APC自动控制系统在四辊平整机上的应用
SIMATIC TDC在平整机自动化系统的应用
SIMATIC TDC在平整机自动化系统的应用随着工业自动化技术的不断发展，数字化控制系统在各个行业中得到了广泛的应用。
在生产线中，自动化系统的应用可以有效地提高生产效率、降低成本，并提高产品质量。
而在各种自动化系统中，平整机的自动化系统是工业生产中不可或缺的一部分。
SIMATIC TDC作为西门子公司的数字化控制系统，在平整机自动化系统中具有重要的应用价值。
一、平整机自动化系统的概念所谓平整机，指的是可以将原材料进行平整处理，使其具备一定的表面平整度和厚度精度的设备。
在工业生产中，平整机的应用非常广泛，尤其是在金属加工、塑料加工等行业中起着关键作用。
平整机自动化系统可以完全控制整个工艺流程，包括原材料的输送、加工工序、产品的检测以及成品的包装等各个环节，从而实现了生产过程的数字化和智能化管理。
二、SIMATIC TDC的特点和优势SIMATIC TDC是西门子公司生产的一款工业数字化控制系统，具有模块化、开放式、灵活性和可靠性等特点。
它可以实现PLC（可编程逻辑控制器）和数控系统的功能，能够对生产系统进行全面的控制和监测。
SIMATIC TDC还具有先进的通信功能，可以与多种设备、传感器和执行器进行连接，实现设备间的信息传递和协调。
SIMATIC TDC还拥有丰富的应用库和开发工具，能够快速实现各种自动化控制需求，提高系统的适应性和灵活性。
1. 控制系统优化在平整机自动化系统中，SIMATIC TDC能够实现对整个生产过程的控制和调节，包括原材料的输送速度、加工压力、温度、加工次数等参数的精确控制。
通过实时监测和精确调节，可以保证产品的加工质量和生产效率。
2. 自动化生产流程SIMATIC TDC可以实现整个生产流程的自动化控制，包括原材料的输送、加工工序、各种传感器的数据采集和产品的检测等。
通过预设的程序和算法，可以使整个生产过程实现自动化运行，减少人为操作和提高生产效率。
3. 故障诊断和远程监控SIMATIC TDC具有先进的故障诊断功能和远程监控系统，可以对设备进行实时监测和故障诊断，及时发现问题并进行处理。
基于FM458的平整机AEC控制系统
基于FM458的平整机AEC控制系统【摘要】通过某钢厂采用西门子FM458功能模块改造后的四辊平整机自动延伸率控制（AEC）系统，介绍了平整机延伸率控制的基本概念，分析了延伸率控制的三种方法，以及延伸率控制策略的实际应用。
关键词：FM458；平整机；延伸率；轧制力控制；张力控制1引言平整作为冷轧板材生产中最接近成品的一道工序，对带钢板形、力学性能、板面形貌等起着重要作用。
延伸率是平整生产中控制带钢力学性能的唯一变形指标，是控制的核心参数。
某钢厂1100mm单机架四辊平整机组原延伸率控制为工业PC+DOS系统实现，即硬件采用工业计算机及功能板卡，软件采用基于DOS操作系统开发的控制程序。
原AEC系统延伸率控制策略落后、控制精度低、设备故障率高，通过采用西门子FM458功能模块对控制系统进行改造后，实现了高精度的带钢延伸率控制。
2 FM458控制系统2.1硬件配置采用FM458功能模块，具有独立于S7-400PLC的CPU，循环速度最高可达0.1ms，可完成快速实时闭环，实现液压伺服系统高动态响应、高精度的闭环控制。
扩展模块选用EXM438-1，具有功能丰富的接口通道，采用LE总线，确保FM458与EXM438-1之间的快速数据传送。
2.2软件配置FM458编程软件采用CFC（连续功能图）。
CFC是一种可视化的类似于G语言的软件编程方式，适合于浮点型运算和复杂的控制算法开发。
编程以功能块为基础，各功能块间的数据连接传输使用连线的方式，可以直观清晰的看出数据流向。
每个功能块都有参数表，可根据实际工艺要求选择不同的参数。
功能块之间的连接可以在相同或不同的CFC之间的相同或不同的分区页面上进行，连接标记由系统自动标出。
因此，采用CFC可以完成很复杂的大型控制任务。
3平整机伸率的定义及测量3.1平整机延伸率的定义平整机的延伸率ε是指带钢经过平整轧制工序后，产生的长度增量部分占原长度的百分比，即平整前后带钢长度的变化率，其公式表达式为，式中L0、L1分别为平整前后的带钢长度。
采用先进AGC系统的可逆四辊冷轧机控制系统
采用先进AGC系统的可逆四辊冷轧机控制系统【摘要】本文主要介绍了采用先进AGC系统的可逆四辊冷轧机控制系统。
在通过对研究背景、研究目的和研究意义的介绍，引出了研究的重要性。
在对先进AGC系统以及可逆四辊冷轧机控制系统进行了概述，并探讨了AGC系统在四辊冷轧机中的应用及优势。
还分析了AGC系统在提高生产效率方面的应用。
在总结了四辊冷轧机控制系统对生产效率的提升作用，展望了AGC系统在四辊冷轧机中的应用前景，并提出了研究结论与展望。
通过本文的研究，可以为可逆四辊冷轧机控制系统的优化提供重要参考，进一步提高生产效率和质量。
【关键词】关键词：先进AGC系统、可逆四辊冷轧机、控制系统、生产效率、优势分析、应用前景、研究结论、展望。
1. 引言1.1 研究背景四辊冷轧机是金属材料加工中常用的设备，其控制系统的稳定性和精准度对产品质量和生产效率有着重要影响。
随着科技的不断发展，先进的AGC（自动化板形控制）系统被广泛应用于四辊冷轧机中，通过实时监测板形和调整辊系压力来实现精确控制和调节过程。
研究背景中，可以从四辊冷轧机的传统控制系统存在的问题入手，如传统控制系统对板形调整的精度和响应速度有限，限制了生产效率的提高；同时可以介绍先进AGC系统的发展历程和在其他领域的成功应用，为其在四辊冷轧机中的引入提供依据。
还可以分析市场需求和技术发展趋势，指出AGC系统在四辊冷轧机中应用的必要性和可行性，引出研究的具体目的和意义。
1.2 研究目的为了解决传统四辊冷轧机控制系统在生产过程中存在的问题，本文旨在通过采用先进AGC系统来提高可逆四辊冷轧机的控制性能和生产效率。
具体的研究目的包括：1. 分析先进AGC系统在四辊冷轧机中的应用情况，探讨其在提高轧制质量和稳定性方面的效果；2. 调研现有可逆四辊冷轧机控制系统的特点和不足之处，从而为引入AGC系统提供技术支持和改进方向；3. 探讨AGC系统在提高生产效率和降低生产成本方面的优势，为企业决策提供参考依据；4. 研究AGC系统在四辊冷轧机中的应用前景，为相关企业在技术升级和设备更新方面提供建议和指导。
《四辊平整机组复杂浪形的控制及虚拟板形仪的设计》范文
《四辊平整机组复杂浪形的控制及虚拟板形仪的设计》篇一一、引言四辊平整机组是现代金属板材加工的重要设备，其加工质量直接影响到产品的最终性能和外观。
在生产过程中，复杂浪形的控制是确保产品质量的关键环节之一。
随着科技的发展，虚拟板形仪的设计和应用也为平整机组的浪形控制提供了新的思路和方法。
本文将详细探讨四辊平整机组复杂浪形的控制技术及虚拟板形仪的设计原理和应用。
二、四辊平整机组复杂浪形的控制1. 浪形产生原因及影响因素四辊平整机组的浪形产生主要由材料特性、设备参数、操作工艺等多方面因素影响。
其中，材料的不均匀性、设备磨损、操作不当等都会导致浪形的产生和加剧。
因此，要有效控制浪形，需从这些方面入手。
2. 浪形控制技术（1）优化设备参数：通过调整四辊平整机组的辊缝、辊速等参数，使设备运行更加稳定，从而减少浪形的产生。
（2）加强设备维护：定期对设备进行检修和维护，及时发现和解决设备磨损问题，保证设备的正常运行。
（3）改进操作工艺：通过优化操作流程，减少人为因素对浪形的影响，如控制板材的进给速度、温度等。
三、虚拟板形仪的设计1. 虚拟板形仪的原理虚拟板形仪是一种基于计算机技术的板形检测系统，通过采集和处理四辊平整机组加工过程中的数据，实时监测板材的板形变化。
其原理是利用计算机模拟实际板形的变化过程，通过算法分析得出板材的板形数据。
2. 虚拟板形仪的设计（1）硬件设计：虚拟板形仪的硬件部分主要包括传感器、数据采集卡、计算机等。
传感器用于采集板材的形状数据，数据采集卡用于将传感器采集的数据传输到计算机中，计算机则负责处理和分析这些数据。
（2）软件设计：虚拟板形仪的软件部分主要包括数据采集软件、数据处理软件和人机交互界面等。
数据采集软件负责从传感器中获取数据，数据处理软件则负责对这些数据进行处理和分析，得出板材的板形数据。
人机交互界面则用于显示和分析结果，方便操作人员使用。
3. 虚拟板形仪的应用虚拟板形仪的应用可以大大提高四辊平整机组的生产效率和产品质量。
620mm四辊冷轧机自动控制系统的研究与应用
620mm四辊冷轧机自动控制系统的研究与应用【摘要】介绍了中冶陕压重工设备有限公司自主开发设计的四辊冷轧机，主要介绍了轧机的主要参数、设备组成及自动控制系统的组成、结构和功能，由于自动控制系统采用了先进的网络通讯技术及灵活多变的控制方式，实现了高精度轧制，从而保证了产品质量。
【关键词】四辊冷轧机；自动控制系统；结构1.前言620mm四辊冷轧机是我公司的主打产品，我公司开发设计的四辊冷轧机整体成套技术达到国内领先水平，其产品精度要求高，是我公司具有自主知识产权、自主研制开发的机、电、液一体化全部成套的有色板冷轧机。
我公司生产的四辊冷轧机具有轧制稳定、轧制精度高、成材板型好等特点。
2.轧机的主要参数3.设备组成：620mm四辊可逆冷轧机组机械设备由四辊冷轧机、电动压下装置、换辊装置、轧制线液压斜楔调整装置、普通液压站、稀油润滑等系统组成。
其中四辊轧机、压下高、低速装置为直流电动机传动，其余供液泵均为交流电动机驱动。
4.电气控制系统组成：整个系统可分为三个控制系统，L0级、L1级和L2级。
L0级系统为现场自动化系统，主要由6RA70和ET200组成，他们之间通过两条PROFIBUE-DP网络连接，一条PROFIBUE-DP网络用于连接现场所有的操作点，另一条PROFIBUE-DP网络用于所有直流传动装置的连接，L0级系统主要实现以下功能：现场信号（温度、高度、位置、液位等）的采集；现场执行机构的控制；直流电机和相应冷却系统的控制；现场操作箱的工艺操作控制；MCC工艺控制；与L1系统的信息交换。
L1级系统为基础级自动化系统，主要由西门子300PLC和功能模块等组成。
L1级系统主要实现以下功能：生产过程的参数控制、联锁和顺序控制；各设备运行状态的监视和报警；液压站等的工艺控制；主轧机的速度控制和显示；压下电机的位置控制；L0、L2级系统进行信息交换。
L2级系统为监控级自动化系统，主要由装在研华工控机中的WinCC监控系统组成，其主要实现以下功能：轧机生产现场的各设备状态、工艺参数显示；满足轧机启动条件的状态信号的显示；设置轧机运行时所需的工艺参数；液压站的液位、温度等状态监视和远程操作控制；各个直流电机的温度显示和报警；现场接近开关、限位开关、电磁阀等状态显示；轧机运行时的电机电流、电压的趋势图显示和存储；系统运行时产生的报警故障显示和记录；存储每一道次轧制的工艺参数以及参数的调用；与L1级系统进行信息交换。
四辊平整机组AEC控制系统的设计
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式 中，ｒ 带 钢 的 延 伸 率 ；Ｌ 为 。为入 口带 材 长 度 ； 厶 为出 口带 材长 度 。
作者简介：赵伟 （９ ６一） １６ ，男，中国重型机械研 究 院 自动化研
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｉ ａｔ ｌ ｅ ｃｉ ｅ ｅ ｐ ｎ ｉ ｌｓｆｒｍｅ ｓ ｒ ｇａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｅ ｓ ｐ ｓ ｅ ｌ ｎ ａｉｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ — ｈ ｓ ｒ ｃｅ ｄ ｓ ｒｂ ｓｔ ｒ ｃｐｅ ｏ ａ ｕ ｎ ｎ ｏ ｔｏ ｉ ｇｔ ｔ ｔ ｌｅｏ ｇ ｔ ｏ ｔｏ ｓ ｉ ｈ ｉ ｉ ｌ ｈ ｒ ｉ ｅ ｏ ｓ
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１ ￣ － Ｊｆ ｌ
冷轧 、退火 、酸 洗后 的成 品带 钢 往往 存 在着
一
行带 平整 钢 生产的 核心。 控制
２ 四辊平整机组 的设备组成
四辊 平 整 机 组 主 要 由开 卷 机 、机 前 张 力 辊
定 的力学性 能缺陷 、板形 缺陷 、表 面质量缺 陷。
要消除这些 质 量缺 陷 ，提 高带 钢 整体 质量 ，带钢
的平整加工是进行 带钢精整 的重要 工序之一 。
组、四辊轧机、机后张力辊组、卷取机及其他辅
助机 械设 备组 成 。四辊 轧机 配置全 液压 压下 装置
平整是高精度冷轧带钢的精整工序。其 目的
SIMATIC TDC在平整机自动化系统的应用
SIMATIC TDC在平整机自动化系统的应用一、SIMATIC TDC控制系统简介SIMATIC TDC是由西门子公司开发的一种先进的控制系统，它集成了PLC、DCS和PC控制技术，能够灵活地适应各种复杂的控制任务。
SIMATIC TDC采用了面向对象的控制技术，具有高度的柔性和可扩展性，能够满足工业生产中不同需求的应用场景。
SIMATIC TDC提供了先进的编程工具和丰富的功能模块，可以轻松实现复杂的控制算法和逻辑控制。
SIMATIC TDC还具有优秀的实时性能和稳定性，能够确保生产过程中的高效运行。
1. 控制系统设计与编程SIMATIC TDC作为先进的控制系统，可以为平整机的自动化系统提供全面的控制功能。
在设计阶段，工程师可以利用SIMATIC TDC的编程工具进行逻辑控制和算法设计，实现平整机各个部件之间的协调运行。
SIMATIC TDC还支持多种编程语言和网络通讯协议，能够与不同品牌的设备进行无缝连接。
2. 数据采集与监控平整机自动化系统需要对各个生产参数进行实时监控和数据采集，以便及时调整生产过程。
SIMATIC TDC具有丰富的数据采集功能和灵活的监控界面，能够实时显示平整机的运行状态和各项参数，帮助操作人员及时发现并处理生产过程中的异常情况。
3. 远程监控与管理SIMATIC TDC还支持远程监控和管理功能，可以通过网络远程访问平整机自动化系统，实时监控生产过程和设备状态，及时进行故障处理和生产调度。
这对于跨地区、跨国家的生产企业来说尤为重要，能够实现生产过程的智能化管理和优化。
4. 自动化调整与优化SIMATIC TDC具有先进的自适应控制技术，可以根据实时采集的数据进行自动调整和优化。
在平整机生产过程中，各项参数的自动调整对于提高生产效率和产品质量至关重要，SIMATIC TDC能够实现这些功能，并且可以根据生产需求进行灵活调整，满足不同生产场景的需求。
1. 高度的灵活性2. 强大的实时性能3. 先进的自适应控制技术。
中重院开发的四辊液压平整机组
重 型 机 械
・１ ・ ９
深冲值 ，因此在 马 口铁及汽车板行业应用较多 ，
双 机架 平整 机也 是 高性 能平 整机 的发展 趋 势 。 按 生产 工艺 分有 干平 整 和湿平 整 。干平 整 不
平 整后 的带 材 可 以完 全 消除这 个屈 服平 台 ，提 高
其机 械加 工性 能 。 （ ） 善板 带 的板 形 提 高其 表 面 质量 。经 冷 ３改 轧 退火 后 的板 带其板 型及 表 面质量 均较 差 ，不 宜 直接 进入拉 矫 生产线 。平整 时一般 采用 较 大 的稳 定 张 力和较 小 的延伸 率 ，可有 效 克服板 带在 轧 制
架 兼有 轧制 和平 整 双重 功 效 ，故 有 时 称 为 “二
装备研究所研 究员绒 高级上程 师 ，从事板 带 轧制 及
平整 技 术 的开 发 与 研 究
次冷 轧工 艺 ” ，双 机 架 对 延 伸 率 的 控 制 ｝分 有 利 ，能够有 效 的消 除材料 的屈服 极 限平 台 ，提 高
术这 一领域 接 近或达 到发 达 国家 的先进 水平
８ 代 中期 我 国 宝 钢 、武 钢 、攀 钢 等 企 业 ０年
先后 引进普 碳钢 平整 技术 ，引 领着 我 国冷轧碳 钢
薄板 生产 市 场 的 发 展 。９ ０年 代 以 来 ，随 着 我 国 经济 的飞速 发展 ，冷轧碳 钢薄 板 的市场需 求 也在
・
１ ・ ８
重 型 机 械
中重 院开 发 的 四辊 液 压平 整 机 组
张 凯 ，高林林 ，赵 团民，李 为
（ 中国 重 型 机 械 研 究 院 有 限公 司 ， 西安 ７０３ ） １０ ２
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APC自动控制系统在四辊平整机上的应用
摘要：冷轧带钢退火后进行平整轧制,不仅可改变带钢的力学性能,而且可改变带钢的加工性能,并且在一定程度上减轻和消除钢带的板形缺陷,改善钢带的平直度,使钢带表面具有一定的粗糙度。
关键词：自动控制系统四辊平整机应用
目前,冷轧钢带的平整轧制,多在单机架四辊平整机上进行。
具有较高自动控制水平的四辊高精度冷轧带钢平整机已广泛应用与冷轧生产当中。
1、机组设备及主要工艺参数
1.1 设备布置
四辊平整机机组设备布置如图1所示。
1.2 机组工艺参数
四辊平整机组的主要工艺参数见表1。
2、电气自动控制系统的组成
四辊平整机组电气自动控制系统主要由APC自动控制系统、全数字式直流调速控制系统、工业控制计算机与PLC组成的工业现场网络控制系统组成。
其具体控制方案是,PLC控制系统用于完成整个机组的基础自动化控制、工作辊弯辊、平整机轧线的自动调整、换辊、开卷机CPC浮动对中以及整个机组所有液压和润滑系统等的顺序控制;APC自动控制系统主要实现整个机组的平整力控制和带钢的恒延伸率控制。
APC自动控制系统的组成:
电气APC自动控制系统采用了两级式计算机控制结构,如图2所示。
APC自动控制系统由APC控制站和APC操作站组成。
APC控制站完成延伸率控制所需的实时控制和逻辑控制功能,APC操作站完成延伸率控制系统所需的操作、显示、管理和维护功能,两者互为依存,缺一不可。
APC控制站硬件包括1台工控计算机及其外围设备,在工控机内装有高精度的模拟量输入输出板、开关量输入输出板、数字量及脉冲量的输入输出板等硬件。
控制站软件主要具有油缸位置控制、油缸压力控制、压力补偿厚度控制、自动压靠控制、辅助调试支持等功能。
APC操作站硬件包括1台工控计算机及其外围设备,操作站是管理人员和操作人员与APC控制系统之间的交互界面。
操作软件是用MS-VB、MS-VC、MS-API 编制的基于图示的应用系统,主要功能有:控制目标值设定、实时数据数值显示、历史数据趋势显示、控制状态设定、轧制工艺文件输入输出、入/出口速度采样记录及统计、控制参数显示/修改及输入输出、回路参数整定、APC故障显示等。
3、APC自动控制系统的主要功能
在平整工艺中,延伸率的大小与平整后带钢的力学性能、加工性能以及板形密切相关。
由于延伸率是平整工艺中控制带钢力学性能的唯一变形指标,因此对延伸率的控制是对带钢工艺质量控制的重要内容。
而APC自动控制系统的主要控制功能就是通过调整平整力的大小和带钢张力的大小来实现对带钢延伸率的控制。
平整机延伸率的定义为:
η＝(L1-L0)/L0
式中,L0为入口带钢长度;L1为出口带钢长度。
η＝(L1-L0)/L0×100％＝(ν1t-ν0t)/ν0t×100％＝(ν1-ν0)/ν0×100％
式中,v0为入口带钢速度;v1为出口带钢速度。
平整机APC自动控制系统借助于安装在入口和出口的2台激光测速仪测出的带钢入口和出口的速度值,经过延伸率运算器计算出延伸率的实际值;通过延伸率实际值与延伸率设定值的逻辑连接,可得出一个差分值,系统程序将该差分值送入延伸率控制器中,通过计算可得出平整力或张力的修正值。
再将平整力修正值或张力修正值叠加到前一周期测得的平整力或张力值上,其结果为一积分响应。
APC自动控制系统将其作为补充设定值与平整力或张力控制设定值相加,对设定值进行修正,最终使延伸率恢复到设定值大小。
本系统实际应用得出,平整力对带钢延伸率的影响最为明显。
但在平整厚度小于0.5mm的带钢时,带钢张力的大小对延伸率的影响较为明显。
因此在平整薄规格带钢时,本系统主要通过调整张力的大小来控制带钢的延伸率。
冷轧单机架四辊平整机组自投入生产以来,设备运行稳定可靠,各项技术指标均达到合同要求,尤其是APC自动控制系统的投入,使带钢的力学性能、对延伸率的控制、带材板形的改善以及带材表面质量都有大幅度提高。
随着国内外市场对冷轧板材质量要求的提高,平整机组在冷轧板材生产中更显现出其重要作用。
参考文献
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