首钢中厚板轧机过程控制系统

针对首钢新建3500mm中厚板轧机,自主设计开发了完整的两级计算机控制系统·在过程控制系统中包括了数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算等主要功能·数据通讯模块负责过程控制系统和其他系统的数据通讯;数据管理模块负责数据库的读写,为模型计算查询模型参数,记录每块轧机的实际工艺过程参数等;过程跟踪模块负责轧件加工过程位置和数据跟踪,并在不同的触发点调用其他功能模块,进行自动轧钢的轧件调度控制和轧制节奏控制;模型计算模块利用数学模型,进行轧机的轧制规程计算和控冷系统的控制参数计算·通过各功能模块的协作,可以实现轧机生产过程的模型自动设定和全自动轧钢控制·该系统已经在现场成功使用·     

热轧实验机组全自动轧制及冷却功能开发与应用

开发了完全基于基础自动化系统的全自动轧制及冷却功能,对实验进程进行实时判断,并自动生成操作指令.其核心组件是仪表信号采集及处理模块、轧件跟踪模块和操作逻辑判断与指令生成模块.实现了包括钢板运输、高压水除鳞、轧制、对中、中间待温及控制冷却过程的全自动控制.操作人员只需进行手动转钢操作和必要的干预控制.该功能成功应用在包钢技术中心550mm热轧实验机组,最大头部位置偏差为29mm,最大长度偏差为241%.     

直拉式冷轧实验机自动控制系统

为了满足钢铁企业加强冷轧生产技术研究能力的需要,轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(RAL)自主设计开发了垂直方向采用液压自动厚度控制(HAGC),水平方向两侧通过液压缸和夹头产生张力进行自动张力控制(ATC)的新型直拉式可逆冷轧实验轧机.概要地介绍了直拉式冷轧实验机的设备构成及设备的主要功能和特点,详细说明了控制系统构成及自动控制功能的实现,通过系统测试给出了系统控制精度.测试结果表明冷轧实验工艺过程可以模拟生产工艺过程,进行冷轧钢种开发和工艺研究.     

DCS在加热炉自动控制系统中的应用

加热炉自动化水平的高低,影响着轧钢的生产效率;本文把HOLLiAS公司的DCS应用到加热炉自动控制系统中,获得较好的效果,文中主要介绍了系统硬件组成,系统软件及实现的控制功能。     

基于DNA技术的中厚板轧制控制系统的研究

结合中厚板轧制系统的自身特点,对传统轧钢自动控制系统的分层结构进行重新划分,建立基于DNA(分布式网络应用)结构的中厚板轧制系统模型。整个体系结构分为商业层、数据层和现场层3层结构,对系统中要解决的网络安全问题、软插件实现和实时信息远程传送问题进行了系统的分析和研究。该模型的建立,适应了广域网技术发展的要求,提高了中厚板轧制系统的自动化程度,大大降低了系统的复杂性。     

中国城市轨道交通全自动运行系统技术及应用

全自动运行(Fully Automatic Operation,FAO)系统是一种基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术实现列车运行全过程自动化的新一代轨道交通控制系统,近年来世界范围内的城市轨道交通系统开始应用全自动运行系统技术.本文在阐述全自动运行系统技术发展和应用现状的基础上,以北京燕房线为例,从FAO系统集成体系、列车无人驾驶技术、综合自动化调度管控技术、基于全生命周期的RAMS综合保障技术等各方面全面介绍了具有完全自主知识产权的中国版全自动运行技术,并对未来该技术的发展方向进行了展望.     

适用于轧钢过程的计算机控制系统

轧钢自动化,特别是带钢热连轧自动化,要求计算机控制系统具有高速控制、高速通信能力。为了推动我国轧钢自动化技术的发展,在分析国外系统发展的基础上,自行设计和集成了适用于"快速"过程的分布式计算机控制系统,这一系列已在几台热连轧机上得到应用,文章对这一系统进行了介绍。     

冷轧钢基复合材料复合轧制P-H图及其应用

提出冷轧钢基复合材料轧制厚度控制的P-H图，利用复合轧制P-H图描述复合材料轧制过程中复合材与基材的厚度变化与轧制力、张力之间的关系。应用结果表明：用P-H图可方便备料和确定轧辊原始辊缝，可实现对冷轧钢基复合材料的轧制厚度及厚度比进行在线自动控制；通过增加张力水平，可以减小复合轧制力，可达到用较少规格的原材料获得多规格的产品的效果。     

神经网络辨识方法及其在轧钢控制中的应用

利用人工神经网络的辨识理论和方法,进行轧制过程数学模型参数的在线辨识与修正.首先对轧制压力模型和温度模型进行分析,得到适于应用神经网络进行辨识和修正的轧制模型函数形式,选择并比较最速下降、递推最小二乘及共轭梯度训练算法,实现了离线的和在线的仿真与应用.仿真结果表明,将人工神经网络应用于轧钢过程的轧制模型辨识可以大大提高模型预报精度.     

PLC在榆钢双蓄热步进梁式加热炉的应用

加热炉是轧钢生产的关键设备,也是轧钢系统的主要耗能设备,采用成熟、可靠、经济、实用的加热炉结构形式,对提升轧钢产能、改进产品质量、降低能耗、促进指标进步,、减少环境污染、实现自动化生产具有重要作用。本文结合榆钢轧钢系统四座蓄热式步进梁式加热炉多年的使用情况,介绍其结构形式,分析自动化控制系统的组成,描述完成的主要控制功能和采用的关键技术,归纳蓄热式步进梁式加热炉的优点,最后提出使用中应注意的事项。     

热轧厚度自动控制仿真系统的设计

正常生产的轧机不可能提供太多的试验机会,为给某热连轧厚度自动控制系统的改造提供一个仿真实验的平台,通过对某钢厂热连轧机轧制控制过程的深入研究,采用组件对象模型(COM)技术将轧机7个机架的厚度自动控制系统进行模块分割,并对每一个子模块进行机理建模,然后利用M ATLAB中的S IMUL INK封装联结各个子模型,最后建立起热连轧多机架仿真系统,为生产现场试验新工艺、新产品提供了一个安全、可靠、离线的软环境。     

头部增厚法在中厚板轧制过程中的应用

分析扭振在道次轧制中的变化特点,得知头部咬入阶段的峰值扭矩是制约道次压下量的关键因素.结合整个轧制过程的稳态轧制扭矩的变化规律,提出在展宽阶段和伸长阶段前几个道次采用头部增厚法,即在咬入阶段后的稳态轧制过程适当增加道次压下量.并推导出轧制扭矩和压下量的关系式,得到道次压下量的放大范围.该方法能在不改动轧机设备的前提下提高轧机能力,适合在中厚板轧机上进行推广使用.     

中厚板生产的高精度轧制力短期自学习

针对国内大多数企业没有安装测厚仪的现状,提出了中厚板生产中无测厚仪下的高精度轧制力自学习模型.模型通过自然对数法进行厚度族的划分,并将用于轧制力自学习的变形抗力参数按照不同的厚度族进行区分,最后模型采用了指数平滑法对各个厚度族内的变形抗力参数进行处理.以高精度弹跳模型为基础,提出将末道次实际出口厚度锁定为目标值的思想进行了各道次变形抗力参数的回归.将该模型实际应用于国内某3 000 mm轧机的过程控制系统中,获得了良好的效果.     

热连轧前馈厚度控制系统的研究与应用

某热连轧机原本使用的厚度自动控制(AGC)模型,不论是轧制力AGC还是监控AGC都属于反馈式控制系统,因此轧机辊缝调节都有不同程度的时间滞后,从而也限制了厚度控制精度的进一步提高.采用冷连轧机前馈控制的基本思想,用前机架的出口带钢计算厚度作为前馈控制的检测厚度,并经过跟踪移位处理,设计出了前馈AGC控制模型,针对带钢厚度波动及时调节本机架的轧制辊缝,实现提前预控的目的.实验结果表明,前馈AGC控制模型投入使用之后,带钢厚度精度得到明显提高.     

基于EEMD和SVM的冷轧机垂直振动相关故障的诊断

通过对冷板带轧机垂直振动过程的机理进行分析,结合轧机系统结构模型,建立含振动因素的冷轧机垂向系统动态轧制力模型.考虑复杂工况下,轧机在生产不同规格带钢时,由工艺参数波动等广义故障所致轧机垂直振动现象,基于工业现场数据进行数据驱动的故障诊断算法研究.采用集成经验模态分解算法对实测轧制力信号进行分解,选取有效的固有模态函数的能量作为特征向量,并将其输入到支持向量机分类器中,通过分类器对正常状态和故障状态进行区分,以实现轧机振动相关故障的准确诊断.     

热连轧机弯辊力优化设定策略研究及应用

针对传统热轧机板形设定模型仅根据带钢头部的要求来设定弯辊力而可能导致中尾部所需弯辊力超出设备能力极限的问题,提出一种弯辊力优化设定策略。该策略对带钢全长轧制过程进行考虑,根据最近一次同钢种同规格带钢轧制时实际轧制力与凸度的变化,预算本卷带钢全长板形控制所需要的弯辊力调节量,结合弯辊设备的能力极限,为带钢中尾部板形控制预留必要的弯辊力。在上海梅山钢铁股份有限公司热轧厂1780热连轧生产线上的实际应用效果表明,采用该策略后基本消除了带钢尾部中间轧破现象,大幅提高了热轧带钢中尾部轧制的稳定性。     

基于多目标鲁棒PID控制的热连轧活套系统

针对热连轧活套控制中的模型参数不确定性问题,文章建议采用多目标鲁棒PID控制算法处理这类问题;该算法不仅可以保证系统的稳定性,而且对具有一定不确定性的系统也能保证其动态特性品质,同时其设计与实现相对简单,该控制算法的效果通过仿真结果加以验证。     

前馈厚度控制的外部自激励定量反馈调节

分析了板材轧制过程中出口厚度变化的成因.将不确定扰动的影响归结为轧机刚度系数摄动和轧件塑性系数摄动,建立了双摄动厚度控制模型.综合考虑轧机系统的外部不确定扰动,针对轧制道次间的不确定性,在频域内将板厚信息转化为轧机系统边界性能指标,设计抑制前馈扰动的外部自激励定量反馈控制器.仿真实验表明,设计的控制器能有效抑制轧制过程中的外部扰动,具有良好的鲁棒性能,并能直观保证系统调整时的鲁棒稳定性,适于工业生产.     

用以穿代轧工艺改造小型无缝机组

评述了自动轧管机在小型无缝机组中的作用，提出了与传统观念截然不同的看法；采用“以穿代轧”新工艺，可获得显著的经济效益和社会效益。