热连轧机辊缝自动设定的研究与应用

论文摘要

目前,我国的热轧带钢生产技术水平与世界先进水平还存在较大的差距,同时用户对板带材的板厚精度和板形质量也提出了更高的要求。而提高轧制过程计算机控制系统中的参数预设定精度是提高成品带钢尺寸精度的一个重要手段。因此,研究高精度的热连轧机辊缝自动设定对于提高热连轧带钢产品质量有着重要意义。本文的研究内容作为东北大学自动化研究所开发的650mm带钢热连轧AGC系统的一部分,针对该650mm带钢热连轧生产线,设计了一个完整的辊缝自动设定流程和算法,并将其成功地应用于实际生产中。本文的主要研究内容如下：(1)研究了现有的相关轧制理论和轧制参数计算模型。针对轧机自动调零和刚度测量的基本原理、辊缝自动设定算法中的轧机负荷分配、轧制过程温度计算和轧制力计算等主要数学模型的建模原理、常用形式进行了介绍和分析。(2)结合该650mm带钢热连轧生产线的实际条件设计了辊缝自动设定流程和计算算法。给出了完整的轧机自动调零和刚度测量的主要步骤,并描述了具体的运行过程；为该热连轧机精轧机组设计了完整的辊缝自动设定流程和计算算法；并对算法中的标准压下率负荷分配方法、轧辊压扁半径的计算、速度设定值计算、带钢温度值计算和轧制力计算的数学模型、计算过程进行了详细的阐述和分析。(3)通过项目的现场实施和调试工作,将本文研究内容成功地应用于该650mm热连轧机的实际生产中。结合实际过程趋势曲线和数据,对本文所使用的轧机自动调零和刚度测量的运行效果进行了分析和评价；使用5种规格带钢进行轧机负荷分配和轧制力的计算,通过对计算值和实测值的分析对算法所使用的轧制参数模型的计算稳定性和精度进行了评价；对影响轧制力计算精度的主要因素也进行了分析。经过实际数据的验证,表明本文所设计的辊缝自动设定算法具有较好的计算精度和稳定性,明显的提高了精轧机组辊缝预设定精度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 热轧带钢的发展
• 1.1.1 带钢热连轧的发展
• 1.1.2 热连轧计算机控制技术
• 1.2 轧制理论与模型的研究现状
• 1.3 课题研究的目的、意义和应用背景
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 辊缝自动设定主要数学模型的研究
• 2.1 轧机特性的测定
• 2.1.1 轧机的弹跳方程
• 2.1.2 轧机自动调零原理
• 2.1.3 轧机刚度测量原理
• 2.2 辊缝设定计算中的主要数学模型
• 2.2.1 辊缝设定计算的原理
• 2.2.2 轧机负荷分配
• 2.2.3 轧制过程温度计算模型
• 2.2.4 轧制力计算模型
• 2.3 本章小结
• 第3章 辊缝自动设定算法的设计与实现
• 3.1 轧机自动调零
• 3.2 轧机刚度测量
• 3.3 辊缝设定计算流程
• 3.4 辊缝设定的模型计算
• 3.4.1 轧机的标准压下率法负荷分配
• 3.4.2 轧辊压扁半径的计算
• 3.4.3 速度设定值与带钢轧制温度的计算
• 3.4.4 轧制力的计算
• 3.5 本章小结
• 第4章 辊缝自动设定算法的应用
• 4.1 650mm带钢热连轧AGC系统
• 4.1.1 AGC系统结构
• 4.1.2 AGC系统人机界面
• 4.2 轧机特性测定效果分析
• 4.2.1 轧机自动调零效果
• 4.2.2 轧机刚度测量效果
• 4.3 辊缝设定计算效果分析
• 4.3.1 轧机负荷分配效果分析
• 4.3.2 轧制力计算效果分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 结束语
• 参考文献
• 致谢