中板軋機(jī)液壓壓上AGC系統(tǒng)的多級(jí)控制

，，，，

（1.北京科技大學(xué) 高效軋制國(guó)家工程研究中心，北京 100083；2.邯鄲紅日冶金有限公司，河北 邯鄲 056304）

液壓AGC（automatic gauge control）由于具有低慣量、高響應(yīng)、高精度及易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代化板帶軋機(jī)生產(chǎn)線的自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)中［1］。我們?cè)谀硰S2 600 mm中板軋機(jī)設(shè)計(jì)中采用了液壓AGC系統(tǒng)，輥縫調(diào)整方式為電動(dòng)壓下、液壓壓上，自動(dòng)化系統(tǒng)采用兩級(jí)計(jì)算機(jī)控制：基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)（L1）和過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)（L2），實(shí)現(xiàn)了全軋制過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)跟蹤、動(dòng)態(tài)自適應(yīng)軋制規(guī)程設(shè)定及自學(xué)習(xí)模型和全自動(dòng)壓下控制。

1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)組成

整個(gè)系統(tǒng)分為控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操作裝置和檢測(cè)系統(tǒng)4個(gè)部分。其中，控制系統(tǒng)包括傳動(dòng)控制、基礎(chǔ)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化，執(zhí)行系統(tǒng)包括液壓缸、伺服閥、電磁閥、電動(dòng)壓下傳動(dòng)，操作裝置包括操作臺(tái)、機(jī)旁箱、監(jiān)控站，檢測(cè)系統(tǒng)包括厚度、位移、軋制力、油壓、溫度、位置等儀表。圖1為軋機(jī)電動(dòng)壓下、液壓壓上裝置示意圖。

圖1 軋機(jī)電動(dòng)壓下、液壓壓上裝置Fig.1 Electric screw down and hydraulic screw up devices of the mill

1.2 液壓系統(tǒng)

與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同，我們采用了下置式液壓缸，AGC缸布置在下支承輥軸承座下方的機(jī)架窗口底部。這一點(diǎn)與傳統(tǒng)中厚板軋機(jī)將液壓AGC缸布置在機(jī)架窗口上方（在上支承輥上）的結(jié)構(gòu)是完全不同的，在新引進(jìn)的項(xiàng)目中多采用這種布置形式，這種布置具有以下特點(diǎn)［2］：1）減小了機(jī)架窗口尺寸；2）調(diào)整下工作輥上表面標(biāo)高方便，配輥要求低；3）液壓缸距離控制閥組距離近，響應(yīng)時(shí)間短；4）液壓系統(tǒng)采用的高壓軟管短，穩(wěn)定性好。

1.2.1 AGC液壓缸

液壓缸采用長(zhǎng)行程、活塞式液壓缸，為了能很好地滿足軋機(jī)AGC系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)特性的要求，液壓缸的設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮了對(duì)雙側(cè)壓力腔的壓力面積之比。缸體、活塞、缸蓋采用合金鍛件，連接螺栓為高強(qiáng)度合金螺栓，采用組合密封裝置，可使液壓缸在小摩擦力下以高頻率運(yùn)行，密封系統(tǒng)在熱軋中板惡劣的環(huán)境中，具備較長(zhǎng)的使用壽命。AGC液壓缸示意圖如圖2所示。

圖2 AGC液壓缸Fig.2 Hydraulic cylinder of AGC

圖2中，在每個(gè)液壓缸的中心，安裝1個(gè)內(nèi)置式MTS位移傳感器，精度為1μm，用于測(cè)量液壓缸活塞位移。液壓缸兩腔各裝有1個(gè)HYDAC壓力傳感器，該傳感器專用于軋鋼液壓高精度測(cè)量，精度在0.3%以內(nèi)，上升時(shí)間小于0.5ms。在液壓缸上裝有TURCK接近開(kāi)關(guān)，用于液壓缸活塞行程保護(hù)。

1.2.2 液壓系統(tǒng)控制閥組

伺服閥選用MOOG公司79F2029系列3級(jí)伺服閥，在伺服閥主進(jìn)油口設(shè)計(jì)了5臺(tái)容量分別為50 L的高壓蓄能器組（2個(gè)液壓缸共用），可提供瞬間大流量，對(duì)液壓脈動(dòng)進(jìn)行濾波，有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償作用，加快液壓系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，吸收沖擊。充氣壓力為系統(tǒng)工作壓力的0.85倍。另外為了減小管路壓力的波動(dòng)，回油管路和控制油路均設(shè)有蓄能器。

在液壓缸有桿腔設(shè)計(jì)了背壓回路。

在伺服閥先導(dǎo)級(jí)設(shè)計(jì)了帶有壓差報(bào)警裝置的高精度雙筒高壓濾油器，濾芯精度為5μm。

每個(gè)液壓缸的過(guò)載保護(hù)是通過(guò)一個(gè)電磁插裝式溢流閥實(shí)現(xiàn)的，設(shè)定電磁溢流閥的機(jī)械卸油壓力為30MPa。電氣卸油壓力為28.5MPa，它也是一個(gè)系統(tǒng)安全閥。這2組安全閥都將為軋機(jī)提供機(jī)械保護(hù)。另外，通過(guò)安裝在液壓缸上的位移傳感器，由AGC的電氣控制系統(tǒng)提供保護(hù)。

1.2.3 液壓站

液壓泵為恒壓變量泵，2用1備，排量為250 L，最高工作壓力為35MPa，單泵工作最大輸出流量為362L／min，雙泵工作可連續(xù)提供的最大流量為724L／min。

2 系統(tǒng)組成

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)采用2臺(tái)控制器：一臺(tái)TDC控制器作為軋機(jī)AGC工藝控制器；另一臺(tái)PLC控制器作為軋機(jī)順控控制器，主要任務(wù)是完成區(qū)域設(shè)備聯(lián)鎖、軋機(jī)和輥道速度控制、軋機(jī)輔助動(dòng)作控制，軋區(qū)設(shè)備的邏輯控制等。

L2的核心設(shè)備是2臺(tái)PC服務(wù)器：軋鋼過(guò)程控制服務(wù)器（PCS）主要運(yùn)行軋鋼過(guò)程自動(dòng)化的中間件和應(yīng)用軟件；軋鋼過(guò)程歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器（HDS）用于存儲(chǔ)所有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和報(bào)表。L2系統(tǒng)還配備了4套軟件維護(hù)開(kāi)發(fā)終端（DEV）、2套人機(jī)交互終端（HMI）工程師站和2臺(tái)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，方便技術(shù)人員對(duì)過(guò)程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、維護(hù)和開(kāi)發(fā)。

在軋機(jī)操作室，設(shè)置一組操作臺(tái)及HMI臺(tái)。HMI人機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)使用西門子的WINCC軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)。為縮短接線長(zhǎng)度，操作臺(tái)設(shè)置遠(yuǎn)程I／O站，通過(guò)ProfiBus－DP網(wǎng)與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

2.2 硬件配置

2.2.1 SIMATIC TDC控制器

TDC（technology and drive control）控制系統(tǒng)為多CPU高性能數(shù)字控制系統(tǒng)，適合完成實(shí)時(shí)、多任務(wù)的復(fù)雜生產(chǎn)過(guò)程控制和高速運(yùn)算。主要任務(wù)是完成電動(dòng)壓下、液壓壓上及進(jìn)行厚度控制。TDC控制器如圖3所示。

2.2.2 SIMATIC S7－400PLC控制器

具有模塊化、易擴(kuò)展、堅(jiān)固耐用、網(wǎng)絡(luò)支持廣和界面友好的特點(diǎn)，內(nèi)置PROFIBUS－DP接口可直接連接PROFIBUS網(wǎng)，速率最快達(dá)12Mb／s。主要任務(wù)是完成區(qū)域設(shè)備的聯(lián)鎖、軋機(jī)和輥道的速度控制、軋機(jī)輔助動(dòng)作控制，軋區(qū)設(shè)備的邏輯控制等。

圖3 TDC控制器Fig.3 TDC controller

2.2.3 ET200M 遠(yuǎn)程I／O系統(tǒng)

適合于復(fù)雜的自動(dòng)化控制。遠(yuǎn)距離傳輸介質(zhì)采用光纖，可提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

2.2.4 高速以太網(wǎng)

各控制器之間、以及L1與L2和HMI之間都是采用基于TCP／IP協(xié)議的以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)電纜遠(yuǎn)距離采用光纖，近距離采用雙絞線，采用交換機(jī)技術(shù)，通訊速率為100M。

2.2.5 ProfiBus－DP網(wǎng)

L1級(jí)與L0級(jí)傳動(dòng)控制器采用Profibus－DP現(xiàn)場(chǎng)總線相連接，減少了硬件接線。Profibus－DP為令牌通訊主從方式，通訊速率最高可達(dá)12 Mbaud，并可通過(guò)Repeater擴(kuò)展通訊距離。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)主要儀表

2.3.1 位移傳感器

位移傳感器采用MTS的磁致伸縮傳感器，電動(dòng)壓下為外置式，液壓壓下為內(nèi)置式。SSI絕對(duì)值輸出，串行同步信號(hào)，給控制器提供實(shí)時(shí)的同步位置輸出，掉電后也能保持原數(shù)據(jù)，傳輸距離可達(dá)到200m，輸出抗干擾性極高，分辨率為0.001 mm。傳感器工作原理是利用2個(gè)不同磁場(chǎng)相交產(chǎn)生應(yīng)變脈沖信號(hào)，然后計(jì)算這個(gè)信號(hào)被探測(cè)所需要的時(shí)間，得出準(zhǔn)確的位置。

2.3.2 壓頭

壓頭選用KELK的Rollmax軋制力測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)變片式壓頭，具有響應(yīng)快、精度高、線性好、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。系統(tǒng)采用惠斯通電橋原理，當(dāng)壓頭的彈性體受力變形后，電橋就輸出對(duì)應(yīng)于軋制力的偏差信號(hào)，此信號(hào)被送到數(shù)字信號(hào)處理單元。

2.3.3 紅外高溫計(jì)

對(duì)軋件溫度進(jìn)行測(cè)量。從軋件表面聚焦紅外線輻射能量至內(nèi)部檢測(cè)元件，然后將此能量轉(zhuǎn)換成連續(xù)的電信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理器、微處理器進(jìn)行處理，包括發(fā)射率補(bǔ)償、數(shù)字線性化、變焦等，可實(shí)現(xiàn)如峰值采集、平均值計(jì)算、跟蹤、保持和過(guò)高或過(guò)低報(bào)警等時(shí)間函數(shù)的選擇，最后輸出結(jié)果。

2.3.4 測(cè)厚儀

測(cè)厚儀是非接觸式X射線測(cè)量系統(tǒng)，具有溫度補(bǔ)償、合金補(bǔ)償功能。厚度測(cè)量范圍6～50mm。

2.3.5 熱金屬檢測(cè)器

熱金屬檢測(cè)器主要用于冶金工業(yè)系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)紅熱高溫工作的檢測(cè)，判斷工件的運(yùn)動(dòng)位置，輸出為控制用開(kāi)關(guān)信號(hào)。

2.3.6 油壓傳感器

采用HYDAC油壓傳感器測(cè)量液壓系統(tǒng)油壓，主要用于對(duì)APC（automatic position control）和AFC（automatic force control）閉環(huán)控制放大倍數(shù)的補(bǔ)償。當(dāng)壓頭出現(xiàn)故障時(shí)，可替代測(cè)壓頭來(lái)測(cè)量軋制力［3］。

3 控制功能

3.1 基礎(chǔ)自動(dòng)化

3.1.1 概述

該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的主要功能為：軋機(jī)液壓輥縫控制、軋機(jī)電動(dòng)輥縫控制、軋機(jī)自動(dòng)厚度控制、軋機(jī)自動(dòng)調(diào)零調(diào)平控制、液壓缸同步自動(dòng)控制、油缸限位保護(hù)與報(bào)警、過(guò)程參數(shù)顯示、軋制過(guò)程重要數(shù)據(jù)采集、故障狀態(tài)記錄、人機(jī)界面等。

軋機(jī)自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)（AGC）是提高熱軋鋼板同板差的主要手段。影響板帶厚度均勻性的因素非常復(fù)雜，主要包括：軋件本身的因素，如坯料厚度不均、坯料硬度波動(dòng)（含水?。┑龋卉堉埔蛩?，如軋輥偏心、咬鋼時(shí)軋件對(duì)軋輥沖擊、溫度對(duì)軋輥尺寸和軋制力的影響等。針對(duì)這些干擾因素，采用數(shù)字控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行厚度自動(dòng)控制，綜合采用多種形式的厚度自動(dòng)控制算法，以適應(yīng)不同鋼種、不同成品規(guī)格以及各工藝參數(shù)變化的要求，減輕干擾因素對(duì)軋機(jī)出口板材厚度的影響。AGC控制模型主要有：壓力AGC，控制模型建立在軋機(jī)彈跳方程原理基礎(chǔ)上；監(jiān)控AGC，利用出口測(cè)厚儀檢測(cè)到的板厚偏差作為主反饋量來(lái)控制板帶出口厚度。

3.1.2 自動(dòng)壓靠調(diào)零

由于采用電動(dòng)壓下、液壓壓上的輥縫調(diào)節(jié)方式，在進(jìn)行自動(dòng)壓靠的時(shí)候需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整液壓缸，在某些情況下會(huì)使得軋機(jī)下工作輥上表面與軋制線標(biāo)高不在合理范圍內(nèi)，導(dǎo)致無(wú)法正常生產(chǎn)，因此針對(duì)該軋機(jī)研究一套特殊的自動(dòng)壓靠方法。

若電動(dòng)壓下的操作側(cè)、傳動(dòng)側(cè)位移傳感器反饋數(shù)據(jù)分別為SEWS，SEDS，液壓壓上操作側(cè)、傳動(dòng)側(cè)位移傳感器反饋數(shù)據(jù)分別為SHWS，SHDS，并通過(guò)程序處理，使得當(dāng)上、下輥系朝輥縫變大的方向動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)位移傳感器反饋數(shù)據(jù)也是變大的，圖4所示為操作側(cè)的輥縫示意圖，圖4中垂直向上、向下的箭頭分別表示電動(dòng)壓下、液壓壓上傳感器反饋數(shù)據(jù)增大的方向。這樣，如果零位對(duì)應(yīng)的位移傳感器反饋數(shù)據(jù)是SEWS0，SEDS0，SHWS0，SHDS0，則操作側(cè)輥縫GWS、傳動(dòng)側(cè)輥縫GDS分別為

式中：GEWS，GEDS，GHWS，GHDS分別為電動(dòng)壓下的操作側(cè)、傳動(dòng)側(cè)輥縫和液壓壓上的操作側(cè)、傳動(dòng)側(cè)輥縫。

圖4 操作側(cè)輥縫構(gòu)成示意圖Fig.4 Component parts of work－side gap

假定電動(dòng)壓下和液壓壓上在正常工作范圍內(nèi)小幅動(dòng)作時(shí)其機(jī)械特性是不變的，此處的小幅動(dòng)作對(duì)應(yīng)從工作輥開(kāi)始接觸進(jìn)而達(dá)到預(yù)壓靠力P0這一過(guò)程空載輥縫的改變量（2 600mm中板軋機(jī)約為2～3mm）。根據(jù)設(shè)備參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以上假定是合理的，因而可以進(jìn)行一定范圍內(nèi)的零位平移，舉例：如果零位整體上移2mm，那么新零位對(duì)應(yīng)的位移傳感器反饋數(shù)據(jù)是SEWS0＋2，SEDS0＋2，SHWS0－2，SHDS0－2，對(duì)應(yīng)某一輥縫設(shè)定而言，也就是相當(dāng)于液壓缸活塞要多伸出2 mm，電動(dòng)壓下螺絲要少伸出2mm，如果忽略機(jī)械特性的變化，可以認(rèn)為輥縫沒(méi)有改變。

3.1.3 自動(dòng)位置控制

液壓AGC系統(tǒng)是以液壓缸驅(qū)動(dòng)，對(duì)輥縫進(jìn)行動(dòng)態(tài)微調(diào)，具備2個(gè)基本內(nèi)閉環(huán)，即軋制力閉環(huán)和位置閉環(huán)。一般與自動(dòng)位置控制系統(tǒng)（APC）一起使用，自動(dòng)位置控制系統(tǒng)是指在指定的時(shí)間將控制對(duì)象的位置自動(dòng)地調(diào)節(jié)到預(yù)先由過(guò)程機(jī)設(shè)定的位置，調(diào)節(jié)后的位置與目標(biāo)值之差保持在允許的誤差范圍內(nèi)［4］。液壓APC作為液壓AGC的內(nèi)環(huán)，執(zhí)行厚度外環(huán)液壓AGC控制向其輸出位置（或軋制力）的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)量，即輥縫調(diào)節(jié)量。APC首先根據(jù)二級(jí)軋制模型設(shè)定1個(gè)輥縫參考位置，進(jìn)行輥縫粗調(diào)，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)高響應(yīng)的伺服油缸來(lái)修正軋制過(guò)程中的輥縫變化，進(jìn)行輥縫精調(diào)。除了以上2種基本閉環(huán)外，一些可預(yù)知的影響板厚的因素通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型同時(shí)被考慮，以開(kāi)環(huán)方式參與控制。

AGC系統(tǒng)采用的基本方程是彈跳方程［5］：

式中：h為出口厚度；S為軋輥輥縫值；P為軋制力；P0為預(yù)壓力；M為軋機(jī)的剛性系數(shù)；SF為彎輥力造成的厚度變化；O為油膜軸承的油膜厚度變化；G為輥縫零位。

3.1.4 自動(dòng)厚度控制

液壓AGC系統(tǒng)采用厚度外環(huán)，以進(jìn)行鋼板的AGC控制。AGC系統(tǒng)采用 GM AGC（gaugemeter AGC）、監(jiān)控AGC以及多種補(bǔ)償AGC。

GM AGC的實(shí)際厚度是利用彈跳方程計(jì)算出來(lái)的，其基本原理是：利用彈跳方程，根據(jù)測(cè)壓儀和輥縫儀分別測(cè)得軋制壓力偏差信號(hào)ΔP和輥縫位置的變動(dòng)量ΔS，然后把這2個(gè)變量疊加起來(lái)，得到鋼板軋出厚度的偏差值Δh，將該Δh反饋給厚度自動(dòng)控制裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。這是AGC系統(tǒng)中基本的控制功能。監(jiān)控AGC系統(tǒng)是根據(jù)軋機(jī)出口側(cè)裝設(shè)精度比較高的測(cè)厚儀，直接測(cè)出鋼板實(shí)際軋出厚度并與給定的目標(biāo)厚度（即鎖定厚度）值進(jìn)行比較，當(dāng)兩者數(shù)值相等時(shí)，厚度計(jì)輸出為零（厚度計(jì)的輸出量就是厚度偏差值Δh）即Δh＝0。若實(shí)測(cè)厚度值與給定目標(biāo)厚度不等而出現(xiàn)厚度偏差Δh時(shí)，便將該Δh反饋給厚度自動(dòng)控制裝置進(jìn)行輥縫調(diào)節(jié)。

為了進(jìn)一步提高厚調(diào)精度，需采取各種補(bǔ)償措施，主要是彎輥力補(bǔ)償、偏心補(bǔ)償、油膜軸承厚度O補(bǔ)償、軋輥熱凸度和磨損變化的補(bǔ)償、伺服閥流量補(bǔ)償?shù)取?/p>

3.2 過(guò)程自動(dòng)化

3.2.1 概述

L2主要任務(wù)是對(duì)全線的生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行跟蹤、設(shè)定和數(shù)據(jù)采集等?？刂葡到y(tǒng)要求運(yùn)行穩(wěn)定、功能設(shè)置靈活實(shí)用、產(chǎn)品質(zhì)量控制精確，能否運(yùn)行穩(wěn)定取決于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的合理配置以及中間件和應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及編程質(zhì)量，功能設(shè)置的靈活實(shí)用主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)的功能和接口是否可以很好地適應(yīng)中厚板各種不同的生產(chǎn)工藝要求和關(guān)鍵參數(shù)控制，以方便工藝技術(shù)員實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和工藝開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品質(zhì)量要控制精確，關(guān)鍵在于設(shè)定計(jì)算所涉及的數(shù)學(xué)模型、控制策略、自適應(yīng)算法等［6］。

3.2.2 初始數(shù)據(jù)管理

在板坯進(jìn)入軋線之前，軋線L2系統(tǒng)必須事先獲得其初始數(shù)據(jù)（PDI），并根據(jù)軋制順序和跟蹤信息，向軋機(jī)設(shè)定計(jì)算和大型儀表及時(shí)準(zhǔn)確地提供板坯初始數(shù)據(jù)。

板坯初始數(shù)據(jù)的主要數(shù)據(jù)項(xiàng)目有板坯號(hào)、煉鋼爐號(hào)、板坯尺寸、板坯重量、化學(xué)成份、目標(biāo)尺寸、產(chǎn)品公差、工藝指令（如轉(zhuǎn)鋼次數(shù)、交叉軋制方式）等。

3.2.3 軋件跟蹤

跟蹤的目的是確定鋼板在生產(chǎn)線上的實(shí)際位置和相關(guān)狀態(tài)（比如軋制階段、道次號(hào)等），以便將鋼板與預(yù)定的控制時(shí)序進(jìn)行關(guān)聯(lián)，監(jiān)視和啟動(dòng)各工藝過(guò)程的控制功能（比如設(shè)定計(jì)算、模型自適應(yīng)、測(cè)量值收集與處理等）。

由于中厚板生產(chǎn)工藝復(fù)雜，而且實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中也可能出現(xiàn)檢測(cè)器誤動(dòng)作，這就要求對(duì)L1各控制器發(fā)送來(lái)的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷，以及在更新鋼板狀態(tài)和位置時(shí)進(jìn)行可行性分析。主要手段有：判斷當(dāng)前跟蹤區(qū)和相鄰跟蹤區(qū)的鋼板數(shù)量、判斷更新鋼板的前后狀態(tài)、考慮信號(hào)變化間隔的合理性等。

3.2.4 軋機(jī)設(shè)定

軋機(jī)設(shè)定是指L2系統(tǒng)根據(jù)板坯初始數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)及人工干預(yù)量，配合跟蹤信息和部分實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)（如出爐溫度、板坯寬度），通過(guò)一系列數(shù)學(xué)模型和算法制定一套可行的軋制規(guī)程，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算出軋機(jī)、側(cè)導(dǎo)板、除鱗和冷卻介質(zhì)、輥道等設(shè)備的設(shè)定數(shù)據(jù)和工序指令，將其發(fā)送給L1執(zhí)行。

根據(jù)中厚板生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，鋼板從出爐到軋制結(jié)束離開(kāi)測(cè)厚儀這段時(shí)間內(nèi)要進(jìn)行多次軋機(jī)設(shè)定計(jì)算，每次的計(jì)算條件、目的和方法都各不相同。一般分為預(yù)計(jì)算、再計(jì)算、后計(jì)算、模型自適應(yīng)。

3.2.5 軋機(jī)模型自適應(yīng)

模型自適應(yīng)是提高模型預(yù)報(bào)精度的有力手段，可分為道次之間自適應(yīng)和鋼板之間自適應(yīng)兩種情況。

道次之間的模型自適應(yīng)是在軋機(jī)設(shè)定后計(jì)算完成后啟動(dòng)，通過(guò)比較測(cè)量值和后計(jì)算值，確定相應(yīng)數(shù)學(xué)模型的誤差，并采用指數(shù)平滑法來(lái)更新模型自適應(yīng)系數(shù)。這樣，后續(xù)道次的軋機(jī)設(shè)定再計(jì)算將能采用最新的模型系數(shù)，以提高模型預(yù)報(bào)精度。

鋼板之間的模型自適應(yīng)在每塊鋼軋制完成后啟動(dòng)，它計(jì)算的依據(jù)有各道次的自適應(yīng)系數(shù)以及最后成品的厚度、寬度、溫度、板形等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。鋼板之間自適應(yīng)可分為短期和長(zhǎng)期兩種，短期自適應(yīng)是前后兩塊鋼板（規(guī)格和鋼種相同）之間的修正，長(zhǎng)期自適應(yīng)是軋制批次（規(guī)格和鋼種不同）之間的修正。有測(cè)厚儀時(shí)，適應(yīng)過(guò)程是自動(dòng)完成的，當(dāng)沒(méi)有測(cè)厚儀時(shí)，需要人工測(cè)量板厚，并對(duì)模型計(jì)算值進(jìn)行相應(yīng)修正。

自適應(yīng)功能所要修正的模型有：軋制力模型和軋制力矩模型，寬展模型，溫度模型，軋機(jī)彈跳模型。

4 結(jié)論

兩級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)的配合能顯著提高軋件的尺寸精度，迅速適應(yīng)軋制規(guī)格的變換，顯著提高鋼板的力學(xué)性能。還可減少誤軋次數(shù)、精簡(jiǎn)操作環(huán)節(jié)、提高軋制節(jié)奏。通過(guò)投產(chǎn)后現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，該系統(tǒng)操作便捷、穩(wěn)定可靠，能快速響應(yīng)各種手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)，厚度精度達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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