帶材板形的自動控制

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1、帶材板形的自動控制板形自動控制是板帶材軋制的核心控制技術之一，是一項綜合技術，生產中必須通過先進的控制手段與工藝參數(shù)的合理匹配，才能獲得理想的板形。近年來隨著科學技術的不斷進步，先進的板形控制技術不斷涌現(xiàn)，并日臻完善。板形控制的目的是要軋出橫向厚差均勻和外形平直的板帶材。一、板形的概念在直觀上是指板帶材的平直度，即浪形、瓢曲、翹曲、折皺或旁彎等板形缺陷的程度，其實質是指帶鋼內部殘余應力分布狀況，即軋件在寬度方向變形的均勻程度。二、板形缺陷常見種類有：浪形、瓢曲、翹曲、折皺或旁彎等。三、板形控制系統(tǒng)的類型板

2、形閉環(huán)控制系統(tǒng)板形開環(huán)控制系統(tǒng)板形復合控制系統(tǒng)板形閉環(huán)控制系統(tǒng)（1）控制原理：通過板形儀及其信號處理裝置獲取實際板形信號，計算實際板形與目標板形的偏差，經(jīng)板形控制計算機處理后，將調節(jié)信號送到板形調節(jié)機構，由板形調節(jié)機構對帶鋼進行在線調節(jié)，使帶鋼板形得以糾正。（2）組成——三部分，即板形檢測裝置、控制系統(tǒng)和板形調節(jié)系統(tǒng)（執(zhí)行機構）板形檢測裝置——板形儀——形狀針：獲取實際板形信號?？刂葡到y(tǒng)：由比較環(huán)節(jié)、板形控制計算機等構成?輸出調節(jié)控制信號給板形調節(jié)系統(tǒng)板形調節(jié)系統(tǒng)——執(zhí)行機構：啟動、調節(jié)、控制板形由于板形

3、控制的實質是對承載輥縫的控制，因此通過調節(jié)有載輥縫的形狀，使其與來料斷面形狀保持一致，滿足均勻變形條件，使板形平直?凡是可以改變有載輥縫的形狀的軋機部件、裝置或工藝參數(shù)，均可作為調節(jié)板形的執(zhí)行機構。把軋機上的部件或裝置作為執(zhí)行機構，常用的有：液壓彎輥裝置雙階梯支撐輥大凸度支撐輥變接觸長度支撐輥技術壓下裝置軋輥冷卻系統(tǒng)張力卷取機中間輥可軸向移動的輥系結構：HC系列等軋輥凸度可變的輥系：CVC、VC、DSR軋輥交叉輥系：PC2.板形開環(huán)控制系統(tǒng)（1）控制原理：依據(jù)軋機參數(shù)和原始軋制條件，用理論計算方法或統(tǒng)計方

4、法預測出各執(zhí)行機構的最佳參數(shù)，并把它作為預設定模型，由計算機進行在線控制。（2）特點：執(zhí)行機構一旦設定完畢，在軋制過程中一般是不隨實際軋出帶鋼的板形好壞加以調節(jié)。5.2帶鋼板形控制的基本理論一、板形缺陷的表示方法波形表示法相對長度差表示法張力差表示法向量表示法帶鋼斷面形狀的多項式表示法二、帶鋼平直條件?板形良好條件三、影響有載輥縫因素軋輥的彈性彎曲軋輥的彈性壓扁軋輥的熱膨脹軋輥的磨損軋輥的輥型設計——原始凸度的設計四、板形的改善（控制）方法工藝上：（1）方法：采用設定初始輥縫形狀、改變軋制規(guī)程（變彎矩控制

5、法）、調整張力分布以及調整軋輥熱凸度等。（2）特點：響應速度慢不能實現(xiàn)在線的即時控制對異常板斷面（如局部高度）等缺陷無法控制2.設備上：——前已述液壓彎輥裝置雙階梯支撐輥大凸度支撐輥變接觸長度支撐輥技術壓下裝置軋輥冷卻系統(tǒng)張力卷取機中間輥可軸向移動的輥系結構：HC系列軋輥凸度可變的輥系：CVC、VC、DSR軋輥交叉輥系：PC從種種板形控制手段來看，目前各種板形控制技術主要遵循兩種技術思路：增大有載輥縫凸度可調節(jié)范圍增大有載輥縫的橫向剛度，減少軋制對輥縫凸度的影響五、板形檢測技術與控制帶鋼板形檢測：由檢測設

6、備根據(jù)檢測內容獲取被測帶鋼的實際板形曲線（1）檢測設備的類型有：有接觸式、非接觸（2）檢測內容分：①測量帶鋼平直度(纖維長度)，以檢測帶鋼的顯性板形②檢測帶鋼橫向張應力的分布，以檢測帶鋼的隱性板形實際檢測時：熱軋帶鋼的板形檢測儀要求在高溫、潮濕的惡劣環(huán)境中工作，且熱軋帶鋼是在無（或?。埩ο萝堉?，故采用非接觸式的板形檢測儀，以測量帶鋼的各纖維長度，檢測出其顯性板形的好壞。最常見的是激光板形檢測儀，采用非接觸激光測距，直接檢測帶鋼的顯性板形即可。冷軋帶鋼一般采用大張力軋制，而掩蓋了實際的板形缺陷。因此要求板

7、形儀必須能夠檢測出帶鋼的隱性板形，即精確地檢測帶鋼內部張應力分布，才能及時通過軋機自動控制系統(tǒng)進行板形調整，從而保證實際板形的良好。冷軋板形檢測采用最多的是瑞典ABB公司的分段接觸式板形輥。目前西門子公司于20世紀末開發(fā)出一種采用電渦流傳感器檢測的SI-FLAT非接觸式板形儀，并已在冷軋機上得到了成功的應用，應用前景廣闊2.板形目標曲線的確定（1）概念板形目標曲線：指板形控制系統(tǒng)調節(jié)帶鋼板形(由板形儀測得的前張應力)應達到的目標。板形目標曲線代表了生產者所期望的實物板形質量，其研究過程經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。

8、由于來料情況不同，或是根據(jù)客戶的需要，或是根據(jù)生產的實際情況，如裂邊、浪形、楔形等，可選擇不同的目標曲線組織生產。板形儀一般可以存貯近50條目標曲線，供操作人員選擇。目標曲線的選用可分為兩個參數(shù)：形狀，即目標曲線號幅值，即曲線正負值的大小。3.板形調控機構的設定計算（1）概念設定計算：利用數(shù)學模型計算出板形調控機構各相關的調節(jié)量，并輸出到執(zhí)行機構的過程。設定計算的正確與否將直接影響到帶鋼板形質量和軋制穩(wěn)定性。（2）設定計算的給