1、 上海交通大学博士后士学位论文基于冶金行业多层次互嵌的冷连轧过程控制系姓名：赵会平申请学位级别：博士后士专业：控制理论与控制工程指导教师：席裕庚20041001上海交通大学博十后出站报告上海交通大学博士后山站报告， ， 上海交通大学博士后出站报告簆 琹第一章绪论拇交通大学博士后山站报告第一荦绪论冷连轧生产过程系统实际冷连轧机系统主要包括个设备，分别是：上海交通大学博士后出站报告第一蕈绪论砘教，采用悬 挂式带外支撑轴承，可浮动式兴凸踅弥被教祝个夹送辊中，鼋弥惫踔张力卷取机两台，悬臂式四棱锥心轴，带外支撑轴承结构，卷简直径为钢卷检查台套，用于检查带钢表面质量，包括钢卷小车、开卷机、压上海交通人学博
2、士后出站报告第一章绪论钢卷由天车运至开卷机的槽形步进梁运卷系统，每个步进梁可停放四个钢卷。为了能连续轧制，在一个钢卷开卷时，需要另一个钢卷做好准备，故要两套开卷装置交替工作。在一个钢卷即将开卷完毕时，另一个钢卷经槽型步进梁运卷系统运至开卷机旁，由液压上升装置将其抬升至和钢卷开卷机的轴线一致，然后液压装置带动钢卷水平移动，使开卷机的轴套入钢卷中孔内，然后开卷机的轴涨开，使钢卷孔与卷紧密贴合，能随开卷机的轴转动。开卷机的轴先缓慢反向转动，测量仪测出带钢卷头，并使卷头处于钢卷的上部，此时在进钢方向伸出一开卷刮刀，开卷刮刀抬起并插入钢卷及其端头之间，然后开卷机正向旋转，于是带钢沿开卷刮刀导入到五辊矫直
3、机中。上海交通大学博十后站报告第一章绪论短条，投入废料箱。剪切后的带钢通过测厚仪，检查和核实前后两个钢卷的厚度，带钢从活套出来后，通过一系列转向辊、张力辊及跳动辊从轧枫入口段底部送第一章绪论的位置跛伲杉羟昂蟮募兴凸跫薪舸郑舳杉艚智卸切除焊以上每一过程都是由不同的设备合作完成的，具体情况如图所示，工艺过程共经过个设备，它们依次是： 浇阂钢卷小车一砘夹送三层活套一上海交通大学博十后出站报告第一章绪论实际冷连轧机的计算机控制系统是早期从国外引进的产品，它采用的是分级式结构，整个控制系统由三级组成：生产管理级、过程控制级和基础自动化，其中生上海交通大学博士后出站报告第一章绪论和过程控制，前者由一台优化
4、计算机组成，后者则包括三台计算机，分别是控制计 千 十上 上 ；弧弧弧弧弧唬籎机中装有轧制策略计算程序，可以对五机架冷连轧机上生产各种规格，各种材料的钢卷的合理生产方案作出抉择。优化机中还装有轧制程序计算程序和自适应自学习计算程序，可以对预设定值进行精确的计算，并通过优化，不断提高预设定值的计算精度。上海交通大学博士后出站报告第一章绪论备的协调能力。连轧线头部设备有上料设备、矫直机、开卷机、焊接机、活套等，对独立的控制项目。该过程控制机完成板形测量值的收集，带钢板形质量指标的在上海交通大学博士后如站报告 第一章绪论甘舞槐化肌远贫垒连续埠缝监视带钢厚度监视计算机耦台机组进口段 五帆架冷迕轧机机组
5、；口段图实际计算机控制系统的功能关系图各台计算机的具体功能描述如下芾砑兑渤艶，对整个冷轧生产的定货、计划、调度等进行管理。级由两台扑慊鞍逍慰刂苹槌伞教中一台为入口段过程控制计算机，统的通讯、轧机中带钢跟踪、轧制规范的最佳选择与计算、设定值计算及输出、测量值收集和处理、轧制程序计算及其数学模型的自适应与自学习、轧辊数据及生产记录报表打印等。定值给定。架前带钢头部检测点，经五机架连轧机、飞剪、卷取直到称重装置为止。速度控制、测量值收集及处理。精细冷却、基本润滑、倾斜控制、弯辊控制、刂苹駾控制及吹净系统控制。冷连轧机的自动控制是一种复杂的机械、电气、液压的综合控制系统，控制量较多，彼此相互影响、相互
6、制约。因此，一旦在某个机架上出现了调节量或干扰量的变化，则不仅破坏了该机架的稳定轧制，而且也会通过机架间的张力和带钢在各个机架的出口厚度的变化传递给其它机架，从而使整个轧机的正常轧制状态遭到破坏。笙二童竺笙力控制方式。轧制力控制就是用轧制压力设定值与压力传感器测得的实际值进行比较，二者的偏差值作为轧制力调节量输出到轧制压力调节器，达到准确控制轧制压力的目的。此外，压下控制系统还必须保证位置控制方式和轧制力控制方式能够正常而且平稳的进行切换，这些操作都是以大量精准的控制模型和众多的电气控制回路为基础的。塑二芏笙堡根据冷连轧机控制系统对带钢产品作用方式的不同，大体上可以将其分为产品管理控制子系统、
7、预期精度控制子系统和产品精度控制子系统三个部分，在每个子系统中，又可以分为若干个更为细小的控制环节，如在产品精度控制子系统中，还的作用为在某些时刻使系统由当前状态切换到下一状态，如预期精度控制中的计算模型启动等控制环节。原则上各个控制子系统可以独立存在，但对于整个生产过程来讲，它们又是相互协作、密不可分的。图为冷连轧混合系统的结构简图。冷连轧生产设备图实际计算机控制系统的功能关系图上海变通大学博士后出站报告第一章绪论随着计算机技术、现代信息技术以及高性能计算技术的发展，使得人们对开放、实质上，层次的含义应该包括两种：狭义和广义。广义的层次不仅仅指系统功能方面的层次，也包括研究工作的不同层次，例
8、如对仿真技术而言，研究工作就可以分为系统建模、数学性描述、计算机实现、仿真结果分析、，橹等不同层次。笙二主竺堡设计工作不仅不会受其影响，还会在那个层次的设计实现中得到促进。此外，面向对象的软件设计思路也促进了层次化技术在软件工程中的应用。层由此可以看出，层次互嵌技术的应用并不是非常，“泛，因此将该技术在其它适应领域进行推广和应用具有非常重要的意义。第章绪论实际生产中的应用意义在冷连轧实际生产过程中，处理日常的突发问题只是技术维护人员的基础工作，因为生产中的任何问题都会对带钢产品质量造成一定影响。故而现场技术人员不能仅仅采用亡羊补牢的手段解决问题，更为重要的是在对系统充分分析的基础上不断地进行技
9、术创新工作，以此来弥补系统本身存在的缺陷。由于冷连轧过程控制系统的功能和结构都比较复杂，涉及到的技术知识也很多，因此单纯的一种方式或种知识是无法对本系统进行更新工作的。这时需要的则是不同层次之间技术和知识互相沟通与互相嵌入。例如，当技术人员想进一步提高产品质量时，一般情况下他会考虑从基础制参数的设定过程而达到解决问题的目的。本文的主要工作概括如下：第二，对冷轧生产现场的厚带头轧制控制过程异常问题进行了详尽地分析，然后针对现场生产状态和过程控制环境的特殊情况，将级的模型设定和级的控制过程实现有机结合，实现了两级不同层次间的互嵌，成功地解决了困扰现场许久的问题。第三，通过对宝铜现有几套冷轧过程控制系统的深入了解，剖析出当前级和级层次互嵌的几种思想，并利用大量的生产实际数据对层次互嵌技术的应用效果进行了说明。上海交通大学博十后站报告第二章层面互嵌枉厚带头轧制中的应用第二章层次互嵌在厚带头轧制中的应用宝钢冷连轧机组是全连续五机架四辊液压压下串列式冷轧轧机，它所能
