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铝箔轧制中引起厚差波动的因素分析

液压厚度自动控制AGC（automaticgaugecontrol），简称AGC，

是九十年代铝箔轧机不可缺少的技术设备，着电子工业、轻工业、食

品卫生行业国防工业的发展对高质量铝箔需求日益增多，对箔材的厚

度要求愈来愈精确，在轧机上若不采用AGC想达到厚差是难以想象

的，因而AGC在整个轧制过程中处于举足轻重的地位。

一、液压AGC控制系统的构成

液压泵站主要由压上泵站、蓄能器、油箱和辅助液压泵组成。液

压泵站的运行、状态监测、安全联锁保护以及故障报警由PLC控制。

液压压上油缸和伺服阀、传感器：液压压上油缸为短行程、活塞式液

压缸，安装于下支撑辊处。一侧油缸外侧装有两个高分辩率的位移传

感器，以检测油缸位移。并在一侧缸体上装有一个高精度的压力传感

器，用来检测油缸的液压压力，由伺服阀控制油缸液体流量。

二、液压自动厚度控制系统原理图

测厚仪给出的厚差

压力给定运算伺服电路伺服阀油缸

辊缝给定

辊缝/压力反馈

其工作原理：辊缝控制是AGC控制的基本内环，位置检测由位移

传感器。在轧机的操作侧和传动分别有两个传感器获取位置反馈信

号，然后把这两个信号加以平均产生一个代表中央位置的信号，这个

平均值和一个辊缝给定信号相比较，用两者的差值来驱动伺服阀，调

整压上油缸使差值趋于零。压力控制是AGC控制的第二个基本内环，

安装于压上油缸上的压力传感器检测油缸内的压力，经转换得到轧机

轧制力反馈信号，这个信号和一个压力给定信号相比较，用两者的差

值来驱动伺服阀，调整压上油缸使差值趋于零。压力控制主要用于压

力-张力速度AGC控制、轧机预压靠调零、轧机调试及故障诊断。测

厚仪检测的厚度信号与给定厚度进行比较而得到厚压偏差信号，送给

AGC系统进行调节，此为外环控制。

三、各种因素对带材减薄的影响程度

压力、张力、速度控制的最有效范围如下（见图3）：

压力控制0.18～0.09㎜

张力控制0.09～0.025㎜

速度控制0.025㎜以下

二、轧机厚度控制方式的选择：

AGC系统利用测厚仪输出的厚度偏差信号进行反馈控制以保

证箔材的绝对厚度不变。我们根据箔材工艺的轧制特点有以下控

制方式：位置（辊缝）AGC、压力、后张力、速度等单控制方式以

及多级AGC。设置有两级控制器进行AGC控制，第一级控制器根据

口厚度偏差进行控制，当第一级的被控参数超过预设定的极限值

时，启动第二级控制器，同时调整第一、第二级的被控参数，直

至第一级的被控参数返回到极限值以内。有四种基本控制模式：

压力/张力、张力/压力、速度/张力、张力/速度。AGC系统是通过

将测厚仪测得的厚度偏差信号对辊缝/压力进行调节或轧机电气

传动系统对张力/速度进行调节，以消除箔材厚度偏差，实现对铝

箔材的绝对值控制，一般来说轧机在进入负辊缝轧制之前，位置

（辊缝）AGC是最有效的厚度控制方式。

三、轧机的弹跳曲线

在轧制过程中是轧机与轧件相互作用的过程，在轧制过程中轧机

受力产生弹性变形，而轧件受力产生塑变形，轧制状态下的轧机的弹

性变形可以用弹塑性曲线PH图来表示见图1.轧件的厚度由轧

机的弹性曲线和轧件的塑性变形曲线的开头和位置变化所决定，因此

在轧制过程中，影响弹性曲线和塑性曲线变化的因素均能引起带材厚

度的波动，从而产生带材的厚度偏差。比较直观的方法就是将变形区

中的轧制力P作纵坐标，把厚度H作为横坐标，作P-H图，在此图上，

可以综合研究变形区中轧件（塑性方程式）和轧辊（弹性方程式）间

相互作用又相互联系的力和变形关系。弹塑性曲线PH图曲线如

下图，弹跳方程是分析厚度控制系统的一个有效工具，通过它可以弄

清各种因素对厚度的影响，而且还可以定量分析各种厚度控制方案。

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