熱軋帶鋼厚度控制的應用范文

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《數字技術與應用雜志》2014年第六期

1熱軋帶鋼厚度控制原理

板坯經過熱軋粗軋機軋成薄坯,然后送到精軋機軋制。精軋根據來料的溫度,速度,溫度和鋼種等通過軟件算出輥縫等參數,完成精軋的初始條件設定。帶鋼進入精軋機軋制后,測厚儀可以實時對熱軋帶鋼進行測厚,從而達到動態控制熱軋帶鋼厚度的目的。熱軋帶鋼的偏差原因有:來料原因和設備原因等。雖然不能對這些原因造成的誤差進行定性和定量分析。但是可以通過找出前后兩個機架負荷誤差和熱軋板厚誤差的相關關系,從而可以瞬間在建立確定誤差原因的模糊模型對帶鋼厚度進行控制。

當帶鋼通過第n架軋機和第n+1架軋機,實際軋制力大小fnr和f(n+1)r,設定軋制力分別為fns和f(n+1)s,記軋制力偏差為fn,fn+1。則有:fn=fnr-fns(n=1,2,…6)將第n架軋機和第n+1架軋機軋制力偏差模糊化后得出修正值,并將將修正值代入到下道機架。在熱軋厚度控制中,采用PLC作為模糊控制器,采用第n架軋機和第n+1架軋機的負荷偏差作為輸入量,輥系修正值作為輸出值。

2模糊控制的PLC實現

上位機采用西門子公司WinCC6.0作為監控系統,實現輥縫設定,數據反饋等?？刂葡到y采用西門子step7編程軟件,C語言作為補充。這樣,PLC在實現模糊控制算法和熱軋工藝控制具有優勢。西門子step7編程軟件能夠使用功能模塊式編程結構,所有控制模塊均可作為子程序在主循環模塊OB1中調用。系統啟動時,首先掃描啟動模塊OB100,對所有條件進行初始化。系統的模糊控制在功能模塊FC1中完成,在功能塊FC1中能夠調用子程序FC10,FC20,FC30和FC40。

在FC10中計算第n架和第n+1架軋機的實際值和設定值偏差;FC20中完成模糊控制量量化,如果在量化過程中數量超限則程序中斷,自動跳轉。FC30實現模糊控制規則查詢,程序采用C語言編程。FC40采用系數加權,平均法完成輸出量的解模糊化,快速修正輥縫,從而實現熱軋帶鋼厚度控制。厚度控制的數據模塊DB1-DB4存儲著各軋制道次目標值,實際反饋值和控制工程中量化因子等參數。在熱軋控制中系統能夠在150ms內完成修正量計算并快速修正輥縫。

3結語

隨著微電子技術的不斷發展,近年來模糊控制逐步應用到各個領域。熱軋產線采用西門子S7系列PLC作為控制器,將模糊控制運用到熱軋帶鋼厚度控制中取得了良好的應用效果。熱軋帶鋼的厚度偏差能夠保證在標準之內,取得了預期的效果。

作者：陳聞起單位：唐山國豐鋼鐵有限公司熱軋薄板廠