熱軋窄帶鋼厚度自動控制系統的改造

56

METALLURGICALPOWER

冶金動力

20154

年第期

總第期

182

自動化

熱軋窄帶鋼厚度自動控制系統的改造

李加祥，高紫文，于德榮

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司機械動力部，山東萊蕪）

271104

【摘要】在精軋機組后三架軋機上，用液壓厚度自動控制系統替代傳統的電動壓下位置控制系統，引入壓

力控制方式，以監控作為輔助，大幅提高帶鋼厚度的控制精度。

AGCAGC

【關鍵詞】厚度自動控制；帶鋼；液壓壓下

【中圖分類號】【文獻標識碼】【文章編號】（）

TP27B20151006-676404-0056-03

TransformationoftheAutomaticGaugeControlSystem

forHot-RolledNarrowStrip

（）

TheMachineandPowerDivisionofLaiwuSteel,ShandongIron&SteelCo.Ltd.,Laiwu,Shandong271104,China

LiJiaxiang,GaoZiwen,YuDerong

【】

AbstractAutomatichydraulicgaugecontrolsystemwasadoptedafterthelastthree

standsofthefinishingmillgroupofhotrollednarrowstriplinetoreplacetheconventional

electricpress-downpositioncontrolsystemandAGCpressurecontrolmodewasintroduced

withmonitorAGCassupplementary,whichsignificantlyimprovedthestripgaugecontrol

precision.

【】

Keywordsautomaticgaugecontrol;stripsteel;hydraulicpress-down

1引言

萊鋼帶鋼線有架粗軋機和架精軋

620mm88

機，壓下系統均為電動壓下自動位置控制方式，壓靠

過程為人工調零，厚度控制方式為開環控制，實際軋

出厚度無法自動獲得。成品厚度尺寸范圍為

1.8~

平均偏差為，通條差在，

依0.20mm0.15~0.207.8mm

mm

之間。產品厚度精度亟需提高。

序號

12371.85

2F2301.50

3F~F2271.35

4F~F2261.28

5F~F2251.26

6F~F2251.26

7F~F2251.26

無

56

46

36

26

16

6

表1實驗數據

投用預設成品實測厚度厚度偏

AGC

的軋機厚度偏差差率

/mm/滋m/%

2技術方案

厚度自動控制（，簡稱

AutomaticGaugecontrol

是指控制系統根據軋制設備運行狀況、外界擾）

AGC

動和帶鋼厚度的波動，按照控制模型算法，自動調整

軋機的輥縫值、軋制壓力和軋制速度等參數，把厚度

控制在設定的偏差范圍內。系統一般采用液壓

AGC

壓下機構，具有響應快、精度高等優點。

帶鋼的厚度精度取決于精軋機組的控制精度，

而裝備液壓系統的軋機的數量決定著精軋機

AGC

組的控制精度。某熱軋帶鋼線精軋機組有架軋機，

6

經粗軋后來料厚度為（），偏差率為，

27依2.7mm10豫

從精軋機組最末軋機向上游依次投入液壓

F6

測得成品厚度偏差見表。，

1AGC

實驗證明，與其他方案相比，后三架軋機

F4~F6

投入液壓能有效地提高帶鋼厚度精度，且相對

AGC

投資較少。因此確定方案為用前四架實現電

(F1~F4)

動壓下位置閉環控制，后三架采用液壓自動

(F5~F7)

厚度控制模式，并且增加軋制力和壓下位置

F1~F4

的檢測回路，實現電動壓下閉環控制。

3數學模型

熱連軋厚度自動控制的最基本方法是壓力

各國方式有所不同，最優的是我國發明的動態，

AGC

設定型，簡稱。的核心是通過實時

AGCDAGCDAGC

20154

年第期

總第期

182

METALLURGICALPOWER

冶金動力

57

測量軋制力和輥縫信號，就可計算出輥縫的調節量，—時刻實測壓力偏差值；

直接對輥縫的變化進行調節，省去了厚度計算的環

節。可靠性好、調試簡便，的優點是響應迅速、

DAGC

其常用公式為：—軋機當量剛度，；

駐S駐S駐P

ii-1i

=-C(+)(1)

MK+MC

KK

2

駐P

i

i,kN

M,kN/mm

—軋件塑性系數；

K,kN/mm

—軋機剛度；

K

c

kN/mm

—可變剛度系數。

C=

K

c

-K

(2)

K

c

+M

其中，—時刻消除帶鋼擾動需要的輥縫調

駐Si

i

節量；

,mm

駐S

i-1

—時刻實測輥縫與設定輥縫差值；

(i-1),mm

4厚度自動控制系統的控制方式

該厚度自動控制系統包括“壓力”和“監控

AGC

AGC

”兩部分。厚度自動控制系統的控制方式有三

種，包括壓力的相對厚度自動控制、絕對厚度

AGC

自動控制兩種方式，以及監控厚度自動控制方式，其

流程圖如圖所示。

1

駐S駐S駐P

ii-1i

=-C(+)

MK+M

KK

2

圖1系統控制流程圖

58

METALLURGICALPOWER

冶金動力

20154

年第期

總第期

182

4.1相對厚度自動控制

相對厚度自動控制有鎖定和保持兩種方式。鎖果不明顯。因的電機壓下響應時間遠落后于

定方式以通過計算各軋機頭部平均厚度為目標厚的液壓壓下，當單次調整量大于時，前

度，鎖定各軋機的軋制力和輥縫，進行自動厚度調后軋機易產生大的套量或拉鋼，同時板形不穩，寬度

節，實現最優同帶差；保持方式將前一條帶鋼頭部鎖超差造成廢品較多。其單次調整大于時，

定值作為本條鋼帶鎖定值進行自動厚度調節，因此，前后易產生大的套量或拉鋼，同時影響到后板形

在軋制相同規格的一組帶鋼時，若軋制狀態比較穩不穩，導致堆鋼。經過上面的分析，最終將三

定，選擇相對自動厚度的保持方式，能夠保持一組帶架軋機的厚度控制模式優化成兩種，如表所示。

鋼厚度和通條差的一致性。

4.2絕對厚度自動控制

絕對厚度自動控制是以過程計算機設定的厚度

作為鎖定值，同時鎖定各軋機預報軋制力進行自動

厚度調節，追求與設定的厚度偏差最小。

4.3監控厚度自動控制

監控厚度自動控制以設定目標厚度為目

HMI

標值，計算測厚儀測得的厚度偏差的平均值和對應

零厚差的末軋機的輥縫調節量，上游軋機按照壓下后三架軋機上采用液壓壓下結構，實現了厚度控制

負荷分配原則，按比例分配調節量，以達到控制板厚自動化，軋制控制過程靈敏快速準確，產品厚度精度

目標值的目的。大幅提高。抽查系統投入后的尺寸精度對比

實際生產中，當各軋機單次調整量小于情況見表。

0.053

在成品厚度上的反映小于，調整效時，

0.02mmmm

F4F5

F50.15mm

F60.10mm

F7

F5~F7

2

表2兩種厚度控制模式

模式調整量調整量調整量

1依0.15依0.10依0.10

2依0.10依0.10依0.10

FFF

567

5AGC應用效果

620mm

熱軋帶鋼厚度控制系統在精軋機組的

AGC

表3產品尺寸精度對比

抽查項目品種規格國標原最優精度原平均精度現最優精度現平均精度企業標準內控目標內控達標率

厚度

通條差

三點差

503.0伊395依0.24-0.15依0.20-0.08依0.09依0.18依0.0999.6%

503.0伊395臆0.170.15臆0.170.08臆0.12臆0.15臆0.1299.4%

503.0伊395臆0.150.14臆0.160.06臆0.10臆0.12臆0.1099.5%

[參考文獻]

[1].

中國金屬學會熱軋板帶學術委員會中國熱軋寬帶鋼軋機及生產

技術北京冶金工業出版社

[M].:,2004:61-73.

2002.10.

2004,(3)

[2].[M].:,

孫一康帶鋼熱連軋的模型與控制北京冶金工業出版社

[3].[J].,

張進之熱連軋厚度自動控制系統進化的綜合分析重型機械

[4].AGC[J]..1982,(3):15-20.

張進之壓力數學模型改進冶金自動化

[5].DAGCGMAGC[J].,

張進之代替的必要性和可行性分析冶金設備

2007,(3)

[6],.1450mm

薛興昌焦景民攀鋼熱連軋機自動化系統現代化改造總

體設計和技術創新下冶金自動化

()[J].,2005,29(6)

收稿日期：2015-01-20

作者簡介：

李加祥男年畢業于青島大學機械工程及自

(1982-),,2005

動化專業工程師現從事冶金設備管理工作。

,,