D0I:10.13374/i.issn1001053x.2002.03.057 第24卷第3期 北京科技大学学报 Vol.24 No.3 2002年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2002 一种带钢热连轧的楔形控制方法 刘文仲吕志民陈雨来 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心，北京100083 摘要在不需要任何额外硬件投资的基础上，提出了一种新的控制带钢楔形的思路，即引 入比例积分调节(PI)法对楔形进行控制.仿真实验结果表明，采用此控制方法可以有效地提高 带钢楔形的控制精度 关键词带钢热连轧；带钢楔形控制(SWC方控制策略；反馈控制：PI控制器 分类号TP273 近年来，对热轧带钢的尺寸、形状质量方面 的控制原理是：根据精轧机组出口处凸度仪的 提出了新的、更高的要求，即要求控制带钢的楔 实际测量结果和每个机架的实测压制压力，动 形(Wedge).作者提出了带钢楔形控制(Strip Wed- 态反馈修正每个机架的压下位置（辊缝）.控制 ge Control))的一种简单易行的控制方法，采用该 算法是常规的比例积分(PI)调节.SWC的控制 方法，热连轧机组不需要进行任何硬件改造.本 原理图如图1所示 文介绍了该方法的控制原理、控制流程和控制 由图1可知，带钢的楔形信息通过精轧机 算法. 组最末架的压力传感器和其后的凸度仪测量， 并传递给过程控制计算机，计算机根据所测数 1控制原理 据与设定值的偏差，经过SWC计算，确定调整 在热轧带钢生产中，由于轧机机架左右压 量给压下设备发出指令，进行调整.SWC的控 下不平衡造成的带钢断面不是规则的矩形而成 制原理方框图如图2所示 为楔形的现象通常称为带钢楔形.楔形的出现 由图2看出，通过轧机的乐力传感器测到 通常会造成轧制过程的不稳定，如跑偏、甩尾以 轧件传动侧和工作侧的压力值的偏差量，同时 及轧件摆动等问题；同时容易造成板形不良，使 由凸度仪检测带钢断面得到的楔形实际值.对 用户在使用中由于厚度不均造成困难.在热连 压力值和实测的楔形值进行SWC的增益计算， 轧生产中，通常没有专门的楔形控制功能. 轧制万 在生产中，热轧带钢的楔形偏差(Wedge de- viation)定义为：从带钢的传动侧边缘到带钢25 BUR mm处的厚度与从工作侧边缘到带钢25mm处 WR 的厚度之差，即： △h.=h2s-ps-h2s-ws (1) 带钢楔形 式中，△ha为楔形偏差，mm;hzs-s为带钢的传动侧 边缘到25mm处的厚度，mm;hs-s为带钢的工 SW 作侧边缘到25mm处的厚度，mm 热轧带钢的楔形偏差是由传动侧的压下位 压下设备 置（辊缝）和工作侧的压下位置（辊缝）之间的非 对称性引起的.带钢热连轧的楔形控制(SWC) 图1SWC的控制示意图 收稿日期200109-20刘文仲男，50岁，高工 Fig.1 Schematic of strip wedge control (SWC) *国家经贸委重大装备国产化项目No.97-316-01-01)第2 4 卷 第 3 期 2 0 0 2 年 6 月 北 京 科 技 大 学 学 报 JO u r n a l o f U n i v e r s ity o f S c i e n e e a n d Te c h n o l o gy B e ij i n g 从〕1 . 2 4 N o . 3 J u n . 20 0 2 一种带钢热连轧的楔形控制方法 刘 文仲 吕 志民 陈 雨 来 北京科技大学高效轧制国家工程研究中心 , 北京 10 0 0 8 3 摘 要 在不需要任何额 外硬 件投 资的基 础上 , 提出了一种 新 的控制带 钢 楔形 的思路 , 即引 入 比例积 分调节 ( lP )法对楔形进 行控 制 . 仿真实验 结果表 明 , 采用 此控 制方法 可 以 有效地 提高 带钢 楔形 的控制 精度 . 关键 词 带钢 热连 轧 ;带 钢楔 形控 制( SW C ;) 控制 策略 ;反 馈控 制 ;PI 控制器 分 类号 T P 2 7 3 近年来 , 对热轧带 钢的尺 寸 、 形状质量方面 提 出了新的 、 更高 的要求 , 即要求控制带钢 的楔 形(We d ge ) . 作者提出了带钢楔形控制( S itr p We d - ge C o ntr ol )的一种 简单 易行 的控制方法 , 采用 该 方法 , 热连轧机组不需要进行任何硬件改造 . 本 文介绍 了该 方法 的 控制原理 、 控制流程 和 控制 算法 . 1 控制原理 在热轧 带钢生产 中 , 由于轧 机机架左右压 下不 平衡造成 的带钢断面不 是规则的矩形而成 为楔形的现象通 常称 为带钢楔形 . 楔形 的出现 通 常会造成轧制过程 的不稳定 , 如跑偏 、 甩 尾以 及轧件摆动等 问题 ;同时容易造成板形不 良 , 使 用户在使用 中 由于厚度不 均造成 困难 . 在 热连 轧生产 中 , 通 常没有专 门的楔 形控制功能 . 在生产 中 , 热轧带钢 的 楔形 偏差 (We d ge de - vi iat on )定义为 : 从带钢 的传 动侧边缘 到带钢 25 ~ 处 的厚 度与从工作侧边缘 到带钢 25 ~ 处 的厚度之差 〔, , , 即: △h d 一 h 2 5一 D厂 h 2 5一 w , ( l ) 式中 ,△h d为楔形偏差 , m m ; 瓜 一 。 s为带钢 的传 动侧 边缘到 25 m m 处 的厚度 , m m ; 瓜 一 w s为带 钢的工 作侧边缘到 25 ~ 处的 厚度 , m m . 热轧带钢的楔形偏差是 由传动侧的压下 位 置 (辊缝 )和工作侧 的压下 位置 (辊 缝 )之间 的非 对称性 引起 的 . 带 钢热连轧的楔形控 制 ( s w c ) 收稿 日期 20 01 刁9 一 2 0 刘文 仲 男 , 50 岁 , 高工 * 国家经贸委 重大装备国产化项 目 (N 仓9 7 一 31 6 · 01 一 0 1) 的控 制原理是 : 根据精 轧机组 出 口处 凸 度仪的 实际测 量结果和 每个机架 的实测压制压 力 , 动 态反馈 修正每个机架 的压 下位置 (辊缝 ) . 控制 算法是常规 的 比例 积分 (IP )调 节 . SW C 的控制 原理 图如 图 l 所示 . 由图 1 可知 , 带钢 的楔形信息通过精 轧机 组最末 架 的压力传 感器和其后 的凸 度 仪测量 , 并传递 给过程控制计算机 , 计算机根 据所 测数 据 与设定值 的偏差 , 经过 S WC 计 算 , 确定调整 量给 压下设备发 出指令 , 进行调 整 . S W C 的控 制原 理方框 图如 图 2 所示 『2礴.l 由图 2 看 出 , 通过轧机 的 压力传感器测到 轧件传动侧 和 工作侧 的压力值 的偏 差量 , 同时 由凸度仪 检测 带钢断面得到 的楔形 实 际值 , 对 压力值和实测 的楔形值进行 SW C 的增 益计算 , 带钢楔 形 压 下设 备 图 1 s w C 的控 制示意 图 S e h e m a t i c o f s t r i P w e d g e e o n t or l ( SW C ) 下WS | .iglF匕 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2002. 03. 057