轧制过程自动化作业

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1、1、轧制过程自动化系统主要包括哪些子系统？分别有什么功能？2、试说明影响板带轧机出口厚度的主要因素，并用PH图说明当来料厚度变化时，怎么调整，从而保证出口厚度保持基本不变的原理。3、试列举一个冷连轧机轧制过程自动化系统的总体网络结构图，并说明各部分的功能。4、板形控制常用的几种控制手段是什么？分别控制什么样的板形缺陷？1.答：A.以某1450酸洗冷连轧机组的轧机段为例，包括以下控制子系统（按PLC划分）：轧机机架控制系统（SIMATICTDC），轧区工艺控制系统（TDC），GDM网络通讯（TDC），轧机辅助控制系统（S7-400），轧机出入口控制

2、系统（S7-400），轧区公辅系统控制系统（S7-400），轧区急停控制系统（S7-300）。B.各控制系统的功能：a)轧机机架控制系统主要实现液压辊缝控制（HGC），工作辊弯辊和窜辊控制，中间辊的弯辊和窜辊控制，轧辊偏心补偿控制，轧机的调零和刚度测试，设备运行联锁控制；b)轧区工艺控制系统主要实现自动厚度控制（AGC），张力控制（ATC），自动板型控制（AFC），轧线主令控制（MM），与HMI数据交换、联锁控制，生产线故障诊断控制；c)GDM网络通讯实现TDC基架间数据通讯，高速数据采集；d)轧机辅助控制系统实现5机架的工作辊、中间辊、支撑辊换

3、辊控制，轧区的快停控制，机架间辅助设备控制，与HMI数据交换，数据等通讯功能；e)轧机出入口控制系统实现出口卸卷控制，飞剪剪切控制，检查站上卷控制等功能；f)轧区公辅系统控制系统实现乳化液控制，除尘除雾控制，低压/高压液压站控制等功能；g)轧区急停控制系统实现连轧区的急停控制。2.答：影响板带轧机出口厚度的主要因素：轧件温度、成分和组织性能不均匀的影响；来料厚度不均匀及变形抗力偏差；机架间张力变化的影响；轧制速度变化的影响；原始辊缝的影响；轧辊磨损、偏心、热膨胀及轴承油膜波动等因素。图1为来料厚度变化的PH曲线。在来料厚度变化时，可以通过调整辊缝

4、来保持轧机出口厚度基本不变。具体思路如下：假设原料厚度为，突然增加变为，如何不做任何处理，轧件出口的厚度变为，出口厚度增加。根据轧机弹跳方程：(1)当轧机出口有变化时，辊缝变化量与出口偏差之间的关系如下：(2)这时为了保证轧机出口厚度仍为，可以通过减少辊缝来保证厚度不变，减少的辊缝量为。，与的关系如下：(3)当来料后差为时，厚度调整量为：(4)图1为来料厚度变化的PH曲线3答：总体网络结构图如图2所示。本网络包括现场级(LO)，基础自动化级(L1)，过程自动化级(L2)。图25机架冷连轧轧制过程自动化系统的总体网络结构网络构成1)各级自动化控制系

5、统间采用以太网通讯，通过主交换机、以太网通讯光缆或RJ45电缆及分布式边缘交换机等网络设备使整个生产线上的L1、HMI系统、特殊仪表计算机及L2等连接起来。L1、L1与L2、L1与HMI、L1与特殊仪表之间的数据交换。2)L1与传动系统、现场ET200M及特殊仪表之间采用Profibus-DP网通讯。为了防止DP网络产生干扰，在PLC主站与第一个传动远程站或主从站之间距离较远时采用光纤传输，主站和从站的两端增加Profibus光电转换器。3)基础自动化的TDC基架之间以及高速数据采集系统采用高速GDM网络通讯。主要功能1)过程自动化系统(L2)由

6、过程计算机系统组成，主要功能是对轧钢生产过程进行模型优化控制及生产过程监示，根据计划内容协同数学模型制定相关工艺参数，并下达给L1，同时监控、接收L1级传送来的各种过程数据和质量数据，进行处理和记录，对生产计划进行管理。2)基础自动化系统(L1)由电气传动自动化和仪表自动化系统组成，主要功能是管理L2下达工艺参数，对实际的生产过程进行控制，并向上级L2反馈。3)L0主要负责执行由L1级下发的控制命令，对要求的数据进行采集和上传，不具备智能功能，是直接与生产设备相连的控制系统。4答：常用的板形控制手段有倾斜控制，工作辊正负弯，中间辊正弯，中间辊窜辊

7、、分段冷却控制方式、轧辊热辊控制、张力控制以及轧制速度控制等方法。1)倾斜控制主要用来控制或减少单边浪缺陷；2)工作辊正弯辊量增大，可减轻双边浪缺陷；出现中间浪时，减少正弯的弯辊量，可减轻中间浪缺陷，通常采用正弯辊来消除板形中的对称两边波浪及小二肋波浪；3)采用负弯辊可以消除板形中中间波浪及大二肋波浪；4)窜辊控制通过动态调节轧辊的凸度来调节板形；5)分段冷却控制（调温控制）通过调节工作辊边部或中部的乳化液的喷射量，可以改善板形变浪或者中浪。通过将冷却液经喷嘴喷向轧辊中部，使轧辊中间温度降低，边部区域温度升高，使轧辊表面温度均匀一致，以获得良好的

8、板形。通过调温控制可以实现弯辊控制解决了局部板形问题。如果倾斜、弯辊、窜辊解决不了的板形缺陷问题，分段冷却控制却是唯一有效的解决方式。1