板帶軋機(jī)電動(dòng)及液壓壓下聯(lián)合控制系統(tǒng)

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1、僅供參考[整理]安全管理文書板帶軋機(jī)電動(dòng)及液壓壓下聯(lián)合控制系統(tǒng)日期：__________________單位：__________________第1頁共6頁僅供參考[整理]板帶軋機(jī)電動(dòng)及液壓壓下聯(lián)合控制系統(tǒng)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，汽車、電子等行業(yè)對(duì)板帶鋼材的質(zhì)量要求越來越高。厚度是板帶材最重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，厚度自動(dòng)控制AGC控制性能的優(yōu)劣將直接影響軋制產(chǎn)品的質(zhì)量。本文對(duì)該軋機(jī)采取的改造方案為電動(dòng)壓下和液壓壓下聯(lián)合控制板厚，由電動(dòng)壓下進(jìn)行輥縫粗調(diào)，液壓壓下系統(tǒng)負(fù)責(zé)輥縫精調(diào)。板帶軋機(jī)厚度控制理論1.1.影響軋制產(chǎn)品厚度的因素軋制過程中，影響軋制產(chǎn)品厚度的因素

2、很多，根據(jù)彈跳方程，生產(chǎn)實(shí)際中影響軋制產(chǎn)品厚度的因素主要如下：1.1.1.軋機(jī)的機(jī)械裝置和液壓裝置在軋機(jī)加工裝配過程中，零部件之間的誤差對(duì)軋機(jī)的剛度和空載輥縫造成直接影響，從而使得軋制產(chǎn)品的厚度偏離目標(biāo)值。軋機(jī)開始運(yùn)作之后，其零部件會(huì)發(fā)生變形或扭曲，這都會(huì)改變軋機(jī)輥縫的大小和形狀。一般情況，軋機(jī)的剛度越大，軋機(jī)的彈跳量越小，輥縫的變化程度和軋制產(chǎn)品厚度偏差都越小，產(chǎn)品尺寸精度就越高。1.1.2.軋件的來料特性厚度不均、硬度變化、截面變化、平直度變化等來料特性會(huì)對(duì)軋制生產(chǎn)過程中的軋制力大小和輥縫值變化產(chǎn)生一定影響。當(dāng)影響因素已知，而來料特性未知，這就難以滿足軋制產(chǎn)品的厚度要求，此時(shí)

3、，只有軋機(jī)的厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。1.1.3.軋機(jī)的控制系統(tǒng)軋機(jī)的控制系統(tǒng)分為軋機(jī)硬件設(shè)備和控制模型。限制軋機(jī)厚度控制精度的硬件因素主要有計(jì)算機(jī)的速度與精度、傳感器的精度與穩(wěn)定性等。第5頁共6頁僅供參考[整理]板帶軋機(jī)壓下控制系統(tǒng)2.1.電動(dòng)壓下自動(dòng)控制系統(tǒng)2.1.1.電動(dòng)壓下控制過程本軋機(jī)的傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)分別安裝一臺(tái)西門子直流電機(jī)，用于空載時(shí)粗調(diào)軋機(jī)輥縫，當(dāng)接收到粗調(diào)輥縫設(shè)定值后，將電動(dòng)輥縫調(diào)到目標(biāo)設(shè)定值，此外，通過進(jìn)行傾斜度的監(jiān)控，使得傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的壓下位置偏差控制在允許的范圍內(nèi)，即上輥的傾角保持在允許的偏差范圍內(nèi)。電動(dòng)壓下控制方式為電機(jī)帶動(dòng)齒輪、蝸桿、渦輪傳

4、動(dòng)，壓下兩臺(tái)50HP電機(jī)帶動(dòng)齒輪嚙合。由于通過大齒輪連接軸上的蝸桿帶動(dòng)軋機(jī)兩側(cè)蝸輪，蝸輪與壓下螺絲轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪旋轉(zhuǎn)是，壓下螺絲上下運(yùn)動(dòng)。電機(jī)之間的電磁離合器可以同步控制兩邊的壓下，離合器離開時(shí)，兩邊壓下電機(jī)可以進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。2.1.2.電動(dòng)壓下定位過程的控制算法2.1.3.電動(dòng)壓下電機(jī)的控制方式在此調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)刻隨著給定電壓發(fā)生變化而變化，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出限幅值決定控制電機(jī)的最大允許電流，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)可以對(duì)負(fù)載的變化起抗擾作用，從而實(shí)現(xiàn)無靜差轉(zhuǎn)速。2.2.液壓壓下控制傳統(tǒng)電動(dòng)AGC存在很多問題，比如響應(yīng)速度慢、調(diào)節(jié)精度差、壓下效率低等。此案

5、待會(huì)的軋機(jī)一般都采用液壓壓下控制方式或者電液相結(jié)合的控制方式。液壓壓下控制系統(tǒng)可以根據(jù)軋制實(shí)際情況改變，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，從而保證軋制產(chǎn)品的厚度保持不變。其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：第5頁共6頁僅供參考[整理]2.2.1.液壓AGC的響應(yīng)速度快，調(diào)整精度高。液壓AGC系統(tǒng)的伺服系統(tǒng)靈敏度高、摩擦力小，使得系統(tǒng)的慣性大幅度降低，得以快速響應(yīng)控制信號(hào)。相對(duì)于電動(dòng)AGC來說，其具有較高的階躍響應(yīng)頻率，這個(gè)數(shù)值一般在25Hz左右。同時(shí)，液壓采用先進(jìn)的反饋方式，控制精度可以達(dá)到2.5um，這遠(yuǎn)抄電動(dòng)裝置的精度。2.2.2.液壓AGC的過載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠。液壓壓下系統(tǒng)有防止軋機(jī)過載的安全閥等，這可以方式

6、損壞軋輥與軸承。在出現(xiàn)異常狀況時(shí)，如卡鋼、堆鋼等，可以快速排出液壓缸中的壓力油，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。采用液壓壓下方式可以根據(jù)工藝需要靈活地進(jìn)行控制。液壓壓下方式可以方便的對(duì)軋機(jī)的當(dāng)量剛度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)軋機(jī)的恒輥縫控制與恒壓力控制之間的轉(zhuǎn)換，以滿足不同軋制階段對(duì)機(jī)架當(dāng)量剛度的要求，適應(yīng)各種金屬、各種規(guī)程及不同厚度的軋制要求。2.2.3.液壓AGC的體積小、重量輕，具有慣性低、工作平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，在功率相同的情況下，特別是在大功率工況下，液壓AGC與電動(dòng)AGC相比，上述優(yōu)點(diǎn)的體現(xiàn)尤為明顯。2.2.4.液壓AGC裝置均采用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使繁雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化，更能節(jié)約成本。3.基于A

7、MESIM和MATLAB的HAPC仿真研究3.1.電液伺服位置仿真模型建立根據(jù)液壓壓下伺服系統(tǒng)的物理模型特點(diǎn)，在AMESIM環(huán)境下構(gòu)造其機(jī)械液壓模型，具體步驟如下所述：3.1.1.建立系統(tǒng)模型：首先選擇AMESIM的繪圖模式，根據(jù)軋機(jī)液壓壓下系統(tǒng)的實(shí)際物理模型，搭建好液壓壓下系統(tǒng)框架如圖3所示。利用AMESIM能夠?qū)崿F(xiàn)與MATLAB/Simulink進(jìn)行聯(lián)合仿真的接口，在已經(jīng)搭建好的液壓壓下模型中搭建進(jìn)行聯(lián)合仿真控制模塊。第5頁共6頁僅供參考[整理]3.1.2.選擇系統(tǒng)子模型：根