内容发布更新时间 : 2024/11/14 14:37:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

新型六辊冷轧机工艺控制系统的可行性研究

一、六辊冷轧机工艺控制系统的简介

六辊冷轧机是国际上最新出现的新型冷轧机，目前国也仅引进了几台由德国著名厂商SMS Demag生产的六辊冷轧，价格昂贵，但由于其产品的质量和效率相对于传统的四辊冷轧机、有了很大的提升，所以已成为有色金属加工领域未来发展的主要装备之一。

六辊冷轧机的核心技术是其工艺控制系统，主要包括主传动控制（MDC），自动厚度控制（AGC）和自动板型控制（AFC）等，如下图所示：

OPERATOR INTERFACESOperator HMIPushbuttons& SpinwheelsMILL IOprofibusEngineer stationcontrol networkShapeRollI/FAFC / AGC / Drives MasterControl networkAFCIBADATA LOGGINGfibre opticAGC + Drives Masterdirect ioSTAND JBsMAIN DRIVEfibre opticoptiMizeCOILER DRIVEUNCOILER DRIVE

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如上图所示，其中关键的控制系统包括：

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主传动控制系统（MDC）包括开卷，主轧机，和卷取的电机和驱动器。MDC和传动间

通过光纤通讯，以保证高速的控制需求。

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自动厚度控制系统（AGC）系统能为轧机机架位置液压控制，辊缝控制提供高速的闭

环运算处理。MDC和AGC控制集成于同一个工业控制机（AC800PEC），为MDC和AGC的参数提供紧密的高集成度数据处理。

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自动板型控制系统（AFC）控制将会独立的由另一个工业控制机（AC800PEC）完成。

AGC与AFC之间通过光纤进行高速通讯。光纤通讯能为AFC控制倾斜与弯辊的数据以最小延迟时间传递到AGC控制器。AFC控制器通过TCP/IP网路以VIP协议和板型测量控制系统实现接口。

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系统同时也能为以下第三方设备提供Profibus接口：

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测厚仪 喷嘴阀控制 通用轧机输入/输出 轧机逻辑控制部分PLC

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数据分析记录系统（IBA）包含在AGC/AFC包之中。IBA是设备调试运行和后期的工

艺分析的重要工具。重要的数据都会在IBA里配置完成。客户可随时方便的调用。

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工艺数据监控和系统诊断系统，能对轧制过程中的系统数据自动的进行分析并反馈

给工艺工程师。是一个将控制系统保持在一个高效的生产效率的工具。

目前六辊冷轧机工艺控制系统主要由国外公司如SMS Demag和Achenbach等公司提供，国在这方面的研究还比较薄弱，本科研成果提供的六辊冷轧机工艺控制系统包括如下容：

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主传动控制 (MDC): 提供了主传动的控制，包括主速度曲线控制。

轧机动作控制: 提供了压上缸的控制，中间辊和工作辊弯辊控制，中间辊移动位置

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控制，轧机机架逻辑控制。

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自动厚度控制: 提供了辊缝闭环控制及偏心补偿控制。提供了涡流式测厚仪和其配

套的系统接口。

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自动板型控制: 通过控制中间辊的位置和工作辊及中间辊的弯辊控制，轧机倾斜，

工作辊喷嘴梁来控制板型。

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工艺 管理系统: 结合了轧机参数设置表和轧机基本控制逻辑功能。

二、六辊冷轧机工艺控制系统的主要容 1. 主传动控制 (MDC)

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基于工业控制机（AC 800PEC）开发的传动控制程序,为铝加工行业六辊轧机开发的

功能块能提供了优越的速度控制和力控制的运算模型，程序开发界面以面向客户方便使用的FBD功能块为编程语言，根据多年的控制系统调试经验，开发了专有的传动控制功能块，系统控制功能块和工艺控制功能块。所有这些功能块注重于传动和工艺的控制，并提供友好化的用户界面和结构化的编程。

1.1.1 主传动控制

控制轧辊的主传动系统基于速度控制。主传动的速度为轧机的主速度，并以一个速度斜坡的平缓方式将速度参数传递到其它传动系统，综合计算压下量和前滑值，经处理的斜坡速度用于控制入口侧和出口侧的带材速度。针对于入口侧和出口侧，加减速率也会经运算补偿输出。

1.1.2 出口侧

出口侧卷取机采取力控制。控制方式为开环控制，并会对系统进行机械损耗和转动惯量的补偿运算。卷取力建立于工作辊和卷取机之间，本科研成果的卷径计算伺服器能为卷取机提供精确的实时卷径。

1.1.3 摩擦力补偿计算和自动优化功能

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摩擦补偿一般说来就是对设备中轴承，齿轮和其他可测量的规律性机械损耗进行补

偿计算。

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