[發明專利]一種基于史密斯預估的熱連軋AGC系統的控制方法及其仿真電路

在審

• 申請號: 201810278218.1
• 申請日: 2018-03-31
• 公開（公告）號: CN108435802A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 李敏艷;張繼勇;王勝南
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: B21B37/20
• 分類號: B21B37/20
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

一種基于史密斯預估的熱連軋AGC系統的控制方法及其仿真電路。提供了一種在研究厚度控制基本理論的基礎上，將熱連軋厚度控制系統與單片機控制技術相結合，提高加工精度的基于史密斯預估的熱連軋AGC系統的控制方法及其仿真電路。本發明的技術方案是：包括以下步驟：S1、板料初加工；依次包括板坯加熱、高壓水除磷和粗軋機軋制；S2、板料精加工；依次包括高壓水除磷、精軋機軋制、冷卻；S3、板料卷取、打包。本發明基于單片機的史密斯預估控制作為純滯后補償的主要方法，在響應速度、超調、穩定性等方面都比較理想。

技術領域

本發明涉及熱軋機加工領域，尤其涉及基于史密斯預估的熱連軋AGC系統的控制方法及其仿真電路。

背景技術

1780mm熱連軋帶鋼廠的原料為合格的連鑄坯，由煉鋼連鑄車間供給。板坯庫天車將板坯吊放在加熱爐輸入輥道上，送至加熱爐入爐輥道，再由裝料機裝入加熱爐內進行加熱；熱坯直接入爐加熱。所有板坯經過加熱爐輸入輥道上的稱重裝置稱重后，再進入加熱爐加熱。板坯在加熱爐內一般加熱到1150℃～1250℃，由出料機托出爐外，部分碳素鋼和某些低合金鋼可采用“低溫出爐”(出爐溫度約1100℃)軋制工藝。

出爐后的板坯，首先經過粗軋前高壓水除鱗箱除去板坯表面的氧化鐵皮，然后由輥道送到粗軋機組進行軋制。

粗軋機組采用1架帶附屬立輥(E1)的四輥可逆軋機(R1)。板坯在R1軋機上一般軋制5～7道，軋成厚度30mm～50mm厚的中間帶坯。R1粗軋機設有除鱗集管，可根據工藝要求，清除軋制過程中再生氧化鐵皮。R1軋機后設有側寬儀及測溫計等檢測設備。

從粗軋機出來的合格中間坯，經帶保溫罩的中間輥道，送入切頭飛剪切頭后，進入精軋前除鱗箱，清除二次生成的氧化鐵皮，然后進入精軋機組軋制。

精軋機組由F1～F7共7架四輥不可逆軋機組成。帶坯經過F1～F7精軋機組，軋制成1.2mm～18mm的成品帶鋼。為確保軋制帶鋼的厚度精度，精軋機組采用現代高精度控制軋機，在F1～F7精軋機上設有全液壓壓下及液壓厚度自動控制(AGC)系統和工作輥彎輥(WRB)和工作輥竄動(WRS)板型控制系統，能夠對帶鋼的厚度、凸度和平直度進行閉環自動控制，并通過下游精軋機工作輥平輥竄輥，實現“自由軋制”。此外，為減少換輥時間，粗、精軋機采用工作輥快速換輥裝置，換輥時間約為10分鐘。在F7機架后設置了多功能板型儀(帶寬度、凸度和厚度檢測)。

成品帶鋼經精軋機組輸出輥道上的層流冷卻裝置進行軋后冷卻，使帶鋼溫度達到規定的卷曲溫度。冷卻后帶鋼由三助卷輥式全液壓卷取機卷取成鋼卷。卷畢，由卸卷小車將鋼卷從卷取機卸出，送到打捆站。鋼卷經臥式打捆機打捆后，用鋼卷小車送到鋼卷運輸線上。鋼卷運輸采用全線臥式運輸。需要檢查和取樣的鋼卷從鋼卷運輸線上取出，送到鋼卷檢查線上檢查、取樣，鋼卷檢查后在返回鋼卷運輸系統。在鋼卷運輸線上，鋼卷經稱重、噴印后由天車吊運到鋼卷庫內存放、冷卻。存放在鋼卷庫內的鋼卷采用臥卷方式堆放。鋼卷冷卻后，按發貨計劃發貨。

厚度是表征板帶鋼最主要的質量指標之一，熱軋帶鋼厚度精度也一直是提高產品質量的主要目標。消除板帶材厚度誤差的主要辦法是采用自動厚度控制(AGC)系統，AGC系統性能的優劣直接影響著軋機出口厚度的精度。因此不斷改進AGC系統的控制精度，是提高板帶厚度精度和厚度均勻性的一個主要措施。自動控制系統作為提高熱軋板帶厚度尺寸精度的最重要的控制手段，已經成為現代熱軋板帶生產過程中不可或缺的重要組成部分。

發明內容

本發明針對以上問題，提供了一種在研究厚度控制基本理論的基礎上，將熱連軋厚度控制系統與單片機控制技術相結合，提高加工精度的基于史密斯預估的熱連軋AGC系統的控制方法及其仿真電路。

本發明的技術方案是：包括以下步驟：

S1、板料初加工；依次包括板坯加熱、高壓水除磷和粗軋機軋制；

S2、板料精加工；依次包括高壓水除磷、精軋機軋制、冷卻；