安超

摘 要： 本文介紹自動(dòng)板形控制系統(tǒng)（APFC）如何在熱軋生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行板形自動(dòng)控制的原理，研究自動(dòng)板形控制系統(tǒng)的模型設(shè)定功能，動(dòng)態(tài)控制功能等，并介紹這些功能如何提高熱軋板形控制精度，提高熱軋產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：模型設(shè)定 動(dòng)態(tài)控制功能 軋輥磨損計(jì)算 軋輥熱凸度補(bǔ)償計(jì)算

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）03-0302-02

引言

隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，用戶(hù)對(duì)高技術(shù)、高質(zhì)量、高附加值的熱軋帶鋼產(chǎn)品需求顯著增加，對(duì)鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量、品種、性能方面的要求也越來(lái)越高，自動(dòng)板形控制系統(tǒng)（APFC）在熱軋生產(chǎn)線(xiàn)的應(yīng)用也顯得也越來(lái)越重要。自動(dòng)板形控制系統(tǒng)（APFC）主要包括PC角初始設(shè)定，彎輥力初始設(shè)定，軋輥磨損計(jì)算，軋輥熱凸度補(bǔ)償計(jì)算功能和平直度反饋等功能。

一、自動(dòng)板形控制系統(tǒng)（APFC）功能應(yīng)用

1.模型設(shè)定功能

自動(dòng)板形控制系統(tǒng)（APFC）主要是根據(jù)熱軋二級(jí)粗軋和精軋的計(jì)算結(jié)果對(duì)PC角的初始設(shè)定和彎輥力的初始設(shè)定進(jìn)行二次計(jì)算，通過(guò)精軋入口板坯凸度和粗軋實(shí)際軋制數(shù)據(jù)計(jì)算出熱軋軋機(jī)的R2到F5的的彎輥力和F1、F2、F3的PC角（0-1.5度），并根據(jù)軋制時(shí)間計(jì)算出軋輥的熱凸度和磨損值用于模型修正計(jì)算。

自動(dòng)板形控制系統(tǒng)（APFC）計(jì)算流程圖

關(guān)于PC角初始設(shè)定和彎輥力初始設(shè)定在算法上可根據(jù)需求自動(dòng)選擇模型的計(jì)算重點(diǎn)，保證自動(dòng)板形控制系統(tǒng)（APFC）有合理的計(jì)算結(jié)果。APFC系統(tǒng)主要通過(guò)優(yōu)化彎輥力和PC角計(jì)算方法來(lái)提高模型計(jì)算的精度和合理性，來(lái)滿(mǎn)足板卷的凸度和平直度。

通過(guò)熱軋二級(jí)計(jì)算設(shè)定數(shù)據(jù)計(jì)算出板坯的凸度偏差。

（1）

由板坯的凸度偏差計(jì)算出板坯凸度。

由板坯凸度的計(jì)算結(jié)果，再根據(jù)等比例凸度原理計(jì)算板坯平直度。

通過(guò)采集大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的鋼種、厚度和寬度進(jìn)行優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)歸納總結(jié)，提取關(guān)鍵模型設(shè)定數(shù)據(jù)，再利用神經(jīng)元算法和軋輥形變模型計(jì)算出符合生產(chǎn)實(shí)際的模型修正系數(shù)，定期反饋給自動(dòng)板形控制系統(tǒng)（APFC），使其模型計(jì)算結(jié)果與生產(chǎn)狀況保持一致。

自動(dòng)板形控制系統(tǒng)（APFC）還可以根據(jù)用戶(hù)需求進(jìn)行模型計(jì)算權(quán)重分配，當(dāng)需要對(duì)某一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（對(duì)平直度需求或?qū)ν苟刃枨螅┻M(jìn)行側(cè)重時(shí)，模型會(huì)自動(dòng)提高該項(xiàng)的權(quán)重，從而調(diào)高該模型計(jì)算成功率來(lái)達(dá)到用戶(hù)預(yù)期需求。

2.軋輥磨損計(jì)算功能

軋輥磨損計(jì)算功能主要是計(jì)算R2到F5每部軋機(jī)在軋制過(guò)程中的軋輥磨損消耗，通過(guò)模型計(jì)算出彎輥力補(bǔ)償值來(lái)彌補(bǔ)軋制過(guò)程中的消耗軋輥偏差。軋輥熱凸度計(jì)算主要是計(jì)算R2到F5每部軋機(jī)在正常生產(chǎn)過(guò)程中軋輥的溫度，軋制過(guò)程中許多因素影響軋輥的實(shí)際溫度，比如空氣的溫度，冷卻水的溫度，軋制節(jié)奏，板坯溫度，軋輥材質(zhì)等。通過(guò)計(jì)算得出外界因素對(duì)軋輥的影響。頭部彎輥力補(bǔ)償功能主要是通過(guò)采集熱軋二級(jí)模型設(shè)定數(shù)據(jù)和實(shí)際軋制生產(chǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算R2到F4軋機(jī)模型設(shè)定軋制力和實(shí)際軋制力偏差，通過(guò)偏差值修正F5咬鋼設(shè)定彎輥力，從而在F5出口達(dá)到板卷目標(biāo)凸度和目標(biāo)平直度。平直度反饋補(bǔ)償功能主要是計(jì)算出平直度儀實(shí)際檢測(cè)的平直度和目標(biāo)平直度值的偏差，通過(guò)計(jì)算出的偏差值修正F5出口彎輥力從而達(dá)到目標(biāo)平直度。

3.軋輥熱凸度補(bǔ)償功能

軋輥熱凸度補(bǔ)償功能主要包括兩個(gè)功能，第一是通過(guò)軋輥溫度偏差計(jì)算出彎輥力補(bǔ)償值來(lái)彌補(bǔ)軋輥在軋制過(guò)程中溫度的變化影響，第二是防止軋制過(guò)程中板坯甩尾功能。軋輥熱凸度補(bǔ)償功能計(jì)算出每一塊板坯軋制過(guò)中軋輥的溫度變化和長(zhǎng)周期軋制過(guò)程中軋輥的溫度變化，把溫度變化通過(guò)模型計(jì)算出彎輥力補(bǔ)償值。當(dāng)溫度上升時(shí)減小彎輥力，當(dāng)溫度下降時(shí)增大彎輥力，來(lái)彌補(bǔ)軋輥溫度變化對(duì)軋制狀態(tài)影響，當(dāng)換輥時(shí)補(bǔ)償值清零。熱凸度補(bǔ)償功能還可以在板坯軋制到尾部時(shí)降低尾部彎輥力來(lái)防止板坯甩尾現(xiàn)象，當(dāng)軋制規(guī)格厚度越小該功能越明顯。

4.平直度反饋功能

當(dāng)平直度儀檢測(cè)到帶鋼頭部平直度時(shí)，計(jì)算出帶鋼實(shí)際平直度與目標(biāo)平直度的偏差，通過(guò)平直度的偏差值利用神經(jīng)元算法和線(xiàn)性回歸算法，計(jì)算出彎輥力偏差值，通過(guò)PI控制反饋到F5的彎輥力，從而修正F5的平直度，使帶鋼達(dá)到平直度目標(biāo)值。當(dāng)F5彎輥力變化過(guò)大時(shí)，會(huì)影響帶鋼的穩(wěn)定軋制，導(dǎo)致堆鋼的惡性現(xiàn)象，所以平直度反饋功能對(duì)彎輥力偏差進(jìn)行增益控制，使彎輥力變化逐漸發(fā)生，減少對(duì)帶鋼穩(wěn)定性的影響，一般彎輥力偏差控制在300kN/Chock以?xún)?nèi)。當(dāng)帶鋼平直度控制在-5I-Unit到+5I-Unit時(shí)，平直度反饋功能就認(rèn)為達(dá)到模型的控制精度以?xún)?nèi)，從而該功能被停用，等待超出控制范圍時(shí)繼續(xù)啟用。當(dāng)平直度儀檢測(cè)出單邊浪時(shí)（即單側(cè)浪形超過(guò)50I-Unit）平直度反饋功能也被停用。這時(shí)，只能有操作人員進(jìn)行調(diào)平工作，對(duì)帶鋼進(jìn)行糾正，平直度反饋功能才能繼續(xù)發(fā)揮總用。

二、結(jié)束

通過(guò)自動(dòng)板形控制系統(tǒng)（APFC）的應(yīng)用，熱軋生產(chǎn)線(xiàn)帶鋼的穩(wěn)定性得到有效的提升，帶鋼的平直度和凸度可以有效的控制，提高帶鋼的成品率來(lái)大幅度地提高板形質(zhì)量，提高帶鋼熱連軋生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，簡(jiǎn)化工藝過(guò)程，降低生產(chǎn)成本。