介绍了平面形状控制技术的理论模型和工业应用推广的研究工作，通过有限元数据模拟得到了单道次轧制后轧件头部凸形和边部凹形曲线模型，推导得到了多道次轧后平面形状预测与控制数学模型，同时推导了楔形段轧制时间的理论计算公式，得到了楔形段轧制时间、长度以及其关系模型，给出了平面形状控制参数的计算以及极限值检查和修正过程。明确针对双机架轧机或单机架轧机在轧机设备选型以及AGC液压缸及液压系统设计要求，由自动化系统的基础自动化、过程控制系统以及人机界面系统协调配合，实现了平面形状控制技术的工业应用。为满足平面形状控制计算工业应用需要，对轧件长度进行精确微跟踪并采用自学习方法提高轧件道次长度的预测精度，然后对辊缝设定进行修正，以补偿平面形状控制道次对轧件目标宽度的影响，同时采用高精度的绝对AGC模型提高厚度控制精度。针对具体工业应用推广项目，在该轧机生产线稳定应用平面形状控制技术，获得了较好的应用效果，综合成材率达到93.8%，与应用前相比，提高成材率超过1%。
摘 要
1 平面形状控制技术概述
1.1 平面形状控制研究背景
1.2 中厚板轧制平面形状变化特点
1.3 平面形状控制国内外研究现状
1.3.1 MAS轧制法
1.3.2 狗骨轧制法
1.3.3 薄边展宽轧制法
1.3.4 立辊轧边法
1.3.5 无切边轧制法
1.3.6 中厚板平面形状检测方法
1.4 国内平面形状控制技术应用中存在的问题
1.5 报告主要研究内容
2自动化系统
2.1 基础自动化系统概述
2.2 基础自动化主要功能
2.2.1 辊缝计算
2.2.2 电动压下位置控制系统
2.2.3 轧机辊缝清零
2.2.4 主电机速度控制
2.2.5 推床控制
2.2.6 AGC工作方式
2.3 过程自动化控制系统
2.3.1 中厚板模型设定功能
2.3.2 过程跟踪功能
2.3.3 自学习计算
2.3.4 道次修正
2.4 人机界面(HMI)系统
2.4.1 显示分类
2.4.2 过程自动化画面
2.4.3 基础自动化画面
2.4.4 集中监控功能画面
2.4.5 传动画面
2.4.6 介质画面
2.4.7 事件系统画面
2.4.8 人机界面实例
3 中厚板平面形状控制模型
3.1 平面形状预测理论模型
3.1.1 单道次平面形状预测模型
3.1.2 多道次平面形状预测模型
3.2 平面形状控制模型
3.2.1 成形阶段平面形状控制模型
3.2.2 展宽阶段平面形状控制模型
3.2.3 在线控制模型的简化
3.2.4 轧制时间的确定
3.2.5 平面形状控制参数的确定
4多进程过程控制支撑平台开发
4.1 过程控制系统的功能分析
4.2 架构的特点
4.2.1 系统平台的发展与选型
4.2.2 过程控制软件的特点
4.2.3 过程控制支撑平台的设计原则
4.3 系统的组成和功能
4.3.1 基础自动化组成
4.3.2 过程自动化组成
4.4 通讯接口规划
4.4.1 OPC通讯技术
4.4.2 计算机之间通讯技术
4.5 过程控制支撑平台的开发
5 平面形状检测系统开发
5.1 测量系统组成
5.2 相机标定模型
5.2.1 图像坐标系
5.2.2 摄像机坐标系
5.2.3 世界坐标系
5.3 边缘检测与定位
5.3.1 图像预处理
5.3.2 边缘检测
5.3.3 亚像素定位
5.4 平面形状测量方案
5.5 测量结果
6 中厚板平面形状控制的系统设计
6.1 中厚板平面形状控制的机械液压系统
6.1.1 机械系统
6.1.2 液压系统设备
6.1.3 泵的启动与停止
6.1.4 主油箱的温度控制
6.1.5 辅助油箱的温度控制
6.1.6 液位控制与过滤器压差控制
6.2 平面形状AGC控制系统
6.2.1 厚度计算模型
6.2.2 AGC系统油柱设定
6.3 控制功能实现
6.3.1 轧件长度微跟踪计算
6.3.2 轧件道次预测长度自学习
6.3.3 压下曲线设定
6.4 平面形状高精度厚度控制
6.4.1 出口厚度的计算方法
6.4.2 轧机刚度的回归处理
6.4.3 油膜厚度计算
6.4.4 宽度补偿计算
6.4.5 带载压下过程的绝对AGC控制
7 中厚板平面形状控制的工业实践
7.1 生产线概况
7.1.1 工艺布置
7.1.2 机械液压及自动化系统
7.2 系统改造
7.2.1 液压系统改造
7.2.2 自动化系统改造
7.3 现场应用
8 结语
参考文献
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