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带钢热连轧自动板形控制功能软件V1.0

日期: 2018-01-03
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带钢热连轧自动板形控制功能软件V1.0                     

板形,是表示板带钢产品质量的重要指标之一。随着汽车、家电等行业的快速发展,工业用户对板带钢的板形质量要求日益提高。特别是近年来板带产品的纵向厚度精度越来越高,相比之下,板形已越来越成为热轧板带钢提高品质的主攻方向。

我公司历经近四年的研究开发,成功地打造了具备完全自主知识产权的板带钢热轧ASC板形自动控制技术(以下简称ASC技术),其中包括我们针对中宽带钢热连轧生产线而研发的两个计算机系统工艺控制(应用)软件包:

MARSTCS-DPC精轧带钢动态凸度自动控制软件,

MARSTCS-FLC精轧带钢平直度自动控制软件。

板带钢的板形,主要分为产品横截面轮廓和平直度这两个重要特征参数;横截面外形的主要指标有凸度、边部减薄和楔形;平直度则多用波形表示法来衡量钢板的翘曲程度。而凸度与平直度并不是孤立的两个方面,它们相互依存,相互转化,共同决定了带钢的板形质量。

具备实现ASC技术的基础条件,就是热轧机必须装备有受控于计算机系统的液压弯辊装置、窜辊装置(或轧辊交叉装置),以及相应的辊形装备技术手段。

影响板带产品板形质量的主要因素,包括:轧制力波动、来料凸度变化、轧辊热凸度变化、初始轧辊凸度不同、板带宽度规格变化、轧件张力波动、轧辊与轧件的接触状态等。

为了得到产品板形质量令人满意的指标,则依靠计算机系统实现ASC技术,我们首先研究获得了高精度的适用板形控制的如下数学模型:辊缝形状方程、轧辊热辊型模型和磨损辊型模型;在板形预设定控制的设定计算时,涉及我们已有的数学模型如前滑值模型、轧制力模型、摩擦系数模型、变形抗力模型、轧辊压扁模型、轧制力矩模型、轧制功率模型等。

在热连轧弯窜辊操作上我们实现了:

板形预设定控制(包括预设定计算、设定计算、再设定计算、在线修改)、以板形最优为目标的最优负荷分配(热连轧精轧机组)、负荷分配的智能优化,窜辊策略(包括等参数周期窜辊策略和非等参数周期窜辊策略)、前馈自动板形控制、反馈自动板形控制(包括凸度反馈控制、平直度反馈控制)、厚度和板形的解耦控制等。

我们ASC技术成功实现的计算机系统基本配置是:

GEPAC系列可编程逻辑控制器(嵌入式高性能控制器),和L2的HPALPHA小型机。

同时在HMI上使用我们制作的人机对话画面,便捷地实现了人工干预、标定、修改、监控等操作:

精轧弯辊设定画面、精轧窜辊设定画面、精轧窜辊磁尺标定画面、精轧窜辊窜量标定画面、精轧窜辊窜量回零画面、精轧窜辊APC测试画面。

这一套ASC板形自动控制技术,是我们针对带钢热连轧生产线而研发的,重点是在线自动板形控制。在2006年12月投产的河北邢台1250带钢热连轧生产线上首先使用了该技术,然后是2007年2月投产的河北迁安1250热连轧、2007年12月投产的辽宁北台1780热连轧和2008年6月投产的河北普阳钢铁1250热连轧。在这些生产线上,该技术很好地实现了凸度、平直度的在线自动控制和板形综合控制,极大地提高了板带钢产品的尺寸精度和板形质量。同时较好地解决了厚度与板形控制的耦合问题,实现了两者的解耦控制。

这些轧机装备,在设计上已采用液压长行程窜辊和液压弯辊,液压系统由电液伺服阀控制,与功能完善的计算机控制系统相配合,达到了较高的控制精度和响应速度,实现了在线自动弯辊控制。尤其在厚度薄、宽度大的产品规格生产时,往往是各项指标精度要求更严格、轧制速度更高、板形矛盾更加突出的时候。在北台1780宽带钢热连轧上,我们的ASC技术,以超水平的产品质量指标交给用户以满意的如下答卷:

材质代码:SS400B,产品目标厚度2.75mm,目标宽度1250mm,

目标凸度0.04mm,实现凸度公差值±0.015mm;

目标平直度±35IU,实现平直度公差值±18IU;

目标厚度公差±0.040mm,实现厚度公差值±0.029mm。

生产日期:2008年6月17日7:44;

卷取机卸卷,钢卷号0806H11722。



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