液压AGC电液伺服系统在线状态监测和故障诊断系统研究.pdf

维普资讯 2008年第8期 液压与气动 27 液压 AGC电液伺服系统在线状态监测与故障 诊断系统的研究 陈家焱 ’，庄文玮 ，陈章位 ’ ResearchontheOnlineStateMonitoringandFailureDiagnosisSystem ofthe HydraulicAGCElectro—hydraulicServoSystem CHENJia-yan，ZHUANGWen—wei，CHENZhang—wei (1．浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，浙江 杭州 310027；2．东华理工大学长江学院机电系，江西 南昌 330013) 摘 要：在对液压AGC电液伺服系统状态监测特征量进行研究的基础上，建立基于虚拟仪器的在线监测系 统，并将该监测系统应用于液压AGC电液伺服系统故障诊断中，为监测系统状态，寻找故障原因，快速恢复生产 提供了技术支持。 关键词：AGC电液伺服系统；在线监测系统；虚拟仪器；故障诊断 中图分类号：TH137 文献标识码：B 文章编号：1000—4858(2008)08．0027．03 AGC系统是指为使带钢厚度达到设定的目标偏 的状态检测与故障诊断系统是非常必要的，其作用和 差范围而对轧机在线调节的一种控制系统。液压 AG 意义是显而易见的。本文以宝钢某热轧精轧机组AGC 即HAGC(AIJt0maticGaugeControlSystemWithHydrau— 电液伺服系统为研究对象，研制了面向对象的基于虚 licActuators)是采用液压执行元件 (压下缸)的AGC， 拟仪器技术的在线监测系统，实现设备的在线状态监 国内称液压压下系统。HAGC是现代板带轧机的关键 测与故障诊断。 系统，其功能是不管引起板厚偏差的各种扰动因素如 1 液压AGC电液伺服系统状态监测特征量 何变化，都能 自动调节压下缸的位置，即轧机的工作 某热轧精轧机组 AGC压下控制系统共有 7台机 辊缝，从而使出口板厚恒定，保证产品的目标厚度达 架，轧钢过程中7台机架组成一完整的控制系统，但 到性能指标要求。而 AGC系统是一个结构复杂且精 每台机架控制原理及工作方式一致，即采用电液伺服 度高的机、电、液综合系统，其结构和工作原理均比较 阀直接控制辊缝。因此，通过研究单机架的工作模式， 复杂，其可能的故障源既有结构性的又有参数性的， 即可掌握 AGC整套控制体系。以其中一台机架为例， 系统具有机电液耦合 、时变性和非线性等特性。该液 其工作原理：在轧机操作侧和传动侧的牌坊上，各有 压伺服系统除了饱和、死区、滞环、变增益 、摩擦 、游隙 一 个压下缸，两侧各有一既有联系、又能独立工作的 等典型非线性外，还有控制阀的流量压力特性这种高 控制系统。在系统中有测位信号、测力信号和测厚信 度非线性因素的影响。同时液压系统受温度与负载等 号等组成3个反馈回路与主回路组成闭环控制系统。 因素的影响，工作点会发生漂移I1l。这些状况对建立状 AGC系统单台机架原有的控制及监测信号有上百种 态监测与故障诊断系统增加了很多困难。从正面影响 之多，其中有众多的中问过程控制信号，对系统的状 来看，对液压 AGC系统进行状态检测与故障诊断，可 态监测与分析没有实际意义，另有部分信号可以覆盖 以提高设备的可靠性和安全 ，保证正常良好的生产 其他信息I。通过研究AGC系统的组成及控制原理 ， 秩序和产品质量，延长设备的使用寿命 ，降低维修成 分析并设计出系统特征的最小状态信息集合。如表 1 本 ，推进设备维修体制与方式的现代化。从反面影