板带热连轧机液压AGC系统.pdf

2009年6月?第26卷?第3期
STEEL ROLLING
Jun. 2009 Vol 2
轧钢自动化?
板带热连轧机液压AGC系统
张文雪,张殿华1,闫丹,李旭1,陈丰2,李光明2,何景军
(1.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽守沈阳110004;
2.天津荣程联合钢铁集团有限公司,天津300352)
摘要;介绍了某热连轧厂精轧机组AGC控制系统硬件配置,给出了AGC控制系统结构。针对现场的实际
青况,引入了硬度厚度双前馈AGC、变塑性系数GM-AGC、带 Smith预估器的监控AGC。为消除厚度控制对
带钢张力造成的干扰,提出了秒流量补偿。实际应用表明,AGC效果明显,带钢全长上厚度偏差均可控制在
80gm之内。
关键词:AGC;硬件配置;前馈;変塑性系数; Smith预估器:秒流量补偿
台州
中图分类号:TG334.9文献标识码:A文章编号:1003-9996(2009)03-0042-0
Hydraulic AGC System for Hot Strip Mill
盛专
ZHANG Wen-xuel, ZHANG Dian-hual, YAN Dan!, II Xul,
CHEN Feng, LI Guang-ming, HE Jing-jun'
(1. The State Key Laboratory of Rolling and Automation, Northeastern University, Shenyang 110004, China
2. Tianjin Rockcheck Iron and Steel Co, Ltd., Tianjin 300352, China)
有治
and the system structure of AGC is given. According to the practical situation of the mill, hardness and thick-
ness feed-forward AGC, GM-AGC with variable ductility coefficient, and monitor AGC with Smith Predictor
喜眼金
are introduced. Compensation for mass flow is applied to eliminate the interference of strip tension brought by
公貝
AGC. Practical application shows that the effect of AGC is remarkable, and the range of gauge deviation along
whole length of strips is lower than 80um.
Key words: AGC; hardware configuration; feed-forward variable ductility coefficient; Smith Predictor; com
pensation for mass flow
置
引言
站,精轧主令、活套以及精轧机液压APC、AGC3
厚度精度是热轧板带材的主要性能指标之个控制部分?分别由3套西门子 Simatic PLC系
。随着热轧板带材的广泛应用以及市场竞争的统控制。
日益激烈,生产企业和用户对其厚度精度的要求
液压站控制任务由1块CPU315一2系统完
更加严格。为适应市场需要,提高产品竞争力,某成,精轧区主令和活套闭环控制任务由1块CPU
热连轧厂精轧机组进行了升级改造,在精轧区下416-2系统实现,液压APC和AGC等高速闭环
游6机架增设了短行程液压缸,同时对控制系统运算由TDC系统完成,TDC系统由3块CPU
软硬件进行了升级,实现了精轧机组液压AGC51,3块SM500和以太网DP网通讯模块组成
控制。
CPU551具有极快的运算速度,执行一条乘法指
2系统硬件和网络配置
令仅需0.9us,最短控制周期可达0.1ms,TDC的
液压AGC计算机控制系统按功能分为液压CPU之间通过64位背板总线进行高速数据交
收稿日期:2008-09一26
作者简介:张文雪(1980一),男(汉族),山东成武人,博士研究生。
第26卷?第3期
张文雪等:板带热连轧机液压AGC系统
换
PROFIBUS-DP两种方式,系统硬件和通讯配置
系统通讯主要采用工业以太网和现场总线见图1。
精轧AGC
编稈器
过程计算机
其他PLC
精轧HIMI
精轧HMI
C息
工业以太网
液压蛄远程操作箱
UR5213: POWER SUPPLY AND SYTEM FANS.64-BIT
BACKPL ANE BUS
精轧400系统PLC
P M
C
C
2212
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u Mt M u M CPCP
PS407
PP MMM
BP638PRD
AAAAAA
7
0
161s「01.50」51
F0 MI
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0
8181881818
液压站PLC
PROFIBUS-DP
PROFIBUS-DP
台
S7-400扩展机架
31313
3333313
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P MSSSSSSSS
PS3
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331313313313
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AGC操作台
精轧主操作台
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S7-400扩展机架
加生
PROFIBUS-DP
产
图1ACC系统硬件和网络配置
有治
系统功能
黄,为人口发对力眼
厚度控制系统采用前馈AGC、GM-AGC和
监控AGC3种控制算法,控制方案如图2所示。
响系数;aK为入口硬度偏差。
3.1前馈ACC
3.2変塑性系数GM-AGC
?司卫
造成热轧带钢厚度偏差的主要原因是带钢全
GM-AGC系统框图见图3
长温度不均匀而导致其“硬度”波动2,这种波动
在轧制过程中,任意时刻的轧制力和空载辊
装置
也可以看成轧件塑性系数的波动。因此传统前馈缝都是可测的,再根据轧机刚度M,由弹跳方程
AGC仅以上机架出ロ厚度偏差作为前馈值来控=S。+P/M可以计算出带钢厚度偏差△h,从
制本机架厚度偏差,并不能很好地达到消除本机
而由P-h图可计算出通过调节空载辊缝设定值来
架厚差的作用。为了克服此缺点,本系统采用硬消除厚差的辊缝修正量:
度和厚度综合前馈AGC,即以上游机架为测量机
△S
M+Q
(2
架,通过对轧制力和辊缝的测量实时辨识带钢硬
度的变化,并计算出轧件厚度的变化,前馈送往下