原创《中小型轧线超细晶粒钢自动控制系统开发》：本论文为您写晶粒毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
摘 要：中小型轧线由粗轧机组、中轧机组和精轧机组组成,控制系统主要包括主速度级连控制、测长控制及中、精轧区活套控制.在超细晶粒钢的系统开发中需要增加对淬冷设备水泵和阀门的控制,用淬冷设备替代精轧区域的11号和12号轧机,对轧机的活套控制、速度控制和成品测长等进行重新整定.棒材线超细精粒钢自动控制系统的开发主要就是完善增加系统的控制,解决由于淬冷设备的投入而可能出现的一系列问题,以实现原有的控制功能.
关键词：超细晶粒钢；活套控制；速度级联
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.042
1 综述
中小型车间自动化控制系统采用ABB Master系统,由多个A50RMC过程站和PPA监控系统组成.此轧线系统主要由18台轧机组成,包括粗轧区域6台轧机,中轧区域6台轧机,精轧区域6台轧机,此外还包括3台剪子以及各轧机间的设备检测元件.在超细晶粒钢的控制系统调试中,用淬冷设备替代精轧区域的11号和12号轧机,需要增加穿水淬冷系统的控制部分,比如流量调节阀和各个切断阀的控制,通过调节水流量来控制轧件在此区域的速度并调整轧件温度.穿水淬冷设备除了出入口外是一个密封的系统,因此原有的活套扫描仪检测不到轧件,只能靠模拟原有检测信号以完成整个系统的速度级联控制及轧件的测长控制.
2 穿水设备功能实现
在轧线区域增加三个水阀：开关阀V1、溢流阀V2、开关阀V3,操作画面上增加超晶细粒钢的穿水监控等功能.增加一个流量检测点和一个压力检测点在进水管道上,可以根据流量或者压力来进行PID调节控制阀的开口度,并以此来控制轧件的温度及其搬运速度.
在11号轧机前,将检测轧件位置的检测元件由活套扫描仪换型为热金属探测器（HMD）,用来控制三个水阀的启停.设定淬冷设备到HMD的距离为L1, 2#剪到HMD的距离为L2,轧件的搬运速度为V.
t1等于L1/V
t2等于L2/V
轧制精细粒钢时,为减少冷却水对管道及水阀的冲击,调节阀应在任意时间内应保持一定的开口度：不轧钢时,开关阀V1、V3常闭,溢流阀V2常开；轧钢时,在HMD检测到轧件后,开关阀V1、V3延时t1-0.3秒打开,溢流阀V2延时t1秒关闭.HMD检测不到轧件后,延时t2秒后,所有调节阀恢复初始状态.
3 轧线速度级联及测长
在轧线区域替换11号和12号两台轧机,切断了轧件控制系统中轧钢的连续性,所以需要在实际的轧制过程中不断进行速度调整,从而实现淬冷设备和轧机速度的匹配.
3.1 上游主速度参考值级联
在工艺计算时,首先需设定成品轧机的MCCU值,然后根据系数R向前推算各工作轧机的速度,计算公式为： MCCUn-1等于MCCUn/Rn（MCCU：主速度上游級联值,成品轧机的MCCU为定值）.
用淬冷设备替代11号和12号轧机后,需要在轧机速度级联的控制上做相应的调整,2#剪前由12号轧机改为10号轧机.故10号轧机的MCCU值理论上应该由13号轧机的MCCU值及系数R来确定,但因为10号轧机和13号轧机间经过了淬冷设备,其速度值也会有相应的衰减,因此还需要适当调整10号轧机的MCCU值.根据多次的实验结果,确定穿水水压与此修正值成比例关系.
3.2 上、下游比例调节速度级联
上、下游比例调节速度级联分别向上游轧机和下游轧机传递速度调节量,由自动活套控制产生此调节量的值,计算公式及公式中所用缩写意义如下：
上游轧机： PCCUn-1等于（PCCUn/Rn）+LPROPUn（正常状态下,设定成品机架的PCCU为0）
下游轧机： PCCDn+1等于（PCCDn+LPROPD n+1）*R n+1（正常状态下,PCCDn为0）
PCCU：比例上游级联调节值
LPROPU：自动活套控制产生的上游比例调节值
PCCD：比例下游级联调节值
LPROPD：自动活套控制产生的下游比例调节值
10号轧机PCCU值与MCCU值的计算一样,需要甩开11号和12号轧机,由13号轧机的PCCU值、系数R及LPROPD比例调节值来确定.计算公式如下：
上游轧机： PCCUn-3等于PCCUn/Rn+LPROPUn
下游轧机： PCCDn+3等于（PCCDn+LPROPDn+3）*Rn+3
级联调整完成后,计算轧机的最终速度参考值并直接发送给变频系统.计算公式如下：
MATSPn等于MCCUn+PCCUn+PCCDn.
3.3 测长功能修正
轧件测长的稳定性和准确度依赖于辊道上的检测元件,在淬冷设备替换11号和12号轧机时,需要模拟12号轧机前的检测信号BZ和S2剪子前的检测信号BC,并做好后面检测元件的误信号切除及信号强化等工作.穿水淬冷设备安装后,12号轧机前的活套扫描仪无法检测到轧件,为更好的跟踪定位轧件位置,在11号轧机前安装一个HMD,设定12号轧机前活套扫描仪到HMD的距离为L,轧制速度为V,则12号轧机前的检测信号BZ可用此HMD加L/V秒延时来进行模拟.
轧件头部到达12号轧机前活套扫描仪（由HMD加延时模拟）后启动修正长度计数器,计数器由最后一架轧机的设定速度VSRF来进行积分；当S2剪子前的检测信号BC检测到棒材头部时读取计数器内的测量值L.由测量值L和实际值L_SET（BZ与BC之间的距离）进行比较得出设定速度与实际速度的比例系数K,同时对K进行高/低限比较（设定区间为0.9—1.1）,如果K超出设定区间,系统产生速度偏差报警.在连轧过程中取十次的比例系数K进行加权求平均值,用以确定轧制过程中设定速度与实际速度的偏差系数Ksp,用于测长积分的速度值为：Vsp等于VSRF*Ksp
4 系统运行效果
在棒材线超细晶粒钢的生产中,通过动态跟踪、信号模拟等措施,最大限度地减少了轧机速度级联控制、轧件测长计算以及剪切中所出现的误差,在不影响原来的生产节奏的前提下,有效地提高了成材率.
参考文献：
[1]棒材超细晶粒钢自动控制系统的研发[J].计算机光盘软件与应用.
[2]轧线控制技术研究与应用[J].机电信息.
晶粒论文参考资料：
结论：中小型轧线超细晶粒钢自动控制系统开发为关于晶粒方面的论文题目、论文提纲、晶粒论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
