Vol.24 No.4 葛平等：冷连轧机的动态变规格过程的计算机仿真 ·473· 但确定速度的变化量时则稍复杂.当机架变规 3.5 (a) 格时，一方面，其上游所有机架的辊速都要同步 3.0 的变化，才能保证上游机架的稳定轧制状态不 2.5 受该机架变规格的影响；另一方面，为了使下游 机架的轧制不被影响，需要维持机架的出口速 2.0 度不变.这样根据秒流量平衡原理，可以计算出 1.5 第机架和第i-1机架应有的速度变化量如式(5) 1.0 所示： -=部 0.5 1+m △Mu1-+f2.点-坠-+合) (5) 1+H,1+f 22 (b) 而第1到第i-2机架的速度则应和第i-1机架同 比例的改变. 当前面确定的楔形段（此时尚未形成）头部 进入第1机架时，即认为开始变规格，于是上位 王 14 机不断跟踪它的轧制过程.当每轧过1/10的长 度，就将第1机架的厚度和速度的设定值增加 1/10的变化量输出给各调节器.这样，AGC和 ATC系统就将轧辊的位置和速度逐步地调整为 0 6 新规格的设定值，同时在第1机架形成了一个 t/s 如图1所示的楔形的过渡段.例如，当从A材变 图5某5机架冷连轧机的动态变规格仿真曲线；()各 到B材时，第1机架的出口厚度要变化， 机架出口厚度变化曲线；()张应力变化曲线 Fig.5 Results of FGC of a 5-stand tandem cold mill △h=h-价，每轧完1/10楔形长度后，第1机架 3.5 的厚度设定值就要增加△h=h,/10.同样张力设 (a) 定亦是如此 3.0 当楔形段依次进人第2一第5机架时，这些 2.5 机架的位置和速度设定值不再采用分10次变 化的方法，而只是在楔形头部进人机架时，一次 目20 性的改变.楔形段在经过各机架的轧制后要不 1.5 断延伸变长.最后当整个楔形段完全通过第5 1.0 机架后，动态变规格过程就完成了. 0.5 3动态变规格的仿真及结果分析 t/s (b) 仿真是针对表1所示的2组真实的钢卷轧 制规程数据进行的，得到图5所示的仿真结果. 18 其中图5(a)是5台机架出口厚度的变化曲线， 图5(b)是4台机架间张力波动曲线.同时为了 14 进行对比，还对第1机架不分10次变规格的情 况也进行了仿真并得到如图6的结果.将2种 10 结果进行对比可以看到，分10次实现变规格时， 除了在焊缝处由于入口厚度的突变造成了一个 0 2 大的突变外，出口厚度总体上是比较平滑地从 旧规格过渡到了新规格，形成一个楔形的过渡 图6直接改变设定来实现动态变规格的仿真曲线； 段.这样张力变化就会减小.但是，从张应力曲 ()各机架出口厚度变化曲线；(b)张应力变化曲线 Fig.6 Results of FGC by direct changing setup匕】 V . 4 2 N o 一 4 葛平 等 : 冷连 轧机 的动态 变规 格过程 的计 算机仿 真 . 4 3 7 . 但确定速度 的变化量 时则稍复杂 . 当 机i 架变规 格时 , 一方 面 , 其上游所有机架的辊速都要 同步 的变化 , 才能保证上游机架 的稳定 轧制状 态不 受该机架变规格 的影响 ; 另一方面 , 为了使下 游 机架的轧制不 被影响 , 需要维持 i机架的 出 口 速 度不变 . 这样根据秒流量平衡原 理 , 可 以计算 出 第i机架和第 i 一 1机架应有的速度变化量如式( 5) 所示 : 2 . 5 已 遏 2 . 0 灵 = 星卫豆兰_ 仍 _ 砰 . 兰达 一 1+f B 护 ` ’ ` ’ K , ` l丫 B 一又~ . - . 一 甲 二 甲 一 . . 一 一 、 、 \ 一 名人 - · ·、 · , ~ - - - - · - - - 一一、 · 朴 - - - 一 - 一 、 -- - 一 - - - - - - - - - 一 \ 一一一一一二气水拱 … 。 一 丫 ~ 乍亡二二二 ù、 à n气éà , ùR ù 住L2140 = 吮l( 丫 A ) . 工 _ 毗 一 , l( 丫冷 , ) l丫 B 鱿 1叮兮 , ( 5 ) 而第 1 到第 i一 2机架的速度则应 和第 i 一 1机架同 比例 的改变 . 当前面 确定 的楔形段 (此时 尚未形成 )头部 进人第 1 机架时 , 即认 为开始 变规格 , 于 是上位 机不 断跟踪它 的轧制过程 . 当每轧过 1/ 10 的长 度 , 就将第 1 机架的厚度和 速度 的设定值增 加 1/ 10 的变化量输 出 给各 调 节器 . 这样 , A G C 和 户J C 系统就将 轧辊 的位置和 速度逐步地调整 为 新规格的设定值 , 同时在第 1 机架形成 了一个 如图 1 所示 的楔形 的过渡段 . 例如 , 当从 A 材变 到 B 材 时 , 第 1 机 架 的 出 口 厚 度 要 变 化 , △h , = 脚一脚 , 每轧完 1/ or 楔形长度后 , 第 1 机架 的厚度设定值就要增加△:h0 = h l l/ 0 . 同样张力设 定亦是 如此 当楔形段依次进人第 2一第 5 机架 时 , 这些 机架 的 位置和 速度设 定值不再 采用 分 10 次变 化 的方法 , 而只 是在楔形头部进人机架 时 , 一次 性 的改变 . 楔形段在经过各机架 的轧制 后 要不 断延伸变 长 . 最后 当整 个楔形段 完全通过第 5 机架后 , 动态 变规格 过程就完成 了 . 招 髦 一 (b ) 一 _ _ _ _ _ _ _ 、 ` 、班: 长 , _ 。 、 、 , _ … 一 ~ 一 ~ “ . ’ 一 ` 一 ’ 一万 一犷 ’ 犷 一 ’ 一 共辛竺二二 ” 一 ’ 、 - 一 丫 △氏汽 0 2 4 6 8 t/ s 图 5 某 5 机 架冷 连轧机 的动 态变规 格仿 真 曲线 ; (a) 各 机 架 出口 厚度 变化 曲线 ; (b) 张应 力变化 曲线 F ig . 5 R e s u lst o f F G C o f a s 一 s t a n d t a n d e m e o ld m i ll ( a ) 飞 、 - 屯 凡 了 一 一一} 二 - - 一 r 一 - -一 · - - , 一 午 - 一 二 一一一』鱼止 二专兰十刃 . 、 一_ _ _ _ , _ _ . _ _ 气 w 公 、 一 兮一 入 ` . . ` t . . . t t . . … t . 遏灵日 2l 3 动态变规格的仿真及 结果分析 仿真是针对表 1 所示 的 2 组真实 的钢 卷轧 制规程数据进行 的 , 得到 图 5 所示 的仿真结果 . 其 中图 5 a( ) 是 5 台机架 出 口 厚度 的变 化曲线 , 图 5 (b) 是 4 台机架 间张力波动 曲线 . 同时 为了 进行对 比 , 还对第 1 机架不 分 or 次变规格 的情 况也进行 了仿真并得到如 图 6 的结果 . 将 2 种 结果进行对 比可 以看到 , 分 10 次实现变规格时 , 除了在焊缝处 由于入 口 厚度 的突变造成 了一个 大 的 突变外 , 出 口 厚度 总体 上是 比较 平滑 地从 旧 规格过 渡到了新 规格 , 形成一个楔 形的过渡 段 . 这样 张力 变化 就会 减小 . 但 是 , 从 张应力 曲 2 2 L (b ) 一 ` 一 ’ 一 ` 一 ` - - 一 · 一 一弃护朴呼一 n 山多已已 6 } 二 , ! 0 2 4 6 8 t/ S 图 6 直 接改 变设定 来实 现动态 变规格 的仿 真 曲线 ; a( )各机 架 出 口厚度 变化 曲线 ; (b) 张应 力变 化 曲线 F i g . 6 R e s u l t s o f F G C b y d i re c t c h a n g i n g s e t u P