CN110008601B - 基于产品质量综合协调控制的热轧agc系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热轧带钢生产技术领域，尤其涉及一种基于产品质量综合协调控制的热轧AGC系统。该系统具体包括如下控制方法；1)厚度AGC与板形控制的协调；2)厚度AGC与板形ASC解耦；3)厚度AGC与宽度控制的协调。本发明在提高带钢的厚度控制精度的同时，兼顾提高板形、宽度的控制精度，提高了轧制稳定性；在控制精度方面，通过与二级的共同调整，AGC控制精度逐步提高，带钢板形质量和宽度质量也同步提升，满足了工艺质量的要求。
Description
技术领域
本发明涉及热轧带钢生产技术领域，尤其涉及一种基于产品质量综合协调控制的热轧AGC系统。
背景技术
热轧带钢厂中，精轧的板厚自动控制在整个生产过程中居于十分重要的地位，控制好坏直接影响到成品的质量及合格率，为了使成品带钢得到很好的纵向厚度偏差，在精轧系统采用自动厚度控制(AGC)。
目前常规的热轧带钢AGC控制系统基本以控制厚度为唯一目标，对板形和宽度等其他因素的影响考虑甚微。这样往往会导致厚度质量较好，而板形、宽度等方面效果不理想。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于产品质量综合协调控制的热轧AGC系统，在提高带钢的厚度控制精度的同时，兼顾提高板形、宽度的控制精度，提高了轧制稳定性。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
基于产品质量综合协调控制的热轧AGC系统，该系统具体包括如下控制方法；
1)厚度AGC与板形控制的协调
精轧机架数量为n，精轧后面厚度仪表检测到厚度偏差δhFM后，分配各机架调节量，使各机架调节后所产生的轧制力变化δPn-2～δPn满足轧制力变化率不变；为使轧制力变化率不变，AGC调节量δSi与轧制力Pi关系为：
F1～FnAGC调节量δSn-2～δSn对精轧出口成品厚度影响δhn为
因此，
当带钢头部厚度出现偏差δhFMN时，各机架高速AGC调节量为
式中：
C为轧机刚度，t/mm；
为轧制力对厚度的影响系数，t/mm；
Pi为某机架轧制力(i＝n-2到n，n为精轧机架数量)，t；
为AGC调节量δSi对成品厚度δhn的影响系数，um/mm；
Τi(i＝n-2～n)由二级计算机提前计算后送到一级PLC，在求得δhFMN后，乘上Τi即得到高速AGC一次性下压或上抬量δSiFMN,um；
2)厚度AGC与板形ASC解耦
对AGC造成的波动快速进行补偿，板形板厚解耦利用AGC计算的调节量，在送给内环自动位置闭环控制APC的同时，送给自动板形闭环控制ASC进行补偿计算，计算公式如下：
式中：
ΔBF为辊缝调整后相应的弯辊力调节量，KN；
C为轧机刚度，t/mm；
Pi为某机架轧制力(i＝1到n，n为精轧机架数量)，t；
S为AGC调整量，mm；
Cp为轧机纵向刚度系数，t/mm；
Q为带钢塑性系数，t/mm；
为弯辊力－轧制力控制模型系数，60％～100％；
α为调整系数，0.5<α<1；
3)厚度AGC与宽度控制的协调
进行牵引补偿，牵引补偿通过检测前后滑的变化控制轧机速度，以保证机架间带钢套量稳定，为了保持机架间秒流量相等，算法如下：
厚度与辊缝压下量关系为
因此，
式中：
δVn为本机架速度变化量，m/s；
Vn为本机架轧机速度，m/s；
δVn+1为后面机架速度变化量，m/s；
Vn+1为后面机架速度，m/s；
δfn为前滑变化量，50％～100％；
fn为前滑值，1.5＞fn＞1；
δHn为轧机入口厚度变化量，um；
Hn为轧机入口厚度，um；
δhn为轧机出口厚度变化量，um；
hn为轧机出口厚度，um；
δSn+1为后面机架AGC调节量，um。
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
本发明在提高带钢的厚度控制精度的同时，兼顾提高板形、宽度的控制精度，提高了轧制稳定性；在控制精度方面，通过与二级的共同调整，AGC控制精度逐步提高，带钢板形质量和宽度质量也同步提升，满足了工艺质量的要求。
具体实施方式
本发明公开了一种基于产品质量综合协调控制的热轧AGC系统。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
一种基于产品质量综合协调控制的热轧AGC系统，该系统具体包括如下控制方法；
1)厚度AGC与板形控制的协调
精轧机架数量为n，以往高速监控AGC以追求高速性为原则，而未考虑对板形的影响，造成后面机架调节量偏大。而本设计高速监控AGC不会破坏后几架的轧制力分布规律，保证板形不被破坏，即在精轧后面厚度仪表检测到厚度偏差δhFM后，分配各机架调节量，使各机架调节后所产生的轧制力变化δPn-2～δPn满足轧制力变化率不变；为使轧制力变化率不变，AGC调节量δSi与轧制力Pi关系为：
F1～FnAGC调节量δSn-2～δSn对精轧出口成品厚度影响δhn为
因此，
当带钢头部厚度出现偏差δhFMN时，各机架高速AGC调节量为
式中：
C为轧机刚度，t/mm；
为轧制力对厚度的影响系数，t/mm；
Pi为某机架轧制力(i＝n-2到n，n为精轧机架数量)，t；
为AGC调节量δSi对成品厚度δhn的影响系数，um/mm；
Τi(i＝n-2～n)由二级计算机提前计算后送到一级PLC，在求得δhFMN后，乘上Τi即得到高速AGC一次性下压或上抬量δSiFMN,um；
2)厚度AGC与板形ASC解耦
在板形控制方面采用全新的板形板厚解耦，AGC调节会造成凸度变化，在调节弯辊的同时会使轧制力发生变化，对厚度计算有影响，因此AGC与板形要有解耦。
弹跳方程在计算时实际轧制力要减掉弯辊力的影响。由于AGC控制优先调节，当因二级厚度设定不准导致厚度超差较大时，AGC调节量较大易造成凸度及平坦度波动，故需要对AGC造成的波动快速进行补偿。
板形板厚解耦利用AGC计算的调节量，在送给内环自动位置闭环控制APC的同时，还送给自动板形闭环控制ASC进行补偿计算，这样加快了调解速度。计算公式如下：
式中：
ΔBF为辊缝调整后相应的弯辊力调节量，KN；
C为轧机刚度，t/mm；
Pi为某机架轧制力(i＝1～n，n为精轧机架数量)，t；
S为AGC调整量，mm；
Cp为轧机纵向刚度系数，t/mm；
Q为带钢塑性系数，t/mm；
为弯辊力－轧制力控制模型系数，60％～100％；
α为调整系数，0.5<α<1；
3、厚度控制与宽度控制的协调
AGC动作造成压下位置波动，入、出口带钢厚度及前、后滑变化影响带钢张力不稳定，可能造成宽度与板形质量出现问题，或发生轧制不稳定。因此，需要进行牵引补偿。
压下波动与厚度波动必然影响到压下率波动，因此机架间带钢套量影响数量与前后滑变化量有关。
牵引补偿通过检测前后滑的变化控制轧机速度，以保证机架间带钢套量稳定。
为了保持机架间秒流量相等，算法如下：
厚度与辊缝压下量关系为
因此，
式中：
δVn为本机架速度变化量，m/s；
Vn为本机架轧机速度，m/s；
δVn+1为后面机架速度变化量，m/s；
Vn+1为后面机架速度，m/s；
δfn为前滑变化量，50％～100％；
fn为前滑值，1.5＞fn＞1；
δHn为轧机入口厚度变化量，um；
Hn为轧机入口厚度，um；
δhn为轧机出口厚度变化量，um；
hn为轧机出口厚度，um；
δSn+1为后面机架AGC调节量，um。
本发明通过研究国内外热轧带钢厚度控制系统现状，在消化吸收鞍钢其他热轧厚度控制的基础上，设计开发出一种新的厚度控制系统。对AGC系统的产品质量综合协调控制进行了探索性研究，本发明在鞍钢1580热轧线实施成功，在提高带钢的厚度控制精度的同时，兼顾提高板形、宽度的控制精度，提高了轧制稳定性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.基于产品质量综合协调控制的热轧AGC系统，其特征在于，该系统具体包括如下控制方法；
1)厚度AGC与板形控制的协调
精轧机架数量为n，精轧后面厚度仪表检测到厚度偏差δhFM后，分配各机架调节量，使各机架调节后所产生的轧制力变化δPn-2～δPn满足轧制力变化率不变；为使轧制力变化率不变，AGC调节量δSi与轧制力Pi关系为：
Fi～FnAGC调节量δSn-2～δSn对精轧出口成品厚度影响δhn为
因此，
当带钢头部厚度出现偏差δhFMN时，各机架高速AGC调节量为
式中：
C为轧机刚度，t/mm；
为轧制力对厚度的影响系数，t/mm；
Pi为某机架轧制力，i＝n-2～n，n为精轧机架数量，t；
为AGC调节量δSi对成品厚度δhn的影响系数，um/mm；
Ti，i＝n-2～n；
由二级计算机提前计算后送到一级PLC，在求得δhFMN后，乘上Ti即得到高速AGC一次性下压或上抬量δSiFMN，um；
2)厚度AGC与板形ASC解耦
对AGC造成的波动快速进行补偿，板形板厚解耦利用AGC计算的调节量，在送给内环自动位置闭环控制APC的同时，送给自动板形闭环控制ASC进行补偿计算，计算公式如下：
式中：
ΔBF为辊缝调整后相应的弯辊力调节量，KN；
C为轧机刚度，t/mm；
Pi为某机架轧制力，i＝1～n，n为精轧机架数量，t；
S为AGC调整量，mm；
Cp为轧机纵向刚度系数，t/mm；
Q为带钢塑性系数，t/mm；
为弯辊力－轧制力控制模型系数，60％～100％；
α为调整系数，0.5<α<1；
3)厚度AGC与宽度控制的协调
进行牵引补偿，牵引补偿通过检测前后滑的变化控制轧机速度，以保证机架间带钢套量稳定，为了保持机架间秒流量相等，算法如下：
厚度与辊缝压下量关系为
因此，
式中：
Cn为本机架轧机刚度，t/mm；
Qn为本机架带钢塑性系数，t/mm；
δVn为本机架速度变化量，m/s；
Vn为本机架轧机速度，m/s；
δVn+1为后面机架速度变化量，m/s；
Vn+1为后面机架速度，m/s；
δfn为前滑变化量，50％～100％；
fn为前滑值，1.5＞fn＞1；
δHn为轧机入口厚度变化量，um；
Hn为轧机入口厚度，um；
δhn为轧机出口厚度变化量，um；
hn为轧机出口厚度，um；
δSn+1为后面机架AGC调节量，um。
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