热带轧机计算机控制系统中的模拟轧钢

D0I:10.13374/j.issm1001-053x.1993.01.015 第15卷第4期 北京科技大学学报 1l.15No.4 1993年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.1993 热带轧机计算机控制系统中的模拟轧钢 童朝南 孙一康· 摘要：从侧件和软件两个方血介绍了模拟轧钢的具体仲用方法和实现的于段、羊细地给出了 轧我上.各处检测器状态时序计算方法、榤拟方案数据的确定。最还给出：了模拟调节程子 的模拟运行方法 关键词：热轧、计算机控制、模拟轧钢 The Simulation Milling in Hot Sirip Mill Computer Control System Tong Chuonan Sun Yikung ABSTRACT:It is necessary to design and setup simulation milling in modern hot strip mill computer control system.The paper introduces simulation milling's function and signi- fication.as well as the application about hardware and software.There has been given in detail the method of calculating simulation schedule data.Finally.the runing of analogy regulator programs is also simulated KEY WORDS:hot strip mill.computer control.simulation milling 在现代化轧机的计算机挖制系统中轧线上.无钢坏情况下，产：生类似于轧钢的实际状 念、使全轧制线上所有设备止常地按轧制情况运转起米，所起时序控制作用的软硬件被称 之为模拟轧钢。模拟轧钢程序是通过硬件【C接1起作用、同样可以完全使用软件方式 1作。具体作用是： 对1个新开发的计算机轧钢系统、为」使软件在：实验竿进行系统联调：或者进人现 场实际调试：以及每次检修设备之，或在停产：段时间轧首块钢之前、均要运模拟轧 钢程子，以此米检查各个行关水、风、电等辅助设备运是止常，检验计算机控制系统 作是否止常、这样可以少出设备车故、少出废品， 对于I个现代化轧机、问时其有元整的自动化、计算机挖制系统，则模拟轧钢功能是 不叮少的.它的作用得到实践中允分证明、其经济效益十分成芳。 1模拟轧钢原理和具体实现方法 **1993-2-18收脐第什若：男、3州岁.测牧校、1 +治金部重点项背 *fI动f化系(Department of Autom:aln)

第 巧 卷第 期 一 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 ， 、 、 热带轧机计算机控制系统 中的模拟轧钢 童朝南 ” 孙 一 康 ‘ 摘 要 从硬 件 和 软件 两 个 介绍 ’ 模拟 轧 钢 的 妊体使川 方法 和实现 的 手段 卜细 地给 出 轧 线 卜各处 检测 器状 态 时 序的 汁劝 一 方法 、 模拟 方案 数据 的 确 定 〕 最 后还 给 出 ‘ 模 拟调 竹程 犷 的 模拟运 于方 法 关键词 热轧 ， 计劝 机控 制 ， 乍针以轧 钢 一 ， 〔 ‘一‘ 一 ‘ 一，， ， ’ ‘ 一 一 、 一 ‘ 旬 ， 、 认 乏一 、 在现 代化 轧 机 的 计劝 机 控 制 系统 ‘ ， 车线 卜元 钢坯 情 况 下 ， 产 ‘ 几类 似 轧 钢 的 实 际状 态 ， 使 全轧制线 卜听 有设 备止 常地 按 轧 制情 况运 转 起来 ， 所起 时 序控制 作 用的软硬 件 被称 之 为模拟 轧 钢 。 模拟 轧钢 程 序 是通 过 硬 件 卜 接 起 作用 、 卜」样 ， 以 完 全使 用软 件 方式 一 作 只体 作川 是 对 几 个新 汗发 的 计算 机轧 钢 系统 ， 为 了使软 件在 实验 室进 行 系统联 调 或 者进 人现 场 实 际 调 试 以 及 征次 检修 设 备之 后 ， 或 在停产 段 时 问轧 首块 钢之 前 ， 均 要运 行模拟轧 钢 程 补 以 此 来检 六 齐个有 关 水 、 风 、 电 等辅助 设 备 三 行是 内 止 常 ， 检 验 计算机控制 系统 一 作 是 否正 常 ， 这 样 ，丁以 少 出 设务 冬故 ， 少 出 咬 品 对 个现 代 化轧机 ， 司时 具有完 竿的 自动 化 、 计势 ‘ 机控 制 系统 ， 则模拟 轧钢功能 是 不 、，丁少的 它 的 作川 已 得到 实践 ， ， 允分证 明 ， 工经 济效 益 十分 显 若 。 模拟轧钢原理和 具体实现方法 ， ， 飞一呢一 收 隔 第 作 若 男 、 飞吕 岁 、 教 授 、 项 冶 众部 点 任 ‘ ‘ 动 化 系 了 。一 一 、， 是上 一、、 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1993．04．015

Vol.15 No.4 童朝南等：热带轧机计算机控制系统的模拟轧钢 ·395· 在现代化热带轧制线上，自动化程度高，轧制节奏快，产品质量亦较高。而在计算机控 制系统中具有一个关键性程序，它对全部功能控制程序的运行起到调度作用，这就是跟踪程 序。跟踪程序是对轧线上热金属检测器和平辊机架的压力负荷继电器(HMD,LR)状态去 伪存真，进而指示出钢坯在轧线上实际位置和运动状态、从而达到调度的目的。 在实际轧制时，HMD和LR的ON/OFF变状态，主要视轧件的到达和离去的时 序而定（除少数HMD误动作之外）。但对于模拟轧钢时、无轧件在轧线上运动，亦要产 生HMD和LR的ON/OFF变状态，这就是模拟轧钢时计算机依据时序通过硬件接I 的作用。首先按实际轧制时的工艺情况和具体的轧制方案、依据模型计算出轧线上各 HMD和LR的状态时序，由计算机输出接口将此状态以时序发出去控制实际的HMD和 LR二次检测器，再由输入接口采入各检测器状态，则跟踪程序就可像真实轧制时一样正 常运行，调度作用同时产生了。关于实际检测器与计算机硬件接线如图1所示。 HMD LR 一次检测 HMD LR 计算机 OR 二次检测 检入 计算机输出I/O 图1模轧时检则器状态输出示意图 Fig.1 Simulating detector status output 如若不使用硬件，比如在实验室工作阶段或现场过程接口尚未完备时，则只可使用纯 软件方式工作。那就是使用分布式系统数据库中的计算点名代替检测器的点名。此时跟踪 将不直接使用计算机输人接口采入的检测器信号，而使用模轧点名和接口采入的进行或运 算之后的信号。见图2所示。 AHMDIO I∥HMD10 SML ∥SHMD10 图2模轧点名检测器点名或运算后的逻辑图 Fig.2 Simutating point or detector point 图2中是以HMD10检测器为例说明纯软件模轧和实际检测器的并联输入作用。 AHMD10表示实际的二次检测器的状态，SHMD10表示模拟轧制时的状态输入，同时 具有条件模拟轧钢SML。跟踪要使用的信号为HMDI0.、逻辑代数式为： HMD10=AHMD10+SML.SHMD10 各检测器的模拟状态和时序是按模轧方案事先制定的。制定模轧方案考虑到了实际生 产过程中常生产的产品结构和规格，考虑到少数特殊生产工艺情况（例如空过机架等）米 制定的。具体实现模轧时，设立模轧方案号SMLNO,还需要与SMLNO相对应的假定 钢坯数据号SDANO。一旦操作人员在人机接口操作员站(MMI)上输入这两个参数

童朝南等 热带轧机计算机控制 系统 的模拟轧钢 在现代化热带轧制线上 ， 自动化程度高 ， 轧制节奏快 ， 产 品质量亦较高 。 而在计算机控 制系统 中具有一 个关键性程序 ， 它对全部功能控制程序 的运行起到调 度作用 ， 这就是跟踪程 序 。 跟踪程序是对轧线上热金属检测器和平辊 机架的压力 负荷继 电器 ， 状态去 伪存真 ， 进而指示 出钢坯在轧线 上实际位置和运动状态 ， 从而达到调度 的 目的 。 在 实 际 轧 制 时 ， 和 的 变状 态 ， 主 要 视轧 件 的到 达 和 离 去 的 时 序而 定 除少 数 误 动作之 外 。 但对于模拟轧钢 时 ， 无轧件在 轧线上运 动 ， 亦要产 生 和 的 变状 态 ， 这 就是 模 拟 轧钢 时计 算机依据 时序 通 过 硬件接 臼 的 作 用 。 首 先按 实 际 轧 制 时 的 工 艺 情 况 和 具 体 的 轧 制 方 案 ， 依 据 模 型 计 算 出轧 线 上 各 和 的状态 时序 ， 由计算 机输 出接 口 将此状态 以 时 序发 出去控制 实际 的 和 二次 检测 器 ， 再 由输人 接 口 采 人 各检测 器状 态 ， 则跟踪 程序 就可像真 实轧制 时一 样正 常运 行 ， 调 度作用 同时 产生 了 。 关于 实 际检测 器 与计算 机硬件接线 如 图 所示 。 雕 一 次检侧 回一 计算机输 出 二次检测 图 模轧时检测器状态输出示意 图 卫垃 ” “ 如若不使用 硬件 ， 比如在实验室工作阶段或现场过程接 口 尚未完 备时 ， 则只 可使 用纯 软件方式工作 。 那 就是使 用分布式 系统数据 库 中的计算点 名 代替检测器 的点 名 。 此 时跟踪 将 不直接使用计算机输人接 口 采人 的检 测器 信号 ， 而 使用模 轧点名 和 接 口 采人 的进 行 或运 算之后 的信号 。 见图 所示 。 一 － 图 模轧点名检测器点名或运算后的逻辑图 图 中是 以 检 测 器 为 例 说 明 纯 软 件模 轧 和 实 际 检 测 器 的 并 联 输 入 作 用 。 表 示 实 际 的二次 检 测 器 的 状态 ， 表 示 模 拟 轧制 时 的状态 输 入 ， 同时 具有 条件模拟轧钢 。 跟踪 要 使用 的信号 为 ， 逻辑代数式 为 · 各检测 器 的模拟状态 和 时序是按模轧方案事 先制 定 的 。 制定模轧方案考 虑到 了实 际生 产过程 中常生 产 的产 品结构和 规格 ， 考虑到少数特殊生 产工 艺情况 例如 空过 机架等 来 制 定 的 。 具体实现模 轧 时 ， 设立模轧 方案号 ， 还 需 要 与 相 对应 的假定 钢 坯 数 据 号 。 一 旦操 作 人 员 在 人机 接 口 操 作 员 站 上 输 人 这 两 个 参 数

·396· 北京科技人学学报 1993年No.4 时，模轧程序就调用相应的模轧方案数据，并且分布系统的过程计算机根据SDANO对 指定的假设数据进行模型设定计算和各种过程参数的计算、并将计算结果依照模轧时序传 送到功能控制计算机。每个模轧方案应具有1个以上的钢坯数据与之对以，其方案本身的 多少视其体生产：上艺情况而事先制定。 模轧方案确定之后，具体的时序数据（亦是模轧时的方案数据）事先按工艺模型生成 和检测器中每1个状态变化时序以组合字方式形成模轧方案数据存入计算机，便于运彳时 使用。方案数据的组合形式以按图3所示的方法来制定，每次状态变化为】个组合字， 多个组合字就组成了」个完整的模轧方案。 15 14 13 121110987 6543210 图3模轧方案数据的组合形式 Fig.3 Simutating schedule model 图3中：4表示检测器状态，a=1为ON,u=0为OFF;h表示本检测器是否为重 要检测器、h=1为重要检测器，b=0为非重要；备用位、以此表示某些特殊应用中的 特殊状态；d为检测器名称代号、可表示检测器的个数为：2=64个：1表示检测器状态 变化与上次某检测器状态变化之间的时间间隔，亦即时序，单位为01s,最人为12.8s。 如上方法的制定仅作为参考，根据实际需要以灵活组合。在实际运模轧程序时就 是将上述组合字分解开，依据d字段指定的检测器号并按时序1，将a中的ON/OFF状 态发出，进而通过计算机接山输出去控制对应的二次检测器，这就是实现模拟轧钢的基本 原理和实现方法。 模轧程序设胃快慢两种形式的模拟。慢模用于发掘程序和设备故障时使用、快模是模 拟实际轧制节叁。在慢模时时序前进有待于操作员确认，否则将在本检测器处时序停止不 前，这是对手重要检测器时起作用的 2模轧方案数据的生成 模轧方案数据的生成是模拟轧钢其体实现中的关键性问题。对于心作产的轧机来说、 如果新让算机系统和模拟轧钢功能、可以通过原轧制的实际时了采入各检测器 ON/OFF状态，整理后组合成模轧方案数据、这是十分简便的实用方法、似对」新建 的产线必须事先离线生成、才能完成模轧功能的作用。 模轧方案数据生：成理论就是轧制过程中的各种模型和参数的计算理论，其体让第时分 为两人系列米进行，第·系列为各检测器的ON状态时序计算：第：系列为各检测器的 OF℉状念时序的计算。待两个时序系列计算出之后合并到【个时间坐标下.就组成了元 整的模拟轧钢方案数据。多块钢轧制模拟时、也是将问一方案数据反复调用并错开坐标原 点就可得到。具体计算万法如下所述： 2.】辊道独立速度前进计算 Tp L1/FiND (1)

北 京 科 技 人 ” 笋 学 报 年 时 ， 模轧 程 序 就 调 用 相 应 的 模 轧 方 案数 据 ， 并 且 分 布 系统 的过 程 计 算 机 根 据 对 指 定 的假设 数据进 行模型 设 定 计算和 各种过 程 参 数的计算 ， 并将 计算结 果依照 模 轧 时 序 传 送 到功能控制计 算机 。 每 个模 轧 方 案应 具有 个 以 仁的钢坯 数据 与之 对应 ， 其方 案本 身的 多少视具 体 生 产 艺情 况 而 事先制 定 。 模轧 方案确 定 之 后 ， 具体的时 序数据 亦 是 模轧时 的 方案 数据 事先按 艺模型 生 成 和 检测 器 中每 个状 态 变 化时 序以 组 合字 方式 形 成模 轧 方案数据 存人 计 算机 ， 便 十运 行 时 使 用 。 方 案 数据 的组 合形 式 可 以 按 图 所 示 的 方法 来制 定 ， 每 次状 态 变 化 为 个组 合字 多 个组 合字 就组 成 了 个完 整的模 轧 方 案 。 图 模轧方案数据 的组合形 式 图 中 ‘才 表 示 检测 器状 态 ， “ 为 ， “ 为 表 示 本 检测 器是 否 为 重 要 检 测 器 ， 六二 为重 要 检测 器 ， 为非 教要 〔 、 备 用 位 ， 以 此 表 示 某 些 特 殊 应 用 中的 特 殊 状 态 ‘ 为检 测 器 名 称代 号 ， 可表 示 检测器 的 个数 为二 “ 个 表示 检测 器状 态 变化 与 卜次 某检测 器状 态 变化之 间 的时 间 间隔 ， 亦 即时 序 ， 单位 为 ， 最 大 为 。 如 卜方法 的制 定 仅作 为参 考 ， 根据 实 际需 要 可以 灵 活组 合 。 在 实际运 行模 轧 程 序时 就 是将 上述 组 合字分 解 开 ， 依据 字段指 定 的 检测 器 号并按 时 序 ， 将 “ 中的 状 态发 出 ， 进 而通 过 计 算机接 输 出去控制 对应 的 二 次 检 测 器 ， 这 就是 实现 模拟轧 钢 的 琴 本 原理 和实现 方 法 。 模轧 程序设 置快慢 两 种 形 式 的模拟 。 慢 模 用 几发掘 程序 和设 备故 障时 使用 ， 快 模 是 模 拟 实 际轧 制 节 奏 。 在慢 模时 时 序 前进 有待 几操 作 员确 认 ， 否 则将 在 本检测 器处时 序 停止 不 前 ， 这 是 对 几 币要 检 测 器时 起 作 用的 模轧方案数据的生成 模 轧 方案 数据 的 ‘ 几 成 是模拟 轧钢 具体实 现 中 的 关键性 问 题 。 对 ’ 已 ‘仁产 的 轧 机 来说 如 果 新 配 汁 竹 一 机 系 统 和 模 拟 轧 钢 功 能 ， 可 以 通 过 原 轧 制 的 实 ， 时 挤采 人 各 检 测 器 状 态 ， 整理 后组 介成模 轧 方案 数据 ， 这 是 十分 简 便的 实 用 方法 。 但 对 几 新建 认 的 ‘ 二产线 必 须 事先 离线 ‘ 几 成 ， 才能 完成模 轧 功 能 的 作用 。 模 轧 方案 数据 ’ 成理 论 就 是轧 制过 程 中的 齐种 模 型 和 参数的 计钓 一 理 仑 其体 计算时 分 为 两 人 系列 来进 行 ， 第 系 列 为 各检测 器 的 状 态 时 序 计算 第 几系 列 为齐检 测 器的 状 态 时 序 的 汁算 。 待 两 个时 序 系列 十劝 一 出之 后 合 到 个时 间 坐标 卜 ， 就组 成 完 整 的模拟轧 钢 方案 数据 。 多块 钢轧 制模拟 时 ， 也是将 同 一 力 一 案 数据 反 复调 用 并错 开 坐 标 原 点 就 ， 得到 。 其 体计 算 方法 如 卜所述 辊道独立速 度前进计算 孟， 二 乙 卜 、

Vol.15 No.4 童朝南等：热带轧机计算机控制系统的模拟轧钢 ·397。 式中：L,-1为检测器i与1之间的距离；VD为辊道的独立运行的线速度；TD 为一1检测器状态变化到i检测器状态变化的时间。 2.2辊道与轧机同步速度前进计算 同步速度是指与轧辊线速度同步运行。但考虑到压缩变形作用和机前、机后金属流量 相等的关系，应得到道线速度并不同于轧辊线速度。计算方法是： T。=LM-1/Y syn (2) Vae-V (3) 式中：Vm为轧辊线速度、Vym为辊道同步速，h,H为出口、入口轧件厚度，在此仅 考虑轧机入口侧，称之为牵引补偿，轧机出口侧可以不考虑。 2.3带钢长度计算 轧件在经过平辊机架轧制后，长度将变长。在不考虑宽展量时，带钢长度L为： L,=L,-1-九 (4) h (5) L。为板坯出炉时的长度乘以线热膨胀系数I.015,;为压下率。 2.4可逆轧机的轧制时间计算 由于可逆轧机在各道次轧制时具有穿带、升速、轧制、减速、抛钢、停车、反向一系 列速度变化，因此轧制时间的计算略复杂一些。但时序必须计算准确，才能使模轧程序在 可逆轧机处有正确的运行时序。可逆轧机的速度图见图4所示。 U: 图4可逆轧机的速度图 Fig.4 Reverse mill speed graphic 在轧件未进人穿带速度之前与轧机同步并以空转速度运行。当进入穿带速度之后，可 以计算图4中1~14，就可以获得道次轧制时间。 1为加速定时时间，一般取决于可靠咬入时间，常取1=20。 13为减速定时时间，计算时其公式推导比较复杂，在此直接给出： 2V:-(V+V) 对于长材：/。> 时 2x 40-1,+ vi+ri-2rY) (6) 21 对于短材时，未进入轧速就到达减速点：

童朝南等 热带轧机计算机控制系 统的模拟轧钢 式 中 二 ， 为 检 测 器 与 之 间 的 距离 为辊道 的 独 立 运 行 的 线 速 度 为 扮 检测 器状态 变化到 检测器状态 变化的时 间 。 辊道与轧机同步速度前进计算 同步速度是指 与轧辊线速 度 同步 运行 。 但考虑到压缩变形作用和 机前 、 机后金属 流量 相等的关系 ， 应 得到辊道线速 度并不 同于 轧辊线速度 。 计算方法是 、少 、 、 ︸ ‘，、、 ‘ 了、、 、 。 一 ， 一 玖 二 式 中 为轧辊 线速 度 ， 叽 。 为辊 道 同步速 ， ， 为 出 口 、 人 口 轧件厚度 ， 在此 忆 考 虑轧机入 口 侧 ， 称之 为牵 引补偿 ， 轧机 出 口 侧可 以 不考虑 口 带钢长度计算 轧件在 经过平辊机架轧制后 ， 长度将变 长 。 在不 考虑宽展量 时 ， 带钢 长度 ， 为 斗」丈产 、少、 ︸恤 ‘ ， 一 一 凡 ，一 。 为板坯 出炉 时 的长度乘 以 线热膨胀系数 ， 只、 为压下率 。 可逆轧机的轧制 时 间计算 由于可逆 轧机在各道次轧制 时具有穿 带 、 升速 、 轧制 、 减速 、 抛钢 、 停车 、 反 向一系 列速度 变化 ， 因此轧制 时 间的计算略复 杂一些 。 但 时序必须计算准确 ， 才能使模轧程序在 可逆 轧机处有 正确 的运 行 时序 。 可逆 轧 机 的速 度图见 图 所示 。 图 可逆轧机的速度 图 衅 在轧件未进人穿 带速度之前与轧机 同步 并 以 空转 速度运行 。 当进 人穿 带 速度之后 ， 可 以计算 图 中 一 几 ， 就可 以获得道次轧制时 间 。 为加速定时时间 ， 一般取决于 可靠咬人 时 间 ， 常取 为减速定 时时间 ， 计算时其公式推导 比较复杂 ， 在此直接给 出 对于 长材 。 一 义 ， ， 一 牛 ， 一 ， 厂 二竺上卫卫立、 以 对于 短材时 ，未进人轧速就到达减速点

·398· 北京科技人学学报 I993年N.4 2-(+ 1≤- 2x (7) 2 1:为轧机实际减速时间~般较小取1：=0.1s。, 为反转定时时间： :0 +w (8) 式：，为轧机入1时的长度， x为轧机训速度。 (A(为可逆轧机的各个APC同路设执时间最长的时间。 1为各道次入I1处HMD到机架中心距， V,分别为穿带轧制抛钢3种速度。 2.5精轧机速度计算 V =V h eh. 9) 式中：n为木架轧速，h为木架出厚度。 在计算连轧机速度时、注您到是否有圳速轧制。如有则应考虑穿带、速、轧制和减 速。在不同速度下(9)式仍成立。减速时应计算减速机架： h l≤义， (10) 式：L为连轧减速时必要的带钢长度 n、为本材最高轧速。 'K为未架抛钢速变， 阝为连轧机的速度 ,4为各机架之间的中心 当计算到（0)式满足时、的值就是减速机架.如若i为一I时仍不能使(I0)式 满足则第·机架为减速机架。 2.6精轧机与卷取机之间的速度计算 精轧与卷机形成连轧之、速度与精轧未架的轧速·致 九论此训精轧机组处什么达速度下，1带钢尾部离开未机架运到减速点处进 i减速运矿，带钢毛部到达卷取机夹送能时，卷收机以慢速运行。减速点计算如 卜： - 1n=1-2r (11) 式中：为精轧木架到卷取机减速点的离：（为精轧术架到苍（机夹达辊的离：1R 为精轧抛钢速度：：为卷取机最的慢速：♪为卷取机的减速度 根据上述(1)~(11)计算公式.以在轧线上.不同的轧制阶段.计算出：轧制时检

北 京 科 技 人 学 年 不 二一 厂 义 叭 红 、 工 ， 、 一 卜 ， 义 义 · 般较 小取 ， 。 落 十 为 为 轧 反 转 机 实 定 ， ’ 时 、 一 减 时 ， 速 问 时 一 － 、 飞 「五卫 尸二 、 卜 卜 ， 、 ‘ ， ， 、 叭 一 气 。 ‘ ，， ” ， 。 式 中 式 ， 为轧 机人 日 时 的 长度 口 为轧 机加 速 度 。 伙、 为可逆 轧 机 的 各个 回路 设 定执 行时 间最 长的时 司 。 为各进 次 人 日 处 到 机 架 中心跟 ， 牲 ， 厂， 分 别 为穿 带 轧制抛 钢 种速 度 。 精轧机速 度计算 叭 一 卜 ， 广 《 式 中 卜 。 为 末架轧速 ， 。 为末 架出 日 厚度 。 在计 算连轧 机速 度时 、 注 念到 是 占 有 加速 轧制 如有则应 考虑穿 带 、 加速 、 轧制 和减 速 在 不 同速 度 卜 式 仍 成 认 。 减速’ 时 应计 算 减 速机 架 又 刀 ’ 了 · 乙 成 粤六 ‘ 曰 式 ‘ ， 乙 为连轧减 速 时 必 要的 带钢 长度 叭 。 、 为 本材最 ，百轧速 ， 为 末架抛 钢速 度 刀为连 轧 机的 加速 度 「 今 为各机 架之 司的 中心 跟 与 十约 一 到 式 满 足 寸 ， 的 伙 就是减 速 叽 架 如若 为 一 寸仍 可 、 能 使 〔 式 满 足 则 第 一 机 架 为减 速 机 架 精轧机 与卷取机 之 间的速 度计算 气精轧 与卷取 机 形 成连轧 之 后 ， 速 度 与精轧 末 架的轧 速 · 致 沪 九 工仑此 时 精轧 机组 处 飞 汁 么运 千速 度 卜 日 ‘ 带 钢 尾 部离 汗末机 架 三 到 减 速点 处进 行减 速 运 行 ， ” 汤带 钢 尾 部到 达 卷取 机 夹 送 辊 时 ， 卷取 机 以 · 恒 慢 速 运 行 ‘ 减 速 点 十劝 一 如 、 一 ‘ ’ 一 厂 式 ‘ 乌 乙 ， 为精轧 斗 、 架到 卷取 扫 减 速 点的川 ， 离 为精轧 抛 钢速 度 柱廷据 卜述 〔 为 卷取 机最 后 的恒 慢 速 ， · 一 门 仁灼 一 公式 ，叮以 八 ‘ 为精轧 末架到 份取 眺 夹达 辊 的拍 ‘ 离 为 卷取 机 的认戈速 度 」 轧 线 卜不 同 的 轧 制 阶段 ， 计劝 出 轧 制时 检

Vol.15 No.4 童朝南等：热带轧机计算机控制系统的模拟轧钢 ·399· 测器的状态时序。公式中有些是时间有些是速度，当已知检测器之间距离时，无论是什么 量均可得到时间。 4模拟调节控制功能的模拟运行 在热连轧机的计算机控制功能中，绝大部分是逻辑控制功能称之为动作程序，它们均 能在跟踪程序调度下，进行正常地模拟运行。上述的方法已满足一般厂家应用模拟轧钢的 要求。模拟轧钢可考验的控制功能有：过程机模型设定计算、轧制线跟踪、全轧线APC 程序、所有辊道控制、可逆轧机和有关设备的顺序控制、主速度控制。而不能进行模拟运 行的是AGC程序、卷取温度控制CTC程序、精轧活套高度闭环和张力控制。原因在于 这些程序属于模拟调节器控制，大量的反馈信息，例如压力、温度、张力等模拟仪表信号 没有输入，使程序不能有效运行。 为提高模轧的效率和扩大作用范围，由模轧程序提供各种必要的压力、温度、张力等 信号，并且能在线地模拟实际轧制时的信号变化，就能使上述模拟调节控制程序在模轧时 正确地运行起来。轧制压力初始设定值已有过程机预报： P,=l,Bnin O。 (12) 模拟时在初始压力上迭加压力扰动和辊缝变动控制时的压力变化： P,=P,+AP,+△P (13) C,2。S,:C,表示：机架刚度系数：Q,表示1机架轧后轧件塑性 式中：APm=一C,+2 系数；δS,为i架辊缝变化量。△P,表示人为地加入压力被动信号用来模拟来料的厚度和 温度波动时对压力的影响。 CTC程序的模拟运行需要精轧出口处的温度T,和卷取机前温度T。模轧程序可以根 据温度设定值为基准加上扰动项，扰动可以人为地拟定为任何形式。 Tr=To+△T (14) T。=T+AT (15) 5结论 上述模拟轧钢程序已在武汉钢铁公司1700mm热连轧机计算分布式控制系统中较好 地应用。它为系统联调和生产带来了极人的方便，经济效益十分显著。 参考文献 1孙一康.热连轧数学模型基础，北京：冶金工业出版社、1978 2白云阶.钢铁，1990,25(1)：30

童朝南等 热带轧 机计算机控制系统的模拟轧钢 测 器 的状态 时序 。 公式 中有 些是时 间有些是速度 ， 当 已 知检测 器之 间距离 时 ， 无论是什么 量 均可 得到 时 间 。 模拟调节控制功能的模拟运行 在热连 轧 机的计算机控制功能 中 ， 绝大部分是逻辑控制 功 能称之 为动作程序 ， 它们均 能在跟踪 程 序调 度下 ， 进行正 常地模拟 运行 。 七述 的方 法 已 满足一般厂 家应用 模拟轧钢 的 要 求 。 模拟 轧钢可 考 验 的控制功 能 有 过 程 机模 型设 定计算 、 轧制 线跟踪 、 全 轧 线 程序 、 所有 辊道控制 、 可逆 轧机和有 关设备 的顺 序控制 、 主速 度控制 。 而 不能进行模拟运 行 的 是 程 序 、 卷取温度控制 程 序 、 精轧活套 高 度闭环 和 张 力控制 。 原 因在 于 这些 程序 属 于模拟调 节器控制 ， 大 量的 反馈信息 ， 例如 压力 、 温度 、 张 力等模拟 仪表信号 没有输入 ， 使程序不能有效运行 。 为提 高模轧 的效率和扩大 作用范围 ， 由模轧程 序提 供各种 必要 的压力 、 温度 、 张力等 信号 ， 并且能在线地模拟 实 际轧制 时 的 信号 变化 ， 就能使 卜述模拟调节控制 程序在模轧时 正确地运行起来 口了、 ，曰已 ︺气、 、夕尹 。 轧制 压 力初始设定值 已 有 过程机预报 尸 ， 一 。 ‘ ， 模拟 时在初 始压 力 上迭 加压力扰动 和辊缝 变动控制 时 的压力变化 二 △尸 式 中 △尸 ， 系数 占 ， 为 架辊缝 变化量 · 温 度波动 时对压力 的影 响 。 拈 ， ， 表示 机架 刚度 系数 ， 表示 机架轧后轧件塑性 表示人 为地加 人压力 波动信号 用来模拟来料 的厚 度和 程序的模拟运行需要精 轧 出 口 处 的温度 耳和卷取机前温度 界 据温度设定值为基准加 上扰 动项 ， 扰 动可 以 人 为地拟 定为任何形式 。 耳 一 。 十 △几 模轧程序可 以根 二 △ 结 论 上 述模拟 轧钢 程序 已 在武汉 钢 铁公 司 热连轧机计算 分 布式控制 系统 中较好 地应 用 。 它 为系统联调 和 生产 带来 了极 大 的方便 ， 经济效益 十分显 著 。 参 考 文 献 孙一康 热连轧数学模型 基础 ， 北京 冶金 工业 出版社 ， 白云 阶 钢 铁 ，