热轧带钢厚度控制的应用范文

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《数字技术与应用杂志》2014年第六期

1热轧带钢厚度控制原理

板坯经过热轧粗轧机轧成薄坯,然后送到精轧机轧制。精轧根据来料的温度,速度,温度和钢种等通过软件算出辊缝等参数,完成精轧的初始条件设定。带钢进入精轧机轧制后,测厚仪可以实时对热轧带钢进行测厚,从而达到动态控制热轧带钢厚度的目的。热轧带钢的偏差原因有:来料原因和设备原因等。虽然不能对这些原因造成的误差进行定性和定量分析。但是可以通过找出前后两个机架负荷误差和热轧板厚误差的相关关系,从而可以瞬间在建立确定误差原因的模糊模型对带钢厚度进行控制。

当带钢通过第n架轧机和第n+1架轧机,实际轧制力大小fnr和f(n+1)r,设定轧制力分别为fns和f(n+1)s,记轧制力偏差为fn,fn+1。则有:fn=fnr-fns(n=1,2,…6)将第n架轧机和第n+1架轧机轧制力偏差模糊化后得出修正值,并将将修正值代入到下道机架。在热轧厚度控制中,采用PLC作为模糊控制器,采用第n架轧机和第n+1架轧机的负荷偏差作为输入量,辊系修正值作为输出值。

2模糊控制的PLC实现

上位机采用西门子公司WinCC6.0作为监控系统,实现辊缝设定,数据反馈等。控制系统采用西门子step7编程软件,C语言作为补充。这样,PLC在实现模糊控制算法和热轧工艺控制具有优势。西门子step7编程软件能够使用功能模块式编程结构,所有控制模块均可作为子程序在主循环模块OB1中调用。系统启动时,首先扫描启动模块OB100,对所有条件进行初始化。系统的模糊控制在功能模块FC1中完成,在功能块FC1中能够调用子程序FC10,FC20,FC30和FC40。

在FC10中计算第n架和第n+1架轧机的实际值和设定值偏差;FC20中完成模糊控制量量化,如果在量化过程中数量超限则程序中断,自动跳转。FC30实现模糊控制规则查询,程序采用C语言编程。FC40采用系数加权,平均法完成输出量的解模糊化,快速修正辊缝,从而实现热轧带钢厚度控制。厚度控制的数据模块DB1-DB4存储着各轧制道次目标值,实际反馈值和控制工程中量化因子等参数。在热轧控制中系统能够在150ms内完成修正量计算并快速修正辊缝。

3结语

随着微电子技术的不断发展,近年来模糊控制逐步应用到各个领域。热轧产线采用西门子S7系列PLC作为控制器,将模糊控制运用到热轧带钢厚度控制中取得了良好的应用效果。热轧带钢的厚度偏差能够保证在标准之内,取得了预期的效果。

作者：陈闻起单位：唐山国丰钢铁有限公司热轧薄板厂