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電氣傳動自動化

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液壓軋機AGC控制系統

1.       AGC系統配置概述

 AGC系統采用上、下位兩級PLC控制方案,是集軋機過程通訊、參數傳遞、AGC控制和故障報警為一體的計算機系統。下位機集輥縫、壓力控制一體,上位機與下位機通過Ethernet網進行數據實時交換完成軋制過程控制。AGC系統采用西門子S7-400+FM458專用軸定位模塊實現。AGC系統與基礎自動化PLC與傳動系統及遠程站通過Profibus現場總線連接,實現工藝參數交換。系統穩定、可靠性高。

 

   AGC系統.jpg

 

2.       AGC系統功能

a位置控制(POSITION  CONTROL:位置控制是APC控制的基本內環,它與其他APC模式一起使用。位移傳感器可安裝在軋機壓上油缸上。在軋機的操作側和傳動側油缸分別有兩(1)個傳感器獲取位置反饋信號,然后把這兩個信號加以平均產生一個代表中央位置的信號,這個平均值和一個輥縫給定信號相比較,用兩者的差值來驅動伺服閥,調整壓上油缸使差值趨于零。

b壓力控制(LOAD  CONTROL:壓力控制是液壓軋機控制的第二個基本內環,它也需與其他控制模式一起使用。安裝于壓上油缸上的壓力傳感器檢測油缸內的壓力,經轉換得到軋機軋制力反饋信號,這個信號和一個壓力給定信號相比較,用兩者的差值來驅動伺服閥,調整壓上油缸使差值趨于零。壓力控制主要用于壓力AGC控制、軋機預壓靠調零、軋機調試及故障診斷。

c、壓力AGC控制(GAUGE  METER:這種控制也被稱為液壓軋機的可變剛性。壓力AGC控制可以有效地增加軋機剛性,使軋機的等效剛性遠大于軋機的自然剛性。在軋制過程中,控制系統分別檢測軋機操作側和傳動側的軋制壓力,根據軋機的剛性曲線,計算出軋制力所引起的機架拉伸,相對于預計機架拉伸的任何變化被送入輥縫控制環進行動態補償。如果上述變化被完全補償,即100%補償,則軋機將呈現一無限大剛性,軋輥輥縫將不受來料厚度和硬度的影響,可以產生恒定的出口厚度。但是,100%的軋機剛性補償會使支承輥偏心完全印軋在帶材上,影響軋制精度,實際工作中,補償的百分比需要調整以獲得最佳的軋機性能。

d、輥縫和壓力調偏控制(GAP/LOAD  TILT  CONTROL:通過分別調整操作側,傳動側軋輥輥縫,使軋輥傾斜,調偏控制用于控制軋機出口側帶材的板形。

e、厚度監控(GAUGE  BACKWARD  CONTROL:通過出口側測厚儀檢測軋機出口側帶材的厚度偏差,控制軋輥輥縫或軋制壓力,使厚度偏差趨于零。厚度監控可以消除因熱膨脹、軋制速度等對出口厚度的影響,消除入口厚度變化和入口帶材硬度變化的影響。 

f、厚度預控(GAUGE  FORWARD  CONTROL:通過入口側測厚儀檢測軋機入口帶材厚度,存入一先入先出的厚度鏈表中,經過延時后,根據所存厚度值控制軋輥輥縫或軋制壓力,使軋機出口側帶材的厚度偏差減小。延時的時間決定于入口測厚儀至軋輥中心線的距離和軋材的線速度。

g、加減速補償控制(COMPENSATION  CONTROL TO  ACC OR  DEC SPEED:在軋機的加減速段,軋機出口厚度會隨軋制速度的變化而變化,出口厚度將嚴重超差,加減速補償控制將根據軋機數學模型來實時調整輥縫或軋制壓力,以補償厚度的變化,減少軋機加減速段的厚度誤差。(一般情況下,加速時帶材會自動減薄,減速時,帶材會自動增厚)。

h、秒流量控制(MASS FLOW CONTROL):根據流量恒定原理,單位時間內進入軋機的帶材體積應等于軋機出口帶材的體積,因此,可通過測量軋機入口、出口速度和入口厚度計算出軋機出口厚度,這一計算厚度與設定厚度的偏差用于控制軋輥輥縫或軋制壓力,同時,用出口測厚儀測得的帶材實際厚度偏差對上述控制進行校正。

i、張力AGC(GAUGE  TO  TENSION  CONTROL):張力AGC是通過調整軋機的入口張力,使軋機出口側帶材的厚度偏差趨于零。

j、速度AGCGAUGE TO SPEED CONTROL:速度AGC是通過調整軋機的軋機速度,使軋機出口側帶材的厚度偏差趨于零。

k、軋制工藝選擇(MILL  SET  UP:控制系統配置有軋制工藝數據庫,可以存儲多達數百種軋制工藝。每種軋制工藝包括:軋制道次、入口厚度、出口厚度、板材寬度、合金號、輥縫、軋制力、軋制速度等控制參數。在軋制不同規格的板材時,只需要調出相應的軋制工藝即可在每道次開始軋制以前自動設置軋制狀態。

l、數據顯示及操作控制(DATA  DISPLAY  AND  MILL  OPERATION:在過程管理及HMI操作站均可實時顯示軋機的各種參數和厚度變化曲線,并可在軋制過程中修改這些參數。

m、自動報表產生(AUTOMATICALL  REPORTS  GENERATION:在每卷帶材或每道次軋制結束后,系統可以自動產生帶卷報表,記錄此卷帶材每一道次的軋制情況。包括:輥縫、軋制力、軋制速度入口及出口厚度曲線、厚度偏差分布曲線、產品精度等。在每一班和每一天生產結束以后,系統可以自動產生班報表和日報表,記錄生產情況。帶卷報表和班報表、日報表將保存在生產報表數據庫中。

n、故障診斷系統(FAULT  DIGNOSTICS:一個控制系統的可靠性由兩個方面來保證:一是系統的平均無故障時間,這可以通過選擇高可靠性的元器件及性能先進的計算機來保證;一是系統的故障修復時間,故障修復時間當然是越短越好,故障診斷系統提供了大量的系統保護和檢測手段,可以幫助現場技術人員快速查找系統中可能發生的各種故障,快速排除。

o、系統維護(SYSTEM  MAINTENANCE:系統具有自主開發能力,無須借助其他設備就可以進行編程,可在線調試、修改控制參數等,可使厚控系統始終保持最佳工作狀態。



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