC技术,它代表了AGC技术的最前沿。

(3)AGC软件运行环境的选择,即基础自动化计算机硬件系统的配置,同样由我们完全自主建立的系统承担。它同时满足快速控制、高速通讯和系统开放的高标准要求,不会因为任何一家国外公司的计算机限制而备件难寻。这保证了系统软件与系统硬件的技术统一和可扩展的统一。微电子技术和软件技术的快速进步,不会影响我们系统以致落伍、掉队与脱节。这就是“系统开放”的前瞻性设计优势。

当辽宁北台1780生产的产品厚度精度,超过西门子对国内客户的技术保证指标时,也许这也应当是一枚“奥运金牌”。



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