冷连轧控制系统及其应用

1、 第一部分第一部分 各功能简介各功能简介 第二部分第二部分 厚度自动控制厚度自动控制冷冷 连连 轧轧第一部分第一部分 各功能简介各功能简介 一、一、跟踪功能跟踪功能 二、二、运行控制运行控制 三、三、辊缝控制辊缝控制 四、四、厚度控制厚度控制 五、五、张力控制张力控制 六、六、动态变规格动态变规格一、跟踪功能一、跟踪功能（1 1） 板带跟踪板带跟踪 基础自动化级的板带跟踪包括正在运行的板带跟踪，例如基础自动化级的板带跟踪包括正在运行的板带跟踪，例如焊缝、厚度变化、宽度变化和板带缺陷等焊缝、厚度变化、宽度变化和板带缺陷等 机架内的板带跟踪由基础自动化系统实现，跟踪信号被存机架内的板带跟踪由基础自

2、动化系统实现，跟踪信号被存储在物料跟踪图中，也相应地实现了跟踪的可视化储在物料跟踪图中，也相应地实现了跟踪的可视化 设备分段可以实现高精度的测量与跟踪。这些段有不同的设备分段可以实现高精度的测量与跟踪。这些段有不同的特征，例如：特征，例如： 有恒定长度的段，如输入段有恒定长度的段，如输入段 有恒定长度和可变长度的段，如轧机机架有恒定长度和可变长度的段，如轧机机架（2 2） 特征点跟踪特征点跟踪 所谓特征点是指：带头、带尾、焊缝、楔形区开始位置、所谓特征点是指：带头、带尾、焊缝、楔形区开始位置、缺陷头、缺陷尾、带钢段断头。缺陷头、缺陷尾、带钢段断头。 随着这些特征点到达轧机区随着这些特征点到达轧

3、机区 的不同位置需启动不同功能的不同位置需启动不同功能或作不同处理，因此应根据这些位置把轧线分为或作不同处理，因此应根据这些位置把轧线分为n n段，并段，并根据测厚仪和压力仪设置，确定根据测厚仪和压力仪设置，确定m m的测量点。带钢特征点的测量点。带钢特征点跟踪根据带钢的数据（包括焊缝位置、缺陷头尾位置等）跟踪根据带钢的数据（包括焊缝位置、缺陷头尾位置等）确定各特征点到各测量点的距离（需根据每一机架的压下确定各特征点到各测量点的距离（需根据每一机架的压下率、前滑等计算）。带钢特征点的行程距离可用轧机主传率、前滑等计算）。带钢特征点的行程距离可用轧机主传动码盘传感器测量或利用现代冷连轧所设置的带

4、速激光测动码盘传感器测量或利用现代冷连轧所设置的带速激光测速仪来测量。速仪来测量。（3 3） 物料跟踪物料跟踪 板带从入口传送带通过冷连轧机到输出段的出口称重台被板带从入口传送带通过冷连轧机到输出段的出口称重台被连续跟踪，其中某些必要信号作为动作点在线传输。物料连续跟踪，其中某些必要信号作为动作点在线传输。物料跟踪的当前状态可通过跟踪的当前状态可通过HMIHMI系统实现可视化系统实现可视化物料跟踪功能：物料跟踪功能： 包含轧机中单个卷的程序和位置信息，并通过图形显示通包含轧机中单个卷的程序和位置信息，并通过图形显示通知操作工知操作工 协调数据流量协调数据流量 准备要开始轧制规程计算的卷数据准备

5、要开始轧制规程计算的卷数据 把测量数据和生产数据归档的主数据输出数据库把测量数据和生产数据归档的主数据输出数据库 启动生产结果数据到生产控制计算机的传输启动生产结果数据到生产控制计算机的传输 物料跟踪随着带卷在入口传送带被操作工接受开始，在输物料跟踪随着带卷在入口传送带被操作工接受开始，在输出段成品卷卸载之后结束出段成品卷卸载之后结束物料跟踪的同步物料跟踪的同步 物料跟踪可能由于在入口段的时候被人工干预扰乱，如一物料跟踪可能由于在入口段的时候被人工干预扰乱，如一个卷可能被天车吊走个卷可能被天车吊走在入口段的这个动作可以在物料在入口段的这个动作可以在物料跟踪显示上被同步地清除。还可以实现以下功能

6、：跟踪显示上被同步地清除。还可以实现以下功能： 从跟踪位置去除一个卷从跟踪位置去除一个卷 从跟踪位置移动一个卷到另一个位置从跟踪位置移动一个卷到另一个位置 增加一个卷到一个跟踪位置增加一个卷到一个跟踪位置 连轧机出口处新钢卷的生成连轧机出口处新钢卷的生成二、运行控制二、运行控制 为了轧机的安全高效、高速运行，设有一批顺序控制对轧为了轧机的安全高效、高速运行，设有一批顺序控制对轧机的运行进行自动操作，这包括了自动加速、减速，自动机的运行进行自动操作，这包括了自动加速、减速，自动停车，以及整个生产线的速度协调控制停车，以及整个生产线的速度协调控制 如果将冷连轧主要控制功能如果将冷连轧主要控制功能自

7、动位置自动位置/ /压力控制、主压力控制、主速度级联、自动厚度控制、自动张力控制、自动板型控制速度级联、自动厚度控制、自动张力控制、自动板型控制以外的其他功能总称为运行控制，则运行控制包括以下两以外的其他功能总称为运行控制，则运行控制包括以下两类功能：类功能： 与轧机自动运行控制有关的速度控制与轧机自动运行控制有关的速度控制 与人工操作有关的速度控制与人工操作有关的速度控制 属于第一类的有活套小车及活套前后端速度控制，过焊缝属于第一类的有活套小车及活套前后端速度控制，过焊缝自动减速，以及传统冷连轧具有的自动加速、自动减速和自动减速，以及传统冷连轧具有的自动加速、自动减速和自动停车控制。自动停车

8、控制。 属于第二类的有由操作工人进行的升速、恒速、降速、穿属于第二类的有由操作工人进行的升速、恒速、降速、穿带、甩尾、急停、过焊缝及标定各项操作带、甩尾、急停、过焊缝及标定各项操作三、辊缝控制三、辊缝控制 轧机是通过辊缝控制系统来完成带钢厚度的控制轧机是通过辊缝控制系统来完成带钢厚度的控制 辊缝控制系统的压下方式有机械压下和液压压下两种辊缝控制系统的压下方式有机械压下和液压压下两种 机械压下采用电机驱动机械螺杆来改变辊缝，可以利用蜗机械压下采用电机驱动机械螺杆来改变辊缝，可以利用蜗轮蜗杆、螺杆的自锁性能，使辊缝保持恒定，因此其稳态轮蜗杆、螺杆的自锁性能，使辊缝保持恒定，因此其稳态特性是十分理想

9、的。但是机械压下动态特性较差，不能满特性是十分理想的。但是机械压下动态特性较差，不能满足厚度控制系统中的高速响应，而且对于轧机本身引起的足厚度控制系统中的高速响应，而且对于轧机本身引起的厚度偏差无能为力厚度偏差无能为力 液压压下采用液压缸来改变辊缝液压压下采用液压缸来改变辊缝 由于采用液压控制，系统中或多或少会有泄漏，液压缸在由于采用液压控制，系统中或多或少会有泄漏，液压缸在高压的情况下，不可能稳定在一指定位置，在正常工作状高压的情况下，不可能稳定在一指定位置，在正常工作状态下，需要依靠压下油缸的位置传感器或压力传感器来检态下，需要依靠压下油缸的位置传感器或压力传感器来检测液压缸位置和压力，通

10、过不断调节，保持液压缸位置和测液压缸位置和压力，通过不断调节，保持液压缸位置和压力达到需要的精度压力达到需要的精度 液压压下在辊缝保持恒定方面不如机械压下，但是液压压液压压下在辊缝保持恒定方面不如机械压下，但是液压压下动态响应特性较好，能满足厚度控制系统中的高速响应下动态响应特性较好，能满足厚度控制系统中的高速响应 现代化的连轧机均采用了液压辊缝控制系统，液压辊缝控现代化的连轧机均采用了液压辊缝控制系统，液压辊缝控制系统控制的主要研究内容是保持液压缸控制的精度和稳制系统控制的主要研究内容是保持液压缸控制的精度和稳定性定性 在冷连轧机的整个控制系统中，辊缝控制、速度控制共同在冷连轧机的整个控制系

11、统中，辊缝控制、速度控制共同肩负厚度控制信号的执行肩负厚度控制信号的执行 (L0 (L0级级) )。它们可以直接接受工。它们可以直接接受工艺控制级艺控制级L2L2级的设定目标值进行控制，也同时接受基础自级的设定目标值进行控制，也同时接受基础自动化级动化级L1L1 中自动厚度控制中自动厚度控制(AGC)(AGC)、自动张力控制、自动张力控制(ATC)(ATC)、动态变规格等调节回路的控制，多级控制系统共同组成了动态变规格等调节回路的控制，多级控制系统共同组成了冷连轧机的厚度控制系统，如下图所示。冷连轧机的厚度控制系统，如下图所示。四、厚度控制四、厚度控制 为了保证成品全长厚度达到所需精度，必须既

12、要保证同一为了保证成品全长厚度达到所需精度，必须既要保证同一规格的一批带卷厚度达到目标厚度，又要保证一个钢卷内规格的一批带卷厚度达到目标厚度，又要保证一个钢卷内带钢全长的厚度均匀带钢全长的厚度均匀 这两个控制目标实际上是分别由两个完全不同但又相互关这两个控制目标实际上是分别由两个完全不同但又相互关联的功能完成联的功能完成 头部厚度的精度主要取决于厚度设定模型。设定模型的任头部厚度的精度主要取决于厚度设定模型。设定模型的任务是穿带前对各机架辊缝、速度以及张力等进行预设定务是穿带前对各机架辊缝、速度以及张力等进行预设定（对于连续冷轧和酸性（对于连续冷轧和酸性- -轧机联合机组必须在带钢已在各轧机联

13、合机组必须在带钢已在各机架中的条件下对各机架辊缝、速度及张力进行调节以过机架中的条件下对各机架辊缝、速度及张力进行调节以过渡到另一个规格）渡到另一个规格） 冷连轧冷连轧AGCAGC系统需要克服的：系统需要克服的： 一是带钢带来的来料厚差，来料硬度波动；一是带钢带来的来料厚差，来料硬度波动； 二是轧机本省产生的轧辊偏心，润滑状态变化（包括轧制二是轧机本省产生的轧辊偏心，润滑状态变化（包括轧制速度变化）造成的摩擦系数波动及张力波动。速度变化）造成的摩擦系数波动及张力波动。 冷连轧冷连轧AGCAGC系统分为粗调系统分为粗调AGCAGC（第一、二机架）和精调（第一、二机架）和精调AGCAGC（第四、五

14、机架），包含多项子功能。（第四、五机架），包含多项子功能。五、张力控制五、张力控制 保证轧制过程正常进行的条件是各机架在单位时间内的保证轧制过程正常进行的条件是各机架在单位时间内的“秒流量秒流量”完全相等。如完全相等。如“秒流量秒流量”不等便会引起机架之不等便会引起机架之间的轧机有张力波动，从而导致拉钢或堆钢间的轧机有张力波动，从而导致拉钢或堆钢 在轧制过程中影响机架间张力的工艺参数很多（如压下量、在轧制过程中影响机架间张力的工艺参数很多（如压下量、轧制压力、轧制力矩、轧制速度和前滑等），不可能做到轧制压力、轧制力矩、轧制速度和前滑等），不可能做到绝对的张力稳定。因此张力控制要求将张力控制在设

15、定张绝对的张力稳定。因此张力控制要求将张力控制在设定张力的某一范围内即可，比例范围越小越有利于厚度的控制力的某一范围内即可，比例范围越小越有利于厚度的控制张力的作用：张力的作用： 1 1）. .防止轧件跑偏防止轧件跑偏 2 2）. .使所轧的带钢板形平直使所轧的带钢板形平直 3 3）. .降低变形抗力和变形功降低变形抗力和变形功 4 4）. .适当调节主电机的负荷适当调节主电机的负荷 5 5）. .适当调节带钢厚度适当调节带钢厚度六、动态变规格六、动态变规格 动态变规格是全连续冷连轧或酸洗动态变规格是全连续冷连轧或酸洗- -轧机联合机组不可缺轧机联合机组不可缺少的功能，当不同热轧卷（可以是不同

16、钢种、不同厚度或少的功能，当不同热轧卷（可以是不同钢种、不同厚度或不同宽度）焊接后连续进入冷轧机组（此时速度降到不同宽度）焊接后连续进入冷轧机组（此时速度降到300m/min300m/min以下）时将其轧制成不同规格的冷轧卷以下）时将其轧制成不同规格的冷轧卷 对于过程计算机设定模型来说，对前后卷分别设定并不困对于过程计算机设定模型来说，对前后卷分别设定并不困难，困难的是如何来执行，按什么时序逐架对辊缝和速度难，困难的是如何来执行，按什么时序逐架对辊缝和速度进行调节，使经过一个不太长的楔形区后达到后材所需要进行调节，使经过一个不太长的楔形区后达到后材所需要的设定厚度和设定张力并保证平稳过渡，不产

17、生大的张力的设定厚度和设定张力并保证平稳过渡，不产生大的张力波动波动 为了平稳过渡，将前后材设定值的变化分间断实施，放慢为了平稳过渡，将前后材设定值的变化分间断实施，放慢过渡过程对张力的控制有利，但楔形区又不能太长，一旦过渡过程对张力的控制有利，但楔形区又不能太长，一旦楔形区大于机架间距离使过渡段同时处于两个机架将使问楔形区大于机架间距离使过渡段同时处于两个机架将使问题更加复杂，故除了分阶段改变设定值外，关键还是要加题更加复杂，故除了分阶段改变设定值外，关键还是要加强对厚度、速度、张力的综合控制，以加快过渡（使不合强对厚度、速度、张力的综合控制，以加快过渡（使不合格的带材减少）格的带材减少）

18、动态变规格要求精确跟踪焊缝，并在第一机架形成过渡段动态变规格要求精确跟踪焊缝，并在第一机架形成过渡段后，要求后面的机架按延伸率保持过渡段，关键是控制好后，要求后面的机架按延伸率保持过渡段，关键是控制好过渡段的开始位置和结束位置过渡段的开始位置和结束位置 在楔形区通过某一机架时要求该机架以及其前后机架的速在楔形区通过某一机架时要求该机架以及其前后机架的速度进行调节以使张力过渡到后材所要求的张力设定值，以度进行调节以使张力过渡到后材所要求的张力设定值，以及保证前面张力为前材所要求的设定值，并且在调节过程及保证前面张力为前材所要求的设定值，并且在调节过程中张力波动不能太大中张力波动不能太大 动态变规

19、格要求动态变规格要求L2L2、L1L1协同配合，并及时切换协同配合，并及时切换AGCAGC、ATCATC等等闭环控制功能闭环控制功能第二部分第二部分 自动厚度控制自动厚度控制 一、一、板带钢厚度波动的原因板带钢厚度波动的原因 二、二、自动自动厚度控制的工艺基础厚度控制的工艺基础 三、三、厚度变化的原因和特点厚度变化的原因和特点 四、四、厚度控制的方法厚度控制的方法 五、五、厚度自动控制的原理及基本型式厚度自动控制的原理及基本型式 六、六、案例分析案例分析一、板带钢厚度波动的原因一、板带钢厚度波动的原因 1 1、温度变化的影响、温度变化的影响 温度变化的影响实质是温度差对厚度波动的影响温度变化的

20、影响实质是温度差对厚度波动的影响 温度波动主要是通过对金属变形抗力和摩擦系数温度波动主要是通过对金属变形抗力和摩擦系数的影响而引起厚度差的影响而引起厚度差 2 2、张力变化的影响、张力变化的影响 张力是通过影响应力状态，以改变金属变形抗张力是通过影响应力状态，以改变金属变形抗力，从而引起厚度发生变化力，从而引起厚度发生变化 冷轧之所以采用大张力进行轧制，一是属于冷冷轧之所以采用大张力进行轧制，一是属于冷态轧制，二是在轧制过程中，会产生加工硬化态轧制，二是在轧制过程中，会产生加工硬化 3 3、速度变化的影响、速度变化的影响 主要是通过摩擦系数、变形抗力、轴承油膜主要是通过摩擦系数、变形抗力、轴承

21、油膜厚度来改变轧制压力和压下量而引起作用厚度来改变轧制压力和压下量而引起作用 4 4、辊缝变化的影响、辊缝变化的影响 轧制过程中，因轧机部件的热膨胀、轧辊的磨轧制过程中，因轧机部件的热膨胀、轧辊的磨损、轧辊偏心等会引起辊缝变化，进而影响带损、轧辊偏心等会引起辊缝变化，进而影响带钢成品厚度钢成品厚度1.p-h1.p-h图的建立图的建立 轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。轧出的带材厚度等于理论空载辊缝加弹跳值。 轧出厚度：轧出厚度：h=Sh=S0 0 +P/CG+P/CG轧机的弹跳方程轧机的弹跳方程 S0 空载辊缝空载辊缝 P 轧制压力轧制压力 CG轧机的刚度系数轧机的刚度系数 （1 1）轧

22、制时的弹性曲线）轧制时的弹性曲线 二、厚度自动控制的工艺基础二、厚度自动控制的工艺基础 根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）根据弹跳方程绘制成的曲线（近似一条直线）轧机弹性变形曲线，用轧机弹性变形曲线，用A A 表示表示A A（2 2）轧件的塑性曲线）轧件的塑性曲线 根据轧制压力与压下量的关系绘制出的曲线根据轧制压力与压下量的关系绘制出的曲线轧件轧件塑性变形曲线，用塑性变形曲线，用B B表示表示 B B（3 3）弹塑性曲线的建立）弹塑性曲线的建立 将轧机弹性变形曲线与轧件塑性变形曲线绘制在一个坐将轧机弹性变形曲线与轧件塑性变形曲线绘制在一个坐标系中，称为弹塑性曲线，简称标系中，称为弹塑性曲

23、线，简称P-hP-h图图。 A A线与线与B B线交点的纵坐标为轧制力线交点的纵坐标为轧制力 A A线与线与B B线交点的横坐标为板带实际轧出厚度线交点的横坐标为板带实际轧出厚度2. p-h2. p-h图的运用图的运用 板带厚度控制的板带厚度控制的实质实质：不管轧制条件如何变化，总要使：不管轧制条件如何变化，总要使A A线和线和B B线交到线交到C C线上。线上。 由由p-hp-h图看出图看出：无论：无论A A线、线、B B线发生变化，实际厚度都要线发生变化，实际厚度都要发生变化。发生变化。 例如例如：B B线发生变化（变为线发生变化（变为BB），为保持厚度不变，），为保持厚度不变，A A线线

24、移值移值A A，使交点的坐标不变。，使交点的坐标不变。保证实际厚度不变就要进行调整。保证实际厚度不变就要进行调整。C C线线等厚轧制线等厚轧制线 作用作用：板带厚度控制的工艺基础：板带厚度控制的工艺基础p-h图图影响板带厚度变化的因素：影响板带厚度变化的因素：1 1、轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响、轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响温度温度变形抗力变形抗力轧制压力轧制压力轧机弹跳轧机弹跳板厚度板厚度变形抗力变形抗力对轧出厚对轧出厚度的影响度的影响三、板带厚度变化的原因和特点三、板带厚度变化的原因和特点2 2、来料厚度不均匀的影响、来料厚度不均匀的影响来料厚度来料厚度压下量压下量轧制压力

25、轧制压力轧机弹跳轧机弹跳板厚度板厚度来料厚度来料厚度对轧出厚对轧出厚度的影响度的影响3 3、张力变化的影响、张力变化的影响 张力张力变形抗力变形抗力轧制压力轧制压力轧机弹跳轧机弹跳板厚度板厚度张力对轧张力对轧出厚度的出厚度的影响影响4 4、轧制速度变化的影响、轧制速度变化的影响 通过影响摩擦系数和变形抗力来改变轧制压力。通过影响摩擦系数和变形抗力来改变轧制压力。摩擦系数摩擦系数变形抗力变形抗力轧制压力轧制压力轧机弹跳轧机弹跳板厚度板厚度摩擦系数摩擦系数对轧出厚对轧出厚度的影响度的影响5 5、原始辊缝的影响、原始辊缝的影响 原始辊缝减小，板厚度变薄。原始辊缝减小，板厚度变薄。 原始辊缝原始辊缝对

26、轧出厚对轧出厚度的影响度的影响1 1、调压下、调压下（1 1）来料厚度发生变）来料厚度发生变化的调整化的调整原理：改变原始辊缝原理：改变原始辊缝 四、厚度控制的方法四、厚度控制的方法 （2 2）张力、轧制速度、轧制温度及摩擦系数等变化的调整）张力、轧制速度、轧制温度及摩擦系数等变化的调整（3 3）压下调整量）压下调整量SS0 0的计算的计算问题一问题一SS0 0与与HH的关系的关系问题二问题二SS0 0与与hh的关系的关系提示：提示： CG= tan CG= tan CM=tanCM=tan SS0 0与入口厚度偏差与入口厚度偏差HH的关系：的关系： S S0 0 tantanH tanH t

27、an S S0 0H tan/ tanH tan/ tan S S0 0 H CM/CGH CM/CG CMCM轧件的塑性刚度系数（轧件的塑性刚度系数（CM=tanCM=tan） CGCG轧机的刚度系数（轧机的刚度系数（CG= tanCG= tan） SS0 0与出口厚度偏差与出口厚度偏差hh的关系的关系 h tanh tantantan（SS0 0hh） 整理后得：整理后得：h/Sh/S0 0CG/(CM+CG)CG/(CM+CG) SS0 0hh（CM+CG)/ CGCM+CG)/ CG 、调张力、调张力 利用前后张力来改变轧件塑性变形曲线的斜率以利用前后张力来改变轧件塑性变形曲线的斜率以

28、 控制厚度。控制厚度。 当来料有厚差当来料有厚差HH（增加）时，轧件出口厚度出现（增加）时，轧件出口厚度出现偏差偏差hh，如何通过调张力来控制厚度？，如何通过调张力来控制厚度？ 原原理理举举例例调调整整 加大张力，使加大张力，使B B斜率改变斜率改变( (变为变为B B) )，从而可以在，从而可以在S S0 0不变的情况下使不变的情况下使h h保持不变。保持不变。调整张力厚控原理图调整张力厚控原理图3 3、调轧制速度、调轧制速度 轧制速度的变化影响到张力、温度和摩擦系数等因素的轧制速度的变化影响到张力、温度和摩擦系数等因素的变化。故可通过调速来调张力和温度，从而改变厚度。变化。故可通过调速来调

29、张力和温度，从而改变厚度。 在实际生产中为了达到精确控制厚度的目的，往往是将多在实际生产中为了达到精确控制厚度的目的，往往是将多种厚控方法有机的结合起来使用，才能取得更好的效果。种厚控方法有机的结合起来使用，才能取得更好的效果。 最主要、最基本、最主要、最基本、最常用的是调压下最常用的是调压下注意注意1.1.厚度自动控制的基本原理厚度自动控制的基本原理 通过测厚仪或传感器通过测厚仪或传感器( (如辊缝仪和压头等如辊缝仪和压头等) )对带钢实际对带钢实际轧出厚度连续地进行测量，并根据实测值与给定值相比较轧出厚度连续地进行测量，并根据实测值与给定值相比较后的偏差信号，借助于控制回路和装置或计算机的

30、功能程后的偏差信号，借助于控制回路和装置或计算机的功能程序，改变压下位置、张力或轧制速度，把板带厚度控制在序，改变压下位置、张力或轧制速度，把板带厚度控制在允许偏差范围之内。允许偏差范围之内。五、厚度自动控制的原理及基本型式五、厚度自动控制的原理及基本型式给定给定环节环节比较比较环节环节校正校正环节环节放大放大环节环节执行执行机构机构被控被控对象对象输出量输出量干扰干扰厚度自动控制的原理框图厚度自动控制的原理框图检测检测装置装置反馈反馈回路回路 2. 2. 厚度自动控制系统的组成厚度自动控制系统的组成（1 1）检测装置）检测装置（测厚仪、测压仪、张力计等）：用来检测（测厚仪、测压仪、张力计等）

31、：用来检测实际值并反馈到系统输入端。实际值并反馈到系统输入端。（2 2）控制器）控制器（调节器、放大器、校正器等）：根据实测值与（调节器、放大器、校正器等）：根据实测值与给定值相比较计算被控量，并反馈到系统输出端。给定值相比较计算被控量，并反馈到系统输出端。（3 3）执行机构）执行机构（主电机、压下装置等）：接受控制器输出（主电机、压下装置等）：接受控制器输出的控制信号，及时把控制量调整到位。的控制信号，及时把控制量调整到位。（4 4）被控对象）被控对象：指轧制变形区、生产设备等。：指轧制变形区、生产设备等。 3. 3. 厚度自动控制系统的基本型式厚度自动控制系统的基本型式 （1 1）反馈式厚

32、度自动控制系统（反馈式）反馈式厚度自动控制系统（反馈式AGCAGC） 控制原理：控制原理： 测厚仪安装在轧机出口侧，测量出实际轧测厚仪安装在轧机出口侧，测量出实际轧出厚度，并与给定厚度值相比较，当有厚度偏差时，便计算出厚度，并与给定厚度值相比较，当有厚度偏差时，便计算出所需的辊缝调节量出所需的辊缝调节量SS，然后由执行机构（压下螺丝）作，然后由执行机构（压下螺丝）作相应的调节，以消除厚度偏差。相应的调节，以消除厚度偏差。 滞后的调节手段；滞后的调节手段； 调整的精确度高。调整的精确度高。反馈式厚度自动控制反馈式厚度自动控制特点特点（2 2）前馈式厚度自动控制系统（前馈式）前馈式厚度自动控制系统

33、（前馈式AGCAGC） 控制原理：测厚仪安装在轧机入口侧，测量出其入口控制原理：测厚仪安装在轧机入口侧，测量出其入口厚度厚度H H，并与给定厚度值，并与给定厚度值H H0 0相比较，当有厚度偏差相比较，当有厚度偏差HH时，时，便预先估计出可能产生的轧出厚度偏差便预先估计出可能产生的轧出厚度偏差hh，确定为消除，确定为消除此此hh值所需的辊缝调节量值所需的辊缝调节量SS ，当执行机构完成调节时，当执行机构完成调节时，检测点正好到达辊缝处，厚差消失。检测点正好到达辊缝处，厚差消失。 超前的控制手段超前的控制手段 用来控制入口厚度波动引起的轧出厚度波动。用来控制入口厚度波动引起的轧出厚度波动。 （与

34、反馈式配合使用）（与反馈式配合使用）前馈式厚度自动控制前馈式厚度自动控制特点特点（3 3）厚度计式厚度自动控制系统（厚度计）厚度计式厚度自动控制系统（厚度计AGCAGC或或P-AGCP-AGC） 控制原理控制原理：实际的辊缝值由辊缝仪检测，经自整角机：实际的辊缝值由辊缝仪检测，经自整角机将信号送给编码器，由编码器将模拟量变为数字量，通过将信号送给编码器，由编码器将模拟量变为数字量，通过计算机进行辊缝差的运算。实际的轧制压力由压头检测，计算机进行辊缝差的运算。实际的轧制压力由压头检测，经计算机进行压力差运算。然后再将辊缝经计算机进行压力差运算。然后再将辊缝S S0 0与轧机的弹跳值与轧机的弹跳值

35、相加便得实际轧出厚度相加便得实际轧出厚度h h。再经。再经AGCAGC运算得消除厚差运算得消除厚差hh所需所需的辊缝调节量的辊缝调节量SS，通过，通过APCAPC和可控硅调速系统，调节辊缝和可控硅调速系统，调节辊缝来消除此时的厚度偏差来消除此时的厚度偏差hh。 克服反馈式克服反馈式AGCAGC的检测滞后的检测滞后; ; 可以消除轧件及工艺方面等多种原因造成的厚差可以消除轧件及工艺方面等多种原因造成的厚差; ; 控制精度较低。控制精度较低。特点特点（4 4）张力式厚度自动控制系统（张力）张力式厚度自动控制系统（张力AGCAGC） 控制原理控制原理：由测厚仪直接测得带钢轧出厚度偏差，改：由测厚仪直

36、接测得带钢轧出厚度偏差，改变张力系统的张力设定值，以改变轧制压力，或直接改变变张力系统的张力设定值，以改变轧制压力，或直接改变轧制速度来控制带钢轧出厚度。轧制速度来控制带钢轧出厚度。 使用范围使用范围：张力法只用于调节小厚度偏差的情况，作：张力法只用于调节小厚度偏差的情况，作为精调。为精调。六、案例分析六、案例分析 1.1.前馈控制前馈控制 通过装在轧机入口的测厚仪测量得到的来料厚度偏差由第通过装在轧机入口的测厚仪测量得到的来料厚度偏差由第1 1机架的前馈控制修正机架的前馈控制修正 入口测厚仪到轧机辊缝间的距离被分成几段，在每一段上入口测厚仪到轧机辊缝间的距离被分成几段，在每一段上及平均速度部

37、分里厚度误差被测量，这个段被存储在一个及平均速度部分里厚度误差被测量，这个段被存储在一个移位存储器中，随着该段被传送到辊缝执行机构的相应的移位存储器中，随着该段被传送到辊缝执行机构的相应的修正量按时施加，需要考虑执行机构的响应时间和测厚仪修正量按时施加，需要考虑执行机构的响应时间和测厚仪的延迟时间对误差段通过辊缝时的影响的延迟时间对误差段通过辊缝时的影响 补偿了不可避免的执行机构的响应时间。如果前馈控制有补偿了不可避免的执行机构的响应时间。如果前馈控制有足够的分辨率、液压辊缝控制足够快的话辊缝就能够快速足够的分辨率、液压辊缝控制足够快的话辊缝就能够快速跟随厚度的变化而变化跟随厚度的变化而变化

38、2 2、第、第1 1机架的反馈控制机架的反馈控制 监控厚度控制环负责第监控厚度控制环负责第1 1机架上的长期厚度误差修正。第机架上的长期厚度误差修正。第1 1机架后剩余厚度误差通过测厚仪机架后剩余厚度误差通过测厚仪h1h1记录并被统计性的分记录并被统计性的分析来产生一个平均的厚度误差析来产生一个平均的厚度误差 在随动控制环中这个平均值取自一个具体板带长度（如在随动控制环中这个平均值取自一个具体板带长度（如出口测厚仪和辊缝之间的距离）上测量的厚度误差。控出口测厚仪和辊缝之间的距离）上测量的厚度误差。控制器不断产生修正值直到出口厚度误差为零。制器不断产生修正值直到出口厚度误差为零。 由于误差是在辊缝后被测量，短时误差不可能通过反馈由于误差是在辊缝后被测量，短时误差不可能通过反馈控制被修正。测厚仪的实际值是由测厚仪时间常数和附控制被修正。测厚仪的实际值是由测厚仪时间常数和附加的依赖于速度的延迟时间决定。辊缝和测厚仪之间的加的依赖于速度的延迟时间决定。辊缝和测厚仪之间的距离越短，反馈厚度控制环的质量就越好距离越短，反馈厚度控制环的质量就越好 3 3、第、第2 2机架的前馈控制机架的前馈控制 第第1