1、板带轧机系统自动控制第一章 绪论1. 过程控制系统包括哪些基本组成部分？答：所谓过程计算机控制系统，是指由被控对象，测量变送装置，计算机和执行机构组成的闭环控制系统，2. 对于一个具体的生产过程，过程计算机控制需要综合哪些方面的知识？答：计算机，控制理论，生产工艺过程3. 过程控制系统的基本类型有哪几种？答：数据收集系统；操作指导系统；直接数字控制系统；监督计算机控制系统；多级信息管理系统；分散控制系统。4.哪些因素直接影响 DDC 系统控制器部分的效果好坏？答：取决于生产过程的数学模型，实现数学模型的算法和实现算法的程序5 为了实现大型工程系统功最优化控制，DCS 系统采用了什么样的设计理念
2、？答：1.分解。所谓分解，就是在设计过程中，将高阶大系统细分，分解成若干个低阶的相关小系统；2.协调。所谓协调，就是在局部最优化的基础上考虑各小系统之间的相互影响和相互耦合作用，设计协调控制器，是各局部控制器协调起来，达到整个系统的最优化。6.在生产实现大型工程系统的自动控制，有什么要求？答：（1）生产过程的数学模型化；（2）生产过程各种操作和调节的自动化；（3）过程控制终端的人机对话；（4）计算机过程控制的高度实时性，精确性和可靠性，要求系统在毫秒级响应，按时序节拍无误的工作。7.递阶控制有几种形式？答：（1）分层控制（2）分阶控制（3）分段控制。8.对轧机系统进行过程控制时，可使用哪些定语
3、描叙轧机系统的特点？答：多输入，多输出的非线性，时变系统，每一个工艺参数就是一个复杂，多变的子系统，而且它们彼此之间又互相联系，互相制约。9.从生产的角度来说，计算机控制的根本任务是什么？答：一是根据工艺目标和实际变化情况确定最佳的工艺控制参数值，即最优化设定计算；二是按照计算设定值对生产过程进行实时的控制和调节。10.简述轧制自动化的发展方向？答：（1）改进计算机控制系统的配置形式；（2）进一步提高和完善检测仪表和控制系统的性能和功能；（3）进一步应用现代控制理论。11.道次计算的计算方式有哪几种？答：（1）预设定计算（2）自适应计算（3）自学习计算（4）重新计算12.自适应进行计算常用的基
4、本公式是什么？写出其形式。答：书面形式 1.1213.热连轧的自学习主要有哪些方面？答：（1）温度参数的自学习（2）轧制压力的自学习14.冷连轧的自学习主要有哪些方面？答：利用自适应的结果，将其加工处理后存贮起来一用来改善今后或再隔一定时间以后的设定精度。15.轧制自动控制系统中依靠什么功能完成对控制精度的评价？答：过程控制计算机吧成品的厚度，宽度，温度，凸度和平直度的目标值及分类范围传送给基础自动化计算机，基础自动化计算机完成质量分类功能，然后将分类的实际结果发送给过程控制计算机，作为控制精度的评价指标。16.轧制自动控制系统中依靠什么功能对系统进行调试？答：通过模拟轧钢。第二章 轧制过程设
5、定1. 压下方式分几类？共几种？答：分两类共五种。分别是（1）绝对方式：压下率方式（MODE1）,轧制力方式（MODE2）;(2)相对方式：压下率分配比方式（MODE3）,轧制力分配比方式（MODE4）.轧制功率分配比方式（MODE5）2. 在五机架冷连轧的 C2,C3,C4 采用压下率分配比方式，如何推导求解 h2 和 h3?答：见书面材料 2.23. 常用的负荷分配模型有哪些？答：（1）负荷分配的能耗模型（2）等功率裕量负荷分配模型（3）等压力负荷分配模型（4）等主负荷分配模型（5）负荷分配的上下限4. 推导采用能耗模型进行负荷分配的轧出厚度表达式。答：见书面材料 2.45. 等主负荷条件
6、分配模型中，压力和力矩一什么条件进行判别？力矩和功率，压力和功率又是以何条件就行判别？简单描述判别过程。答：见书面材料 2.56. 轧制速度设定使用的基本模型是哪些？答：流量方程和前滑模型。（公式书面）2.67. 连轧的速度设定包含的两个部分分别是什么？答：（1）主令速度 Vmr,它控制整个机组同步加减速，其数值范围为 0100；（2）各机架相对速度设定值 Vsri,一般按秒流量来设定。8. 在相邻的机架之间轧机上的张力因某种原因有所增加时，此张力的波动对前、后机架上的轧制压力、力矩、前滑速度都有什么影响？答：在相邻的机架之间轧机上的张力因某种原因有所增加是，此张力的波动会使后以机架上的轧制压
7、力减小、力矩增大、前滑减小、速度降低，而且还会使前一机架上的轧制压力减小、力矩减小、速度提高、前滑增大。9. 控制张力的方法可分为哪几种？常用的是哪种方法？答：间接法和直接法两种，绝大多数采用间接法进行张力控制。第三章 板厚控制1. 影响空载辊缝的因素有哪些？答：（1）支承辊偏心的影响，它是周期性变化的，其频率与轧辊转速成正比。（2）轧制过程中，轧辊和机座零件的温度都会有所上升，由此产生的热膨胀对辊缝也会造成影响。（3）轧制过程中，轧辊不断地磨损，是辊缝发生变化或“漂移“。2. 支承辊偏心对空载辊缝的影响与轧辊转速有什么关系？答：它是周期性变化的，其频率与轧辊转速成正比。3. 轧机弹性变形曲线
8、的测定方法有哪几种？答：轧制法和轧辊压靠法。4. 轧辊压靠法测得的轧机纵向刚度值与实际轧制状态下的值相比，大小关系如何？答：高。5. 简要叙述轧辊速度与轧机纵向刚度模数的关系。答：随着轧辊速度的提高，轧机的纵向刚度模数降低。6. 简要叙述轧件宽度与轧机纵向刚度模数的关系。答：轧件宽度越窄，单位宽度轧制压力越集中，轧机纵向刚度模数越低。7. 以图示表示不同轧制条件对塑性变形曲线的影响。答：见书面形式 3.78. 绘制轧机弹塑性曲线（p-h 图）。答：见书面形式。3.89. 常用厚度控制方式有哪些？答：调整压下，调整张力，调整速度10. 以图示表示通过调整压下对H 干扰量进行厚度控制的原理。答：见
9、书面形式 3.1011. 以图示表示通过调整压下对T 干扰量进行厚度控制的原理。答：见书面形式 3.1112. 以图示表示通过调整张力对H 干扰量进行厚度控制的原理。答：见书面形式 3.1213. 从弹跳方程出发推导轧件轧后的纵向厚差方程。答：见书面形式 3.1314. 绘制改变补偿系数 a 实现不同控制方式的 p-h 图。答：见书面形式 3.1415. 板厚控制系统中的检测装置常用的传感器类型有哪些？答：接触式：电感式、差动变压器式；非接触式：辐射式、微波式、涡流式、激光式。16. 绘制轧制压力变化补偿原理图。答：见书面形式。3.1617. 推到压下效率的表达式，简要说明轧机弹性刚度和轧件塑
10、性刚度对其产生的影响。答：见书面形式。3.1718. 绘制测厚仪监控原理图。答：见书面形式 3.1819. 对没有对轧辊偏心单独进行补偿的液压压下轧机，以公式说明等压轧制方式对消除轧辊偏心影响是最有利的。答：见书面形式 3.1920. 绘制前馈控制原理图。答：见书面形式 3.2021. 绘制秒流量控制原理图答：见书面形式 3.2122. 当调节压下进行后控时，通过调整轧制速度使张力保持恒定，推导其速度调整量公式。答：见书面形式 3.22第四章 板形控制1. 说出几种常见的板行缺陷。答：边浪，中浪，双边浪，复合浪等2. 推导以波形表示的板形公式。答：见书面形式 4.23. 推导保持板带平直度的条
11、件公式。答：见书面形式 4.34. 影响负载辊缝的因素有哪些？答：（1）轧辊沿辊身的不均匀热膨胀（2）轧辊沿辊身的不均匀磨损（3）轧辊沿辊身的弹性压扁分布（4）轧辊的弹性弯曲（5）轧辊的原始磨削形状5. 简述轧辊热凸度的含义，写出其实测中的经验公式，说明公式中个符号的含义答：由于轧制时变形功所转化的热量、摩擦所产生的热量或高温的轧件所传递的热量，都会使轧辊受热，而冷却液、周围空气介质与轧辊接触的零件，则使轧辊冷却。在轧制过程中，加热和冷却条件沿辊身长度是不均匀的。由于靠近辊颈部分受热少，冷却快，股轧辊中部比边部的热膨胀大，是轧辊产生热凸度。公式见书面形式 4.56. 带材的边部减薄是何原因？答
12、：轧辊的弹性压扁包括变形区工作辊与轧件接触引起的弹性压扁和工作辊与支承辊之间的相互弹性压扁，决定辊缝形状的不是压扁的绝对值，而是压扁沿辊身长度的分布。其中变形区工作辊的弹性压扁，带材边缘部分由于轧辊外端的刚性，压扁量较小，引起带材边部减薄。7. 弹性压扁量沿辊身宽度的分布是否均匀，与带材宽度 b 和辊身长度 L 的比值以及工作辊直径 D1 和支承辊直径 D2 的比值之间是什么关系？答：由于工作辊和支承辊间压力分布不均，工作辊与支承辊间相互弹性压扁量沿辊身长度也是不均匀分布的。带材宽度 b 与辊身长度 L 的比值越小，压扁量越不均匀；工作辊直径D1 与支承辊直径 D2 的比值越小，压扁量越不均匀
13、。8. 板形控制理论模型一般都包括哪些内容？答：（1）轧件三维塑性变形理论模型；（2）轧辊弹性变形理论模型（3）轧后带材失稳判别理论模型（4）板形模式识别理论模型（5）板形控制策略9. 对于板形检测曲线的分离技术，当前具有代表性的有哪几种？答：（1）板行指数法（2）板形矢量法（3）组合模式方法（4）曲线拟合法（5）神经网络法10. 说出几种常见的板形控制手段。答：（1）弯辊系统调节板形（2）轧辊横移和交叉调节板形（3）特殊辊型轧辊调节板形（4）轧辊冷却机制调节板形（5）板形标准曲线设定及控制板形11. 画出 HC 轧机原理简图答：见书面形式答：4.1112.给出四个以上 HC 轧机系列中的型号
14、，并指出其所具备的板形调节功能答：UCM 轧机：工作辊弯辊，中间辊轴向移动；UCMW 轧机：中间辊轴向移动并且弯辊，工作辊轴向移动并且弯辊；HCMW 轧机：中间辊轴向移动，工作辊轴向移动和液压弯辊；HCW轧机：支承辊液压弯辊，工作辊轴向移动和液压弯辊。13 轧辊交叉轧机有哪些交叉方式？都有什么特点？答：工作辊交叉：板形能力最强，凸度可控方位最大，但是存在磨损和轴向力相对较大的缺点。支承辊交叉；中间辊交叉；工作辊和支承辊成对交叉：具有轧辊磨损量和轧辊轴向力相对较小的优点。14.DC 轧机调节板厚的功能如何实现？调节板形的功能又如何实现？答：在轧辊交叉控制板形的基础上，利用四辊轧机水平偏移可以实现
15、板厚的调节，即工作辊在水平面内位置的改变就可以同时调节板形和板厚，达到板形板厚综合调节的目的，据此原理设计的四辊轧机被称为 DC 轧机。尽管 DC 轧机工作辊水平移动可以分为偏移和交叉两个分运动，但这两个分运动是靠一个执行机构、一套液压控制系统来完成的，因此，其主要优点就是用一套机构达到板厚板形综合控制的目的。15.板形标准曲线有哪些作用？答：补偿板形测量的误差；补偿在线板形离线后发生的变化；满足后续工艺对板形的要求。16.板形标准曲线有哪些设定方法？答：逐段设定法；参数设定法。17.基于 1850 铝带四辊冷轧机的板形控制手段，其板形测量的应力偏差曲线应表示为何种形式？始终各系数的具体含义是
16、什么？答：表示为：式中的各系数的含义分别是，常数项 a0 是与平均张力有关的系数。线性项系数 a1 代表倾辊控制量，二次项系数 a2 代表弯辊控制量，高次项部分 f(y)依靠分段冷却控制。第五章 带钢热连轧生产过程计算机控制1. 简述热连轧控制系统各区段的主要功能。答（1）加热区：板坯测量；板坯确认；板坯移动和炉前定位；推钢机控制；不尽量控制；抽钢机控制；燃烧控制；（2）粗轧区：粗轧机设定；辊道控制；可逆轧机的顺序控制；速度控制；宽度控制；除磷控制；（3）精轧区：精轧机设定；飞剪控制；速度控制；活套控制；自适应控制；厚度控制；终轧温度控制；质量分类；（4）卷取区：输出辊道控制；卷取机控制；张力
17、控制；顺序控制；卷取温度控制；钢卷运输控制。2. 热连轧控制系统中计算机对飞剪的控制包含哪几部分内容？答：剪切方式；剪切长度；启动飞剪剪切3. 热连轧精轧机的设定共有几次？分别在什么时候进行？答：一共三次。当带坯的前端到达 R4 后面的温度计 RT4 之后的 2s，应根据成品带钢的规格、粗轧结果，来决定精轧机组各机架的负荷分配、压下规程和速度规程，并根据轧制负荷来确定压下位置，对精轧机组各个机架进行第一次设定。当带坯通过飞剪处的温度计时，计算机应根据此时实测的温度，再次使用温度模型进行设定计算，即所谓第二次设定。当带坯被 F1 和 F2 机架咬入之后，要根据实测的轧制压力和压下装置，与其设定值
18、进行比较，然后通过一定的算法对 F3F7 机架进行第三次设定。4. 热连轧的温度控制针对的哪几个温度点？答：开轧温度、终轧温度、卷取温度5. 热连轧过程中的温降在各区段分别是什么形式？答：轧制过程中的辐射传热、轧制过程中的对流传热、轧制过程中的传导传热、轧制过程中的塑性变形热和摩擦热。6. 热连轧精轧的终轧温度控制实际中加以利用的影响因素是哪几个？答：加热温度和制度。7. 简述几种热连轧板宽控制的方法。答：短行程控制；宽度的前馈控制；轧制力宽度自动控制；梯形坯控制功能第六章 带钢冷轧生产过程计算机控制1. 简述可逆冷轧控制系统的主要功能。答：道次及压下分配；速度设定；张力设定；辊缝设定；自动厚
19、度控制；顺序控制；轧辊的预压靠及辊缝自动找平；自动长度记录；质量自动分类及报表打印；测量及显示轧制过程压力、厚度、速度、辊缝及轧制进程。2. 简述冷连轧产品的主要生产流程。答：热轧钢卷的酸洗；冷连轧机组；退火工序；带钢平整；精整处理线；镀层处理线3.2030 冷连轧机的轧制工艺过程主要有哪些步骤？答：开卷；矫直；焊接；轧制；剪切；卷取4.冷连轧中每个机架都配有乳化液系统，其作用是什么？答：保证轧辊和轧件间具有稳定而且较小的摩擦力。5 冷连轧计算机控制系统可分为哪些子系统？答：张力自动控制系统；厚度自动控制系统；位置自动控制系统；主令速度自动控制系统；压力自动控制系统；活套自动控制系统；板形自动
20、控制系统；飞剪自动控制系统6.简要说明冷连轧计算机控制系统的 DDC 的区域分工和各自的主要功能。答：1 号 DDC 为轧机区域控制计算机，主管轧机入口到称重范围轧制过程控制；2 号 DDC 为入口段控制计算机，主管上料开卷到 1 机架前的过程控制；3 号 DDC 与板形检测装置和 CVC等板形调节装置构成闭环控制系统进行板形调节。7 冷连轧计算机控制系统中板形 DDC 要完成的功能主要有哪几方面？答：板形显示；计算板形调节分量；调节量的输出8. 简述全连续冷连轧动态变规格楔形区德主要参数，写出其表达式。答：见书面形式 6.89. 简述全连续冷连轧动态变规格的控制策略。答：顺流调节，即对下游机架进行调速；逆流调节，即对上游机架进行调速。
