铜带可逆冷轧机计算机控制系统的设计与应用

论文摘要

计算机控制系统是铜带四辊可逆冷轧机的重要组成部分,它采用两级计算机控制,是集轧机传动控制、自动厚度控制(AGC)、自动板形控制(AFC)、过程控制和管理、故障诊断和报警以及显示报表为一体的计算机控制系统。课题针对目前比较有代表性的三种轧机主传动系统:全数字直流传动系统、全数字交交变频系统、基于IGBT的全数字交直交变频系统,进行方案论证,选择西门子SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制变频器作为四辊可逆冷轧机的主传动。结合电力电子技术的发展,对IGCT和IGBT变频器进行了分析对比。张力控制基本可分为两种:直接张力控制和间接张力控制。课题对两种张力控制方式进行了对比,并提出SIMOVERT MASTERDRIVES卷取张力控制系统实现方法及其在可逆冷轧机中的应用。液压厚度自动控制包括恒位置控制、恒压力控制、压力AGC、厚度前馈控制、厚度反馈控制、质量流控制等,本课题分析它们各自的特点及在可逆冷轧机中的应用;并介绍近年来兴起的智能控制理论包括模糊控制、自适应控制、神经网络和专家控制等在厚度控制中的应用。对ABB、SIEMENS和UNGERER公司的接触式平直度测量控制系统进行分析对比;从工程实际出发选用ABB FSA system 6.0板形测量控制系统,并介绍其在四辊可逆冷轧机中的控制方法和应用特点。课题分析铜带可逆冷轧机计算机控制系统的结构与组成,重点讨论和研究可逆冷轧机的传动控制、液压自动厚度控制和板形控制及其在铜带可逆冷轧机上的设计与应用,并根据近年来控制理论的研究成果和计算机控制系统的发展提出本课题的不足和未来研究的方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 前言
• 1.1 铜及铜合金铸锭生产工艺
• 1.2 铜及铜合金板带生产工艺
• 1.3 项目的背景和国内外研究现状
• 第二章 铜带四辊可逆冷轧机的主要参数及轧制工艺过程
• 2.1 铜带可逆冷轧机的主要技术参数
• 2.2 铜带可逆冷轧机的主要设备组成
• 2.3 轧制工艺过程
• 第三章 铜带四辊可逆冷轧机计算机控制系统的组成
• 3.1 自动化1级系统
• 3.1.1 PLC系统配置
• 3.1.2 自动化1级系统软件平台
• 3.1.3 自动化1级系统控制功能
• 3.1.4 自动化1级系统功能表
• 3.2 自动化2级系统
• 3.2.1 自动化2级系统配置
• 3.2.2 自动化2级系统硬件、软件配置
• 3.3 通讯网络
• 第四章 铜带四辊可逆冷轧机传动控制
• 4.1 可逆冷轧机主传动方案的选择
• 4.1.1 全数字直流传动方案
• 4.1.2 交—交变频方案
• 4.1.3 交—直—交变频方案
• 4.2 可逆冷轧机卷取机的张力控制
• 4.2.1 可逆冷轧机张力控制原理
• 4.2.2 卷径测量及计算
• 4.2.3 逆冷轧机的自动转矩控制
• 4.2.4 逆冷轧机卷取机张力控制实现
• 4.2.5 小结
• 第五章 接触式测厚系统
• 5.1 概述
• 5.2 测厚系统的对比与选用
• 5.3 VBS2094型接触式测厚仪的组成
• 5.3.1 测量C型支架
• 5.3.2 测量模块
• 5.3.3 VMF2000测量放大器
• 5.3.4 测控系统
• 5.4 小结
• 第六章 铜带四辊可逆冷轧机的厚度控制
• 6.1 概述
• 6.2 液压AGC系统的基本结构与技术指标
• 6.3 恒位置控制
• 6.4 恒压力控制
• 6.5 压力AGC
• 6.6 轧机压下效率补偿系数D的工程计算
• 6.7 前馈厚度控制
• 6.8 反馈式厚度控制
• 6.9 质量流厚度控制
• 6.10 小结
• 第七章 铜带四辊可逆冷轧机的板形控制
• 7.1 概述
• 7.2 几种辊式板形仪的对比与选用
• 7.3 ABB板形测量原理
• 7.4 ABB板形测量系统组成
• 7.5 可逆冷轧机的板形控制
• 7.6 小结
• 第八章 工作总结和展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间参加的科研项目和发表的论文