综合实训--六辊板带可逆冷轧机液压伺服控制系统.doc

1150mm 六 辊 板 带 可 逆 冷 轧 机 液 压 伺 服 控 制 系 统  目 录 目 录 绪论 1 1.1轧机位置控制系统发展情况 1 1.1.1 液压位置控制系统发展情况 1 1.1.2 控制理论及技术的发展 1 1.2 国内外研究情况简介 6 1.2.1 国外概况 6 1.2.2 国内概况 7 第2章 液压系统原理的设计 8 2.1 技术及工艺要求 8 2.1.1 系统的要求 8 液压伺服控制系统设计 9 3.1液压伺服板厚控制的基本原理 9 3.2轧机数字闭环厚度控制 10 第1章 绪论 1.1 轧机位置控制系统发展情况： 第一种是手动压下调节板厚。最早的轧机是靠手动调节压下螺丝来进行辊缝调节的。这种调节方式仅能设定原始辊缝，无法达到厚度控制精度的要求，因而在板带轧机上已经基本不再采用。 第二种是电动压下调节板厚。手动压下的调节方式缺点很多，所以在电机出现之后，人们就将它用到轧机上．不仅采用电机驱动，而且压下调节也采用电动方式，由电机通过减速装置驱动压下螺丝来设定原始辊缝。这种调节方式一般不能在线调节，无法保证严格的厚度精度，因而目前只在开坯和厚板轧机上使用，板带轧机上很少用。 第三种是液压压下调节板厚。 1.1.1液压位置控制系统发展情况： （1）是电—液双压下系统调节装置。电—液双压下系统也是由粗调和精调两部分组成的，其中粗调部分就是一般的电动压下装置，用它来设定原始辊缝。精调部分采用液压系统，其具体结构方式有多种。如用液压缸推动扇形齿轮以带动压下螺丝以及将液压缸直接放在轴承座与压下螺丝或压下横粱之间等方式。这种调节方式的精调系统较为灵活，调节精度高。特别是这种系统的粗调系统可以是一般的电动压下，因而这种方式特别适用于对旧轧机的改造，目前仍在采用。 （2）是全液压压下调节装置。全液压压下的厚度调节系统取消了传统的压下螺丝，用液压缸直接压下，这种厚度调节方式结构简单，灵敏度高，能够满足很严格的厚度精度要求．并可根据需要，改变轧机的当量刚度，是现代化轧机上普遍采用的厚度调节方式。但这种方式也存在着—些缺点，如系统复杂、对系统各部分及各元件的精度要求严格、制造困难、成本高等。 1.1.2控制理论及技术的发展： 板厚调节方式的发展中也伴随人们对轧制理论的研究，大致经历了几个阶段：在手动调节和简单的电动压下阶段轧制理论开始建立；后来1925年卡尔门提出了轧制力微分方程，1950年英国人发明了轧机弹跳方程，引入轧机刚度概念，使轧制理论和技术发生了一次飞跃，即轧制理论从以力学为基础研究轧件变形规律，进入以力学和控制论为基础的轧件与轧机互相作用变形规律统一研究，并且随着自动调节理论和技术的发展，并逐步应用于轧制过程，使轧机的控制步入了常规模拟式调节的自动控制阶段。1952年，英国 Hessenberg 等，根据出口板厚决定于轧机弹性曲线与轧件塑性曲线交点而推导出的出口板厚表达式，奠定了板厚控制的理论基础。此后，基于该解析式的所谓“厚度计”式板厚自动控制方式，几乎被这一阶段所有新建轧机所采用；60年代起，随着计算机技术的发展及应用，计算机技术也逐步渗透到钢铁制造业，使板带产品的生产发生了变革，形成了60至80年代的计算机控制阶段，即板厚控制的第三阶段。这段时间内以弹跳方程为基础的厚度自动控制理论(AGC) 得到广泛应用。在人工操作阶段，轧机的调整和过程的实时调节主要是凭经验进行的。由于连轧过程是非常复杂的物理过程，轧制条件和状态不断地发生变化，而且该过程又必须保持各机架间金属秒流量相等和遵从能量守恒定则，过程特性更趋复杂和难以掌握，则单凭经验操作不易达到上述要求，致使轧机的各项技术经济指标都比较低，连轧技术的进一步发展也很因难。从三十年代起，自动调节理论和技术迅速发展，并逐步应用于连轧过程。采用的常规模拟式调节系统有速度调节系统( 简称SC系统) 、自动张力调节系统( 简称AT C 系统) 、自动厚度调节系统( 简称AGC系统) 和自动位置调节系统( 简称APC 系统) 等。这些自动调节系统可对连轧过程进行有效的实时调节，从而在改善过程的稳定性，提高轧机的产量、质量指标，以及简化操作和减少事故等方面都取得了明显的效果，使连轧生产和连轧技术获得了迅速发展。 从60年代开始采用计算机控制技术以后连轧技术获得了具有划时代意义的发展。因为，计算机不仅可对生产过程进行更有效的调节和控制，而且还可加强管理，统盘调度生产，同时还有可能采用现代控制技术( 自适应控制和最优控制) 、发展新