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《數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用雜志》2014年第六期

1熱軋帶鋼厚度控制原理

板坯經(jīng)過熱軋粗軋機(jī)軋成薄坯,然后送到精軋機(jī)軋制。精軋根據(jù)來料的溫度,速度,溫度和鋼種等通過軟件算出輥縫等參數(shù),完成精軋的初始條件設(shè)定。帶鋼進(jìn)入精軋機(jī)軋制后,測(cè)厚儀可以實(shí)時(shí)對(duì)熱軋帶鋼進(jìn)行測(cè)厚,從而達(dá)到動(dòng)態(tài)控制熱軋帶鋼厚度的目的。熱軋帶鋼的偏差原因有:來料原因和設(shè)備原因等。雖然不能對(duì)這些原因造成的誤差進(jìn)行定性和定量分析。但是可以通過找出前后兩個(gè)機(jī)架負(fù)荷誤差和熱軋板厚誤差的相關(guān)關(guān)系,從而可以瞬間在建立確定誤差原因的模糊模型對(duì)帶鋼厚度進(jìn)行控制。

當(dāng)帶鋼通過第n架軋機(jī)和第n+1架軋機(jī),實(shí)際軋制力大小fnr和f(n+1)r,設(shè)定軋制力分別為fns和f(n+1)s,記軋制力偏差為fn,fn+1。則有:fn=fnr-fns(n=1,2,…6)將第n架軋機(jī)和第n+1架軋機(jī)軋制力偏差模糊化后得出修正值,并將將修正值代入到下道機(jī)架。在熱軋厚度控制中,采用PLC作為模糊控制器,采用第n架軋機(jī)和第n+1架軋機(jī)的負(fù)荷偏差作為輸入量,輥系修正值作為輸出值。

2模糊控制的PLC實(shí)現(xiàn)

上位機(jī)采用西門子公司W(wǎng)inCC6.0作為監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)輥縫設(shè)定,數(shù)據(jù)反饋等。控制系統(tǒng)采用西門子step7編程軟件,C語言作為補(bǔ)充。這樣,PLC在實(shí)現(xiàn)模糊控制算法和熱軋工藝控制具有優(yōu)勢(shì)。西門子step7編程軟件能夠使用功能模塊式編程結(jié)構(gòu),所有控制模塊均可作為子程序在主循環(huán)模塊OB1中調(diào)用。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),首先掃描啟動(dòng)模塊OB100,對(duì)所有條件進(jìn)行初始化。系統(tǒng)的模糊控制在功能模塊FC1中完成,在功能塊FC1中能夠調(diào)用子程序FC10,FC20,FC30和FC40。

在FC10中計(jì)算第n架和第n+1架軋機(jī)的實(shí)際值和設(shè)定值偏差;FC20中完成模糊控制量量化,如果在量化過程中數(shù)量超限則程序中斷,自動(dòng)跳轉(zhuǎn)。FC30實(shí)現(xiàn)模糊控制規(guī)則查詢,程序采用C語言編程。FC40采用系數(shù)加權(quán),平均法完成輸出量的解模糊化,快速修正輥縫,從而實(shí)現(xiàn)熱軋帶鋼厚度控制。厚度控制的數(shù)據(jù)模塊DB1-DB4存儲(chǔ)著各軋制道次目標(biāo)值,實(shí)際反饋值和控制工程中量化因子等參數(shù)。在熱軋控制中系統(tǒng)能夠在150ms內(nèi)完成修正量計(jì)算并快速修正輥縫。

3結(jié)語

隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,近年來模糊控制逐步應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。熱軋產(chǎn)線采用西門子S7系列PLC作為控制器,將模糊控制運(yùn)用到熱軋帶鋼厚度控制中取得了良好的應(yīng)用效果。熱軋帶鋼的厚度偏差能夠保證在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi),取得了預(yù)期的效果。

作者：陳聞起單位：唐山國(guó)豐鋼鐵有限公司熱軋薄板廠