热轧窄带钢厚度自动控制系统的改造

56

METALLURGICALPOWER

冶金动力

20154

年第期

总第期

182

自动化

热轧窄带钢厚度自动控制系统的改造

李加祥，高紫文，于德荣

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司机械动力部，山东莱芜）

271104

【摘要】在精轧机组后三架轧机上，用液压厚度自动控制系统替代传统的电动压下位置控制系统，引入压

力控制方式，以监控作为辅助，大幅提高带钢厚度的控制精度。

AGCAGC

【关键词】厚度自动控制；带钢；液压压下

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（）

TP27B20151006-676404-0056-03

TransformationoftheAutomaticGaugeControlSystem

forHot-RolledNarrowStrip

（）

TheMachineandPowerDivisionofLaiwuSteel,ShandongIron&SteelCo.Ltd.,Laiwu,Shandong271104,China

LiJiaxiang,GaoZiwen,YuDerong

【】

AbstractAutomatichydraulicgaugecontrolsystemwasadoptedafterthelastthree

standsofthefinishingmillgroupofhotrollednarrowstriplinetoreplacetheconventional

electricpress-downpositioncontrolsystemandAGCpressurecontrolmodewasintroduced

withmonitorAGCassupplementary,whichsignificantlyimprovedthestripgaugecontrol

precision.

【】

Keywordsautomaticgaugecontrol;stripsteel;hydraulicpress-down

1引言

莱钢带钢线有架粗轧机和架精轧

620mm88

机，压下系统均为电动压下自动位置控制方式，压靠

过程为人工调零，厚度控制方式为开环控制，实际轧

出厚度无法自动获得。成品厚度尺寸范围为

1.8~

平均偏差为，通条差在，

依0.20mm0.15~0.207.8mm

mm

之间。产品厚度精度亟需提高。

序号

12371.85

2F2301.50

3F~F2271.35

4F~F2261.28

5F~F2251.26

6F~F2251.26

7F~F2251.26

无

56

46

36

26

16

6

表1实验数据

投用预设成品实测厚度厚度偏

AGC

的轧机厚度偏差差率

/mm/滋m/%

2技术方案

厚度自动控制（，简称

AutomaticGaugecontrol

是指控制系统根据轧制设备运行状况、外界扰）

AGC

动和带钢厚度的波动，按照控制模型算法，自动调整

轧机的辊缝值、轧制压力和轧制速度等参数，把厚度

控制在设定的偏差范围内。系统一般采用液压

AGC

压下机构，具有响应快、精度高等优点。

带钢的厚度精度取决于精轧机组的控制精度，

而装备液压系统的轧机的数量决定着精轧机

AGC

组的控制精度。某热轧带钢线精轧机组有架轧机，

6

经粗轧后来料厚度为（），偏差率为，

27依2.7mm10豫

从精轧机组最末轧机向上游依次投入液压

F6

测得成品厚度偏差见表。，

1AGC

实验证明，与其他方案相比，后三架轧机

F4~F6

投入液压能有效地提高带钢厚度精度，且相对

AGC

投资较少。因此确定方案为用前四架实现电

(F1~F4)

动压下位置闭环控制，后三架采用液压自动

(F5~F7)

厚度控制模式，并且增加轧制力和压下位置

F1~F4

的检测回路，实现电动压下闭环控制。

3数学模型

热连轧厚度自动控制的最基本方法是压力

各国方式有所不同，最优的是我国发明的动态，

AGC

设定型，简称。的核心是通过实时

AGCDAGCDAGC

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测量轧制力和辊缝信号，就可计算出辊缝的调节量，—时刻实测压力偏差值；

直接对辊缝的变化进行调节，省去了厚度计算的环

节。可靠性好、调试简便，的优点是响应迅速、

DAGC

其常用公式为：—轧机当量刚度，；

驻S驻S驻P

ii-1i

=-C(+)(1)

MK+MC

KK

2

驻P

i

i,kN

M,kN/mm

—轧件塑性系数；

K,kN/mm

—轧机刚度；

K

c

kN/mm

—可变刚度系数。

C=

K

c

-K

(2)

K

c

+M

其中，—时刻消除带钢扰动需要的辊缝调

驻Si

i

节量；

,mm

驻S

i-1

—时刻实测辊缝与设定辊缝差值；

(i-1),mm

4厚度自动控制系统的控制方式

该厚度自动控制系统包括“压力”和“监控

AGC

AGC

”两部分。厚度自动控制系统的控制方式有三

种，包括压力的相对厚度自动控制、绝对厚度

AGC

自动控制两种方式，以及监控厚度自动控制方式，其

流程图如图所示。

1

驻S驻S驻P

ii-1i

=-C(+)

MK+M

KK

2

图1系统控制流程图

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4.1相对厚度自动控制

相对厚度自动控制有锁定和保持两种方式。锁果不明显。因的电机压下响应时间远落后于

定方式以通过计算各轧机头部平均厚度为目标厚的液压压下，当单次调整量大于时，前

度，锁定各轧机的轧制力和辊缝，进行自动厚度调后轧机易产生大的套量或拉钢，同时板形不稳，宽度

节，实现最优同带差；保持方式将前一条带钢头部锁超差造成废品较多。其单次调整大于时，

定值作为本条钢带锁定值进行自动厚度调节，因此，前后易产生大的套量或拉钢，同时影响到后板形

在轧制相同规格的一组带钢时，若轧制状态比较稳不稳，导致堆钢。经过上面的分析，最终将三

定，选择相对自动厚度的保持方式，能够保持一组带架轧机的厚度控制模式优化成两种，如表所示。

钢厚度和通条差的一致性。

4.2绝对厚度自动控制

绝对厚度自动控制是以过程计算机设定的厚度

作为锁定值，同时锁定各轧机预报轧制力进行自动

厚度调节，追求与设定的厚度偏差最小。

4.3监控厚度自动控制

监控厚度自动控制以设定目标厚度为目

HMI

标值，计算测厚仪测得的厚度偏差的平均值和对应

零厚差的末轧机的辊缝调节量，上游轧机按照压下后三架轧机上采用液压压下结构，实现了厚度控制

负荷分配原则，按比例分配调节量，以达到控制板厚自动化，轧制控制过程灵敏快速准确，产品厚度精度

目标值的目的。大幅提高。抽查系统投入后的尺寸精度对比

实际生产中，当各轧机单次调整量小于情况见表。

0.053

在成品厚度上的反映小于，调整效时，

0.02mmmm

F4F5

F50.15mm

F60.10mm

F7

F5~F7

2

表2两种厚度控制模式

模式调整量调整量调整量

1依0.15依0.10依0.10

2依0.10依0.10依0.10

FFF

567

5AGC应用效果

620mm

热轧带钢厚度控制系统在精轧机组的

AGC

表3产品尺寸精度对比

抽查项目品种规格国标原最优精度原平均精度现最优精度现平均精度企业标准内控目标内控达标率

厚度

通条差

三点差

503.0伊395依0.24-0.15依0.20-0.08依0.09依0.18依0.0999.6%

503.0伊395臆0.170.15臆0.170.08臆0.12臆0.15臆0.1299.4%

503.0伊395臆0.150.14臆0.160.06臆0.10臆0.12臆0.1099.5%

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体设计和技术创新下冶金自动化

()[J].,2005,29(6)

收稿日期：2015-01-20

作者简介：

李加祥男年毕业于青岛大学机械工程及自

(1982-),,2005

动化专业工程师现从事冶金设备管理工作。

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