1250单机架可逆冷轧机AGC液压伺服系统设计开题报告.doc

燕 山 大 学 1250单机架六辊可逆冷轧机液压AGC伺服系统设计 课题名称：毕 业 设 计 学院（系）：机械工程学院 年级专业：10级机电控制 学生姓名：张 宜 明 指导教师：张 齐 生 完成日期：2014、3、28 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 近年来，钢铁工业迅速发展，钢材市场的竞争也愈演愈烈。目前,国内的经济正处于转型的调整期,经济面临下行的压力,钢铁行业也已进入去产能阶段,这也就对国内焦炭市场需求形成拖累。但是就在焦炭产能、产量连年增加的同时,它的市场需求却在转弱,2014年国内焦炭市场行情也很难出现亮点,焦炭价格将进一步的下降。 在所有的尺寸精度指标中，板带材厚度精度是板带材产品的两大质量指标之一。厚度自动控制(Automatic Gauge Control 简称 AGC)是现代化冷轧薄板生产中实现高精度轧制的重要手段，其目的是获得带材纵向厚度的均匀性，从而生产出合格的产品。目前，随着轧制理论、控制理论和人工智能理论的发展，以及他们在轧制工程中的应用，板带产品的厚度精度和板形指标也有了大程度的提高。而且厚度自动控制已成为了现代化板带材生产中不可缺少的组成部分。同时液压AGC具有响应速度快、控制精度高的优点，成为当今新建轧机和欲改造轧机的首选技术 ，成为生产厂家在未来激烈市场竞争中取得优势的重要保证。 液压AGC系统是借助于液压压下系统，通过电液伺服阀控制液压缸位移量来实现带钢厚度自动控制的系统。所以，液压AGC系统成为厚度自动控制系统的发展新的方向。今天，世界上所有新建的或改建的带钢热连轧机几乎都采用液压AGC系统。近液压AGC（自动厚度控制）系统是提高宽带热连轧的板厚度精度，控制板形，带材合格率的重要技术，AGC系统的动态品质和静态品质的好坏直接影响到系统的稳定性，响应的快速性以及控制精度。正在取代电动AGC成为当今新建的轧机和欲改造轧机的首选技术。板带轧机液压AGC系统的主要功能是实现压下位置的自动控制(液压APC)以及板厚自动控制(液压AGC)。由于液压AGC系统响应的快速性，控制的精确性，使得生产厂家在未来的激烈市场竞争中取得优势，越来越多的宽带生产线采用。 莱钢1500mm宽带热连轧生产线的实践证明液压AGC系统通过提高整套轧机的控制水平，使得产品质量得到了大幅度提高。液压AGC系统控制响应时间为 40ms，响应频率为 15Hz，使板带纵向厚差控制在一定范围以内，促使莱钢板带产品的质量达到了世界水平。 液压AGC系统就是借助于液压压下系统，通过电液伺服阀来控制液压缸的位移量来实现带钢厚度自动控制系统。而当自动板形控制系统调整弯辊断面形状和平直度时，将会改变辊缝形状而影响出口厚度。因此，液压AGC系统已成为厚度自动控制系统的发展的新方向。目前，世界上所有新建或改建的带钢热连轧机几乎都是采用了液压AGC系统，它可以获得纵向厚度偏差±30 m的高质量的成品带钢。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题 本课题主要研究内容是设计单机架可逆冷轧机上的液压压下伺服系统，并研究厚度自动控制的原理。充分熟悉带材轧制工艺过程，完成工艺过程要求与传动控制系统设计及软件编程。厚度自动控制的方式是通过测厚仪或者其他的传感器对带钢实际轧出的厚度进行连续测量，根据得出的实测值与给定值相比较得到偏差信号，并且借助各种测量装置调整压下量、张力及压下速度，进而将轧机出口厚度控制在允许的偏差范围以内。 液压AGC系统的自动厚度控制装置，是大型复杂、负载力很大、扰动因素很多、扰动关系复杂、控制速度和响应速度也很高的设备。采用了高精度仪表且有工业控制计算机系统控制的电伺服系统。为消除各种原因造成的厚度误差 ,运用轧制时的弹塑性曲线 ,从而使出口板厚恒定，保证产品目标厚度、同板差和异版差达到性能的指标的要求。因此可采用各种不同的厚度调节方案和措施。首先，调节压下。调节压下是厚度控制的最主要方式，常用于消除由于轧件及工艺方面的原因影响轧制压力造成的厚度差，调节压下方法主要包括反馈式、厚度计式、前馈式和秒流量法液压式等厚度自动控制系统，广泛的应用于热连轧和冷连轧的头几机架及单机架冷轧机上。其次，调节张力。调节张力就是利用前后张力的变化来改变轧件塑性变形线斜率来控制厚度。 最后，调轧制速度。轧制速度的变化影响到了张力、温度、摩擦系数等因素的变化 ,所以可通过调速来调张力、温度，从而来改变厚度。 可逆冷轧机的厚度控制是个位置随动系统，在整个轧制过程中是否能根据测量到的厚差快速控制辊缝的准确定位，是一个很重要的问题。影响冷轧机厚度精度的因素有很多，同时这些因素也相互影响着，这就为通过控制来提高