热轧卷取机自动控制系统的设计与实现

发布时间：2021-11-29 04:26

　　热轧板材生产厂主要生产多种汽车板材、冷轧原料板材、花纹钢板材、硅钢板材、X系列管线钢板材等多种不同规格、材料的板材产品。现代轧钢厂目前使用比较广泛的主流卷取机品牌有来自德国的SMS、来自日本的IHI,自动控制系统则大多采用日本的TMEIC品牌[1]。TMEIC公司的热轧自动控制系统则凭借其优秀的控制性能被国内各大热轧厂广泛采用,具有非常多的优点和广阔的发展前景,值得深入研究。卷取是热轧生产线的最后一道工序,负责将轧制成型的长直带钢弯曲卷取成为热轧钢卷,再取出入库,以方便贮存、运输、出售。高品质的热轧卷卷形紧密、薄厚匀称、参数标准、表面光滑、曲线柔韧,尤其是一些高强度的管线钢和超薄的宽带钢,更是对品质要求极高,这就需要一套高精度、稳定性好、张力控制稳定、卷形控制精准的卷取机及其自动控制系统。本文以国内某热轧厂的卷机生产过程为例开展研究,为了进行良好的恒张力卷取和踏步跟踪控制,保证热轧卷的产品性能和卷形符合行业优秀标准,设计实现了热轧卷取机的自动控制系统,并为实际生产中遇到问题,提出了可行的解决方案,具有深厚的课题背景和重大的研究意义及实践价值。本文首先对热轧卷取的工艺流程和工艺需求进行分... 

【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

热轧工艺流程

内蒙古科技大学硕士学位论文-8-3.卷取机恒张力控制系统设计3.1.卷取机控制结构设计根据上一章中的工艺描述和工艺需求，将卷取机的控制系统分为以稳态卷取为目的的恒张力控制系统和以控制卷形为目的的踏步控制系统。恒张力踏部控制系统：二级下发的张力给定值，经过芯轴的加减速转矩补偿、弯曲转矩补偿和机械损耗补偿后，将得到的新张力给定值通过速度控制器和张力控制器分解，向对象模型（即电机系统）下发电流、电动势和角速度等，输出线速度和转矩，结合夹送辊输出的线速度，再经过张力模型计算得到带钢此时所受到的实际张力，将实际张力反馈并校正调节。踏部控制系统：在卷取过程中，为了保证带钢的表面质量和卷形，还要利用助卷辊辊缝、压力独立双闭环的结构特性，通过带钢头部跟踪进行时序切换，实现踏步控制[11]。由此设计卷取机控制结构总图如下图3.1所示。图3.1恒张力卷取控制结构总图

内蒙古科技大学硕士学位论文-9-3.2.芯轴张力控制设计芯轴张力控制主要是指电机转矩控制，在张力卷取阶段通过转矩控制实现稳态卷取[12]。图3.2芯轴转矩分解图如上图，芯轴转矩计算如下：MBFRDTTTTT（式3.1）(1)张力转矩计算下图是转矩和设定张力的计算关系：图3.3张力转矩关系图根据上级下发的张力给定值T0[KN]，可得芯轴给定转矩TR[KN*m]:


本文编号：3525838