D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2001.02.012 第23卷第2期 北京科技。大学学报 Vol.23 No.2 2001年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2001 薄板还连铸连轧中的板带厚度 控制及仿真分析 杨海波)李朋义)杨成》王邦文)孙志辉” 1)H北京科技大学机械工程学院，北京1000832)邯郸钢铁公司，邯郸0560003)邢台钢铁公司，邢台054000 摘要邯钢引进的薄板坯连铸连轧(CSP)中，用长行程液压缸与阶梯垫板结合的热轧板带厚 度自动控制(AGC),提高了快速液压执行机构的稳定性和响应速度.以热轧机组液压AGC系统 为对象，利用Matlab软件对系统进行了分析，并研究了系统各主要因素对系统动态特性的影响. 关键词轧制过程；液压AGC;动态特性：系统仿真 分类号TG335.5 轧机液压AGC系统对产品质量起着决定 胀及设定值误差等的影响.M为轧机纵向刚度 性的作用，是现代高速板带轧机自动化的关键·系数，W为轧件的塑性刚度系数，为实测轧 系统之一1-).邯钢引进的薄板坯连铸连轧(CSP) 件厚度，h为设定轧件厚度. 生产线具有90年代先进水平，在精轧机组F15 此外，如果增加油膜厚度变化补偿、轧辊偏 上分别设有动作灵敏、控制精度高的液压AGC 心补偿、前馈控制及速度张力优化等功能后，可 系统，该系统采用长行程液压缸与阶梯垫板结 使板厚精度得到进一步的提高， 合的热轧板带厚度自动控制形式，这在世界热 轧板带生产上是十分新颖的.本文对此进行了 W Mp 介绍和分析，并利用大型通用分析软件一Mat- lab对系统进行了仿真研究. 1液压AGC系统的构成 板带轧机液压AGC系统通过测厚仪、位移 传感器和压力传感器等对相应参数的连续测 量，连续调整压下缸位移、压力以及张力或轧制 速度等，控制板带的厚度. 如图1所示，一个完整的液压AGC系统应 图1液压厚度控制系统结构框图 完成若干个功能，其中最主要的是： Fig.1 Hydroulic AGC system block diagram (1)压下缸位置闭环1.随轧制条件变化及 时准确地控制压下位移.x,x分别是操作侧和 2 CSP轧机的液压AGC(HGC) 传动侧活塞相对缸体的位移，取其平均值作 为实测位移值.x为给定信号，△x,是测厚仪监 邯钢薄板坯连铸连轧(CSP)生产线的成品 控环的反馈量. 厚度为1.20mm,纵向厚度偏差仅为0.01mm左 (2)轧制压力闭环2.通过控制轧制压力来 右，响应时间要求小于35ms,在轧制过程中它 达到控制厚度的目的.P是轧制压力的实测值， 的操作液压缸行程必须小于60mm,而工作辊 p,为初始给定值，△p为修正值 和支撑辊的辊径分别在80mm和150mm范围 (3)测厚仪监控闭环3.消除轧辊磨损、热膨 内连续变化.为减少伺服阀出口到液压缸的油 体积，在轧机液压缸底与上支撑辊轴承座之间 收精日期200008-29杨海波男，39岁，副教授 放置了可更换垫盘(9组)，在压下活塞杆与轧第 卷 第 期 加 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 口 钾 勿 触旧 七 却 薄板坯连铸连轧中的板带厚度 控制及仿真分析 杨海波 ” 李朋 义 ” 北京科技大学机械工程学院 ， 北京 杨 成 ” 王邦文 ” 孙志辉 ” 邯郸钢铁公司 ， 邯郸 邢台钢铁公司 ， 邢台 摘 要 邯钢引进的薄板坯连铸连轧 中 ， 用长行程液压缸与阶梯垫板结合的热轧板带厚 度 自动控制 ， 提高了快速液压执行机构的稳定性和响应速度 以热轧机组液压 系统 为对象 ， 利用 软件对系统进行了分析 ， 并研究了系统各主要因素对系统动态特性的影响 关健词 轧制过程 液压 动态特性 系统仿真 分类号 轧机液压 系统对产 品质量起着决定 性的作用 ， 是现代高速板带轧机 自动化的关键 系统之一 一 邯钢引进的薄板坯连铸连轧 生产线具有 年代先进水平 ， 在精轧机组 上分别设有动作灵敏 、 控制精度高的液压 系统 ， 该系统采用 长行程液压缸 与 阶梯垫 板结 合 的热轧板带厚度 自动控制形式 ， 这在世界热 轧板带生产上是 十分新颖 的 本文对此进行 了 介绍和分析 ， 并利用大型通用分析软件 对系统进行 了仿真研究 — 胀及设定值误差 等的影 响 城 为轧机纵 向刚度 系数 ， 砰 为轧件的塑性刚度 系数 ， 为实测轧 件厚度 ， ， 为设定轧件厚度 此外 ， 如果增加油膜厚度变化补偿 、 轧辊偏 心补偿 、 前馈控制及速度张力优化等功能后 ， 可 使板厚精度得 到进一步的提高 ‘ 液压 系统的构成 板带轧机液压 系统通过测厚仪 、 位移 传感 器 和 压力传感器等对相 应参数 的连续测 量 ， 连续调整压下缸位移 、 压力 以及张力或轧制 速度等 ， 控制板带 的厚度 如 图 所示 ， 一个完整 的液压 系统应 完成若干个功能 ， 其 中最主要 的是 压下缸位置闭环 随轧制条件变化及 时准确地控制压下位移 ‘ ， 孙 分别是操作侧和 传动侧活塞相对缸体的位移 ， 取其平均值 和 作 为实测位移值 耘 为给定信号 ， 公 是测 厚仪监 控环 的反馈量 轧制压力闭环 通过控制轧制压力来 达到控制厚度的 目的 两 是轧制压力的实测值 ， 为初始给定值 ， 如 为修正值 测厚仪监控闭环 消除轧辊磨损 、 热膨 收稿 日期 住刁 屯 杨海波 男 ， 岁 ， 副教授 资 阿 醚厂区 氢卜 ‘ 澳岁 莱 心中少 圈 液压厚度控制 系统结构框圈 血 轧机的液压 似 邯钢薄板坯连铸连轧 生产线 的成 品 厚度为 ， 们以， 纵 向厚度偏差仅为土 口刃 左 右 ， 响应时间要求小 于 ， 在轧制过程 中它 的操作液压缸行程必须小 于 ， 而工作辊 和支撑辊 的辊径分别在 和 范围 内连续变化 为减少伺服 阀出 口 到液压缸 的油 体积 ， 在轧机液压缸底与上支撑辊轴承座之间 放置 了可更换垫盘 组 ， 在压下 活塞杆与轧 DOI ：10．13374／j ．issn1001—053x．2001．02．012