熱軋卷取機自動控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-11-29 04:26
熱軋板材生產廠主要生產多種汽車板材、冷軋原料板材、花紋鋼板材、硅鋼板材、X系列管線鋼板材等多種不同規(guī)格、材料的板材產品,F(xiàn)代軋鋼廠目前使用比較廣泛的主流卷取機品牌有來自德國的SMS、來自日本的IHI,自動控制系統(tǒng)則大多采用日本的TMEIC品牌[1]。TMEIC公司的熱軋自動控制系統(tǒng)則憑借其優(yōu)秀的控制性能被國內各大熱軋廠廣泛采用,具有非常多的優(yōu)點和廣闊的發(fā)展前景,值得深入研究。卷取是熱軋生產線的最后一道工序,負責將軋制成型的長直帶鋼彎曲卷取成為熱軋鋼卷,再取出入庫,以方便貯存、運輸、出售。高品質的熱軋卷卷形緊密、薄厚勻稱、參數(shù)標準、表面光滑、曲線柔韌,尤其是一些高強度的管線鋼和超薄的寬帶鋼,更是對品質要求極高,這就需要一套高精度、穩(wěn)定性好、張力控制穩(wěn)定、卷形控制精準的卷取機及其自動控制系統(tǒng)。本文以國內某熱軋廠的卷機生產過程為例開展研究,為了進行良好的恒張力卷取和踏步跟蹤控制,保證熱軋卷的產品性能和卷形符合行業(yè)優(yōu)秀標準,設計實現(xiàn)了熱軋卷取機的自動控制系統(tǒng),并為實際生產中遇到問題,提出了可行的解決方案,具有深厚的課題背景和重大的研究意義及實踐價值。本文首先對熱軋卷取的工藝流程和工藝需求進行分...
【文章來源】:內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
熱軋工藝流程
內蒙古科技大學碩士學位論文-8-3.卷取機恒張力控制系統(tǒng)設計3.1.卷取機控制結構設計根據(jù)上一章中的工藝描述和工藝需求,將卷取機的控制系統(tǒng)分為以穩(wěn)態(tài)卷取為目的的恒張力控制系統(tǒng)和以控制卷形為目的的踏步控制系統(tǒng)。恒張力踏部控制系統(tǒng):二級下發(fā)的張力給定值,經過芯軸的加減速轉矩補償、彎曲轉矩補償和機械損耗補償后,將得到的新張力給定值通過速度控制器和張力控制器分解,向對象模型(即電機系統(tǒng))下發(fā)電流、電動勢和角速度等,輸出線速度和轉矩,結合夾送輥輸出的線速度,再經過張力模型計算得到帶鋼此時所受到的實際張力,將實際張力反饋并校正調節(jié)。踏部控制系統(tǒng):在卷取過程中,為了保證帶鋼的表面質量和卷形,還要利用助卷輥輥縫、壓力獨立雙閉環(huán)的結構特性,通過帶鋼頭部跟蹤進行時序切換,實現(xiàn)踏步控制[11]。由此設計卷取機控制結構總圖如下圖3.1所示。圖3.1恒張力卷取控制結構總圖
內蒙古科技大學碩士學位論文-9-3.2.芯軸張力控制設計芯軸張力控制主要是指電機轉矩控制,在張力卷取階段通過轉矩控制實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)卷取[12]。圖3.2芯軸轉矩分解圖如上圖,芯軸轉矩計算如下:MBFRDTTTTT(式3.1)(1)張力轉矩計算下圖是轉矩和設定張力的計算關系:圖3.3張力轉矩關系圖根據(jù)上級下發(fā)的張力給定值T0[KN],可得芯軸給定轉矩TR[KN*m]:
本文編號:3525838
【文章來源】:內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
熱軋工藝流程
內蒙古科技大學碩士學位論文-8-3.卷取機恒張力控制系統(tǒng)設計3.1.卷取機控制結構設計根據(jù)上一章中的工藝描述和工藝需求,將卷取機的控制系統(tǒng)分為以穩(wěn)態(tài)卷取為目的的恒張力控制系統(tǒng)和以控制卷形為目的的踏步控制系統(tǒng)。恒張力踏部控制系統(tǒng):二級下發(fā)的張力給定值,經過芯軸的加減速轉矩補償、彎曲轉矩補償和機械損耗補償后,將得到的新張力給定值通過速度控制器和張力控制器分解,向對象模型(即電機系統(tǒng))下發(fā)電流、電動勢和角速度等,輸出線速度和轉矩,結合夾送輥輸出的線速度,再經過張力模型計算得到帶鋼此時所受到的實際張力,將實際張力反饋并校正調節(jié)。踏部控制系統(tǒng):在卷取過程中,為了保證帶鋼的表面質量和卷形,還要利用助卷輥輥縫、壓力獨立雙閉環(huán)的結構特性,通過帶鋼頭部跟蹤進行時序切換,實現(xiàn)踏步控制[11]。由此設計卷取機控制結構總圖如下圖3.1所示。圖3.1恒張力卷取控制結構總圖
內蒙古科技大學碩士學位論文-9-3.2.芯軸張力控制設計芯軸張力控制主要是指電機轉矩控制,在張力卷取階段通過轉矩控制實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)卷取[12]。圖3.2芯軸轉矩分解圖如上圖,芯軸轉矩計算如下:MBFRDTTTTT(式3.1)(1)張力轉矩計算下圖是轉矩和設定張力的計算關系:圖3.3張力轉矩關系圖根據(jù)上級下發(fā)的張力給定值T0[KN],可得芯軸給定轉矩TR[KN*m]:
本文編號:3525838
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