中厚板板形仪长度检测系统设计

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PSG在剪切优化中的作用

PSG在中厚板剪切优化中的应用邵丽萍、刘晓文（北京京诚鼎宇管理系统有限公司，北京，100176；内蒙古包头市建设工程质量监督站，包头市，104010）摘要：PSG，即板形仪，主要用来对钢板的平面形状及边部侧立面形状进行检测。

剪切线计算机系统将根据PSG扫描后的钢板数据和外形形状，对剪切数学模型进行优化处理，确定最佳剪切位置。

关键词：中厚板、仪表、PSG、母板、剪切Application of PSG for Optimized ShearingShao Li Ping，Liu XiaoWen（Capital Engineering & Research Incorporation Limited，Beijing, 100176;BaoTou city construction engineering quality supervision station, 104010）Abstract: PSG, it is Plate shape gauge that used to measure plate shape and edge shape. Computer system of shearing line will be optimized math model of shearing according to measure result made by PSG. In the mean time, computer will also be decided the shearing position on plate.Key Word: medium and heavy plate, instrument, PSG，mother plate，shearing1. 前言在中厚板生产领域，由于用户对产品的内在质量和外观尺寸精度的要求越来越严格，从而使生产过程的检测和控制以及对产品的质量管理显得尤为重要。

钢铁中厚板生产中的自动化与智能化技术应用

钢铁中厚板生产中的自动化与智能化技术应用摘要：钢铁中厚板生产正逐步融入自动化与智能化技术，以提升生产效率和产品质量。

通过传感器技术实时采集生产数据，机器视觉技术实现高精度识别和检测，以及人工智能算法对数据的深度分析与优化，中厚板生产的自动化和智能化水平显著提高。

这些技术的融合应用不仅降低了生产成本，提高了产品的一致性和稳定性，还为钢铁行业的可持续发展注入了新动力。

关键词：厚板生产；自动化；智能化技术钢铁中厚板是国民经济发展的重要基础材料，广泛应用于建筑、机械、船舶、汽车等领域。

随着科技的进步和市场竞争的加剧，传统钢铁中厚板生产方式已难以满足市场需求。

因此，引入自动化与智能化技术成为提高钢铁中厚板生产水平的重要途径。

一、中厚板生产流程概述中厚板的生产流程是一个精心设计的系列步骤，每一步都对最终产品的质量、性能以及生产效率有着重要影响。

核心的生产环节包括加热、轧制、冷却和精整剪切，这些步骤相互衔接，共同构成了中厚板从原材料到成品的完整生产链条。

在加热环节，原料钢板经过预热处理，被送入加热炉进行加热。

为了节省燃料消耗并提高加热效率，现代中厚板生产普遍采用低温出炉的加热制度。

这种加热方式能够确保钢板在达到适宜轧制温度的同时，减少不必要的能源浪费，降低生产成本。

接下来是轧制环节，这是中厚板生产中的核心步骤。

轧制过程分为成形轧制、展宽轧制和精轧三个阶段。

在成形轧制阶段，钢板通过粗轧机进行初步轧制，使其形成大致的板形和尺寸。

随后，在展宽轧制阶段，钢板经过展宽轧机进行横向轧制，以扩大钢板的宽度。

最后，在精轧阶段，钢板经过精轧机进行精细轧制，以达到最终的尺寸和板形要求。

完成轧制后，钢板进入冷却环节。

冷却过程对于改善钢板的组织和性能至关重要。

通过控制冷却速度和温度，可以调整钢板的晶粒结构和力学性能，以满足不同客户的需求。

冷却过程通常采用水冷却或空冷方式，根据钢板的材质和规格选择合适的冷却方式。

最后是精整剪切环节，这一环节主要对钢板进行切割、修整和探伤等处理。

AGC控制系统与PLC设计

HTAGCVIEW@轧机厚度计算机控制系统一．概述黑色和有色的板带材用户随着市场需求对板带产品的规格和质量都提出了更高要求，板带加工厂的工艺装备要能满足多规格、高精度、高效率的生产需求，而其主要设备液压轧机的自动化控制水平却严重制约着轧制的产品精度和生产率。

现代化轧机的水平主要体现在能实现高速轧制、高精度的厚度公差、良好的板形、高的生产率的产品等，其控制系统应能够提供多种手段来满足上述的要求。

本公司开发的HTAGCVIEW@计算机控制系统为用户提供了全面解决方案。

二．控制系统的配置方案HTAGCVIEW@采用上、下位两级计算机控制方案，是集轧机过程控制、过程管理、AGC控制和故障报警诊断为一体的计算机系统。

上位机由轧制过程管理计算机（网络服务器）组成：下位机由辊缝控制计算机、厚度控制计算机完成实时控制，配置多台独立的显示操作站（人机界面MMI），并与轧机PLC联网，组成液压轧机的整体自动化系统。

系统的配置见图1。

1. 通讯网络：上、下位机之间的数据通信采用以太网（Ethernet），开放式网络结构，TCP/IP网络通讯协议。

采用Windows NT网络操作系统。

2. 计算机配置：所有计算机均选用PC总线PentiumⅢ以上档次的工业控制计算机。

其中轧制过程管理计算机采用PentiumⅢ、128MRAM的研华IPC-610工业控制计算机。

3. 工程师台：轧制过程管理计算机、打印机。

4. 控制柜：分AGC计算机柜和AGC接线端子柜。

19〞上架结构，内配一个显示器和一个键盘。

5. 机前操作箱：轧机左右侧各设置一机前操作箱，分别安装左右机前触摸计算机。

基于上述硬件配置的软件系统是集轧制过程控制和自动厚度控制为一体的模块化软件系统，由辊缝控制程序、厚度控制程序、轧制过程管理程序、数据显示及操作控制程序、故障诊断及远程诊断等应用程序组成。

全部应用程序基于美国微软最新的网络操作系统Windows NT下，采用微软最新的软件开发工具Visual Basic和Visual C++编写，运行于WINDOWS 环境下，软件维护非常方便。

普通中厚板轧机板形控制技术探讨

１板形的概念
１１板形的定义．
板形就是板材的形状，体指板带材横截面的具
几何形状和在自然状态下的表观平坦度．生板形产
Ｃｈ一（ｈＷ＝０ ÷ ｈ＋）
二
（）１
不良，主要原因是板带材内部存在残余应力．当残余应力不足以引起板带翘曲，为潜在板形．当潜在称可
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｍｅｉｄｕｍｌｔｏｌｎｉｐａｅｒｌｉｇｍｌｌ；ｐｏｉｅ；ｃｏｒｆｌｒｗｎ；ｐｏｌｏｒｌｒｆｅｃｎｔｏｉ
板形控制是板带压力加工的核心控制技术之
一
．
指板带材的翘曲度，实质是板带材内部残余应力其的大小及其分布．
关键词：通中厚板轧机；形；凸度；形控制普板板板
中图分类号：Ｇ３３７Ｔ３．文献标识码：Ａ
Ａｉｃｓｏｏｈｏｌｏｒｌｏｅｕｍａｅｒｌｎｇｍｉｄｓｕｓｉｎｎｔｅｐｒｆｅｃｎｔｏｆｍｄｉｉｐｌｔｏｌｌｉｌ
Ａｂｔａｔｈｏｍｓａｄｆｒａｉｎｍｅｈｎｓｏｒｆｅｄｆｃｓｏｃｒｉｇｉｄｕｐａｅｓｅ，ａｄｔｅｆｃｏｓａｅｔｇｓｒｃ：Ｔｅｆｒｎｏｍｔｃａｉｍｆｐｏｉｅｅｔｃｕｒｎｍｅｉｍｌｔｔｌｎｈａｔｒｆｃｉｏｌｎｅｎｔｅｄｆｃｓａｅｅｕｉａｅｎｔｅａｔｌ．Ｔｅｄｓｕｓｏｌｓａｅｅｍｏｔｃｍｍｏｒｆｅｃｎｒｌｍｅｓｒｓｉｈｒｄｃｈｅｅｔｒｌｃｄｔｄｉｒｉｅｈｉｃｓｉｎｉｕｔｔｓｔｓｏｈｃｌｒｈｎｐｏｉｏｔｏｌａｕｅｎｔｅｐｏｕ－ｔｎｏｄｕｐａｅｎｕｏｗｒｕｅｆｐａｔａｎｃｎｍｉａｄｆａｉｎｔｃｉｓＯａｏｉｃｅｓｈｌｔｉｆｍｅｉｍｌｔｓａｄｐｔｒａｄａｎｍｂｒｏｒｃｉｌａｄｅｏｏｃｌｏｆｃｍｏｉｃｔａｔ，Ｓｓｔｒａｅｔｅｐａｅｉｏｃｎｐｏｉｏｔｏａａｉｔｎｒｄｃｉｌ．ｒｆｅｃｎｒｌｃｐｂｌｙａｄｐｏｕｔｙｅｄｌｉ

第9章-轧钢厚度自动控制

材料与冶金学院李振亮课程名称：《材料成型控制工程基础》（第9章，共11章）编写时间：2010 年9月1日内蒙古科技大学教案连铸坯液芯压下顶弯、拉矫液压摆式切头均热炉高压水除磷立辊轧边 F1- F6精轧内蒙古科技大学教案内蒙古科技大学教案图9-14 测厚仪型反馈式厚度自动控制系统图9-15 δh 与δS 的关系曲线h 实—实测厚度；h 给—给定厚度 “压下有效系数”的概念？由前式可知，当轧机的空载辊缝S0改变δS 时，所引起的轧件出口厚度变化量δS ，δh 与δS 之间的比值C=δh/δS 称为“压下有效系数”，表示压下螺丝位置改变量能造成多大的轧件出口厚度变化量。

h K Mh K M K S mm δδδ)1(+=+= 内蒙古科技大学教案GM-AGC工作原理图前馈式厚度自控系统原理”和“厚度计”测厚的反馈式AGC，都无法避免信号传递的滞后，因而限制了控制精度内蒙古科技大学教案图9-21 前馈AGC 控制示意图图9-22 δh 、δS 、δH 之间的关系曲线H K M H M M mδδ=+) （9-10）内蒙古科技大学教案内蒙古科技大学教案图9-25 入口和出口断面形状内蒙古科技大学教案内蒙古科技大学教案内蒙古科技大学教案图9-31 四辊钢板轧机的受力和变形[40]内蒙古科技大学教案图9-33 带钢良好板形线簇[40]众所周知，轧制压力波动对带钢板形的影响不是太敏感的，带钢愈厚，影响愈为迟钝。

其原因是带钢是一个整体，只要带钢宽度上各点的不均匀纵向延伸产生的内应力不超过一定限度，带钢就不会失去它维持自身平直的稳定状态，带钢愈薄，维持自身平直的能力愈差。

所以保证轧制带钢板形良好的条件，图上表现出来的不是一条直线，而是一个区间，这个区域随板厚增大而变得愈宽，见图图9-34 带钢板形良好区间[40]与区间上限AE的交点E是不产生边部浪形的临界点；塑性线是不产生中部浪形的临界点。

中厚板介绍幻灯

3、麻点这种缺陷按照其特征与形成的原因，有两种情况：一是原料在加热时，燃料喷渍浸蚀表面，经过轧制以后，在钢板表面的局部呈黑色蜂窝状的粗糙凹坑面，一般多为小块状或密集的麻面。另一种是原料在加热是，由于氧化严重，在轧制时氧化铁皮全部或部分脱落，在钢板表面出现局部块状和连续的粗糙平面，或者出现灰白色光面凹坑。处理这类缺陷时，可采用轻微的修磨，严重的应采用切除的方法。原料表面有氧化铁皮或在轧制过程中产生的再生氧化铁皮没有除尽。因此，在轧制完成后，钢板表面黏附一层灰黑色或红棕色氧化铁皮，一般成块状或条状。其深度较光麻点浅。轧制时加强除鳞，可以减少这类缺陷。在消除这类缺陷时，较轻的可采用修磨方法，如果妨碍检查质量的，则应将有缺陷的部位切除。
2.2 中厚板轧制区工艺
八钢中厚板工程轧制区域主要工艺包括：高压水除鳞、粗轧机展宽轧制、粗轧机轧制合格中间坯、立辊轧机齐边轧制改善板形、精轧机厚度控制轧制、精轧机控冷控轧、精轧机板形控制、 ACC钢板快速冷却工艺等。经过加热合格的钢坯必须经过高压水除鳞工艺将钢坯表面生成的氧化铁皮去除，避免氧化铁皮压入在轧制过程中造成质量缺陷，同时在粗轧、精轧轧制过程中也要经过道次间高压水去除再生氧化铁皮。粗轧机形式为4200mm四辊可逆式轧机，经过粗轧机往复式轧制和转钢操作将板坯宽展至成品宽度的毛边尺寸，厚度达到成品厚度的2-3倍；粗轧机采用在板坯高温阶段大压下量破碎晶粒，横轧结合纵轧显著改善钢板横向组织性能。立辊轧机对粗轧机展宽钢板宽度方向进行轧制，有效改善钢板平面形状，提高钢板成材率。
3.3 我国中厚板生产的发展
1、我国第一套中厚板轧机是1936年在鞍山钢铁公司建成的 2300mm三辊劳特式轧机，1968年武钢引进2800mm中厚板轧机太钢引进2300/1700mm炉卷轧机，均是从苏联引进。1978年舞钢建造了一套4200mm宽厚板轧机。我国正处于工业化发展过程中，中厚板产量占总消费量的17%，2003年以后建设7套，2010年拟建20套，目前有46套，4444万吨/年，到2010年将有60套，达到 8374万吨/年，中厚板市场需求7000万吨/年。今后3000mm以下的中厚板产线将被淘汰，目前除宝钢5000mm等少数产线自动化水平较高外，总体水平较低，我国是中厚板大国而不是强国。 2、中国专用板的需求：船板到2015年我国将成为世界造船量第一，需求量在3000-4000万吨/年；锅炉压力容器板每年在70120万吨/年；管线钢品种在X70以上到2010年360-370万吨/年。

浅谈中厚板生产坯料设计

浅谈中厚板生产坯料设计[摘要] 分析中厚板生产坯料设计中坯料质量、坯料尺寸、轧制方式等因素,得出中厚板坯料设计的方法。

[关键词] 中厚板坯料设计方法1、前言中厚板的产品规格变化范围很大,厚度从4mm到150mm,宽度从1000mm到5200mm,长度从3000mm到60000mm,排列组合后可达上万种规格,若在坯料选型上只简单的套用几个规格去生产,那么肯定会造成很大的浪费和产生大量非计划板。

坯料设计又称原料设计,中厚板坯料设计是中厚板生产中的重要环节之一。

中厚板轧机所用的坯料设计即中厚板坯料质量的标准、坯料尺寸(厚度、长度、宽度)和最适合的轧制方式,这些因素直接影响着轧机的生产率、成材率以及钢板的机械性能。

2、坯料设计步骤坯料设计一般步骤先制定符合中厚板轧制使用的连铸坯质量要求和等级,然后根据成品钢板钢种和机械性能要求从大类钢种系列中选择合适钢种,最后根据轧制方法和成品放尺及偏差计算坯料尺寸。

3、中厚板坯料钢种质量要求3.1板坯尺寸及允许偏差:板坯定尺长度偏差: 0～+80mm公称厚度mm 厚度允许偏差mm 公称宽度mm 宽度允许偏差mm150-200(包括200mm) ±4 1000-1600 0-10mm>200 ±5 >1600 0-15mm3.2连铸板坯外形标准:外形外形允许偏差(mm)横截面脱方厚度:150-200时不大于3mm厚度:>200时不大于4mm镰刀弯每米不大于4mm,总长度上不大于20mm不平度每米不大于10mm,总不平度不大于0.5%L (L为板坯长度)鼓肚厚度方向鼓肚:厚度尺寸偏差小于0.5%B(B为板坯宽度)宽度方向鼓肚:宽度尺寸偏差的一半小于3%H(H为板坯厚度)切斜宽度方向切斜值小于10mm,厚度方向切斜值小于5mm凹陷宽度方向凹陷值小于5mm,厚度方向凹陷值小于4mm楔形厚度尺寸楔形值小于2mm、宽度尺寸楔形值小于10mm连铸板坯表面质量要求:连铸板坯表面不得有目视可见的重接、重叠、翻皮、结疤、夹杂、深度或高度大于2mm的划痕、压痕、擦伤、气孔、冷溅、皱纹、耳子、凸块、凹坑和深度大于1mm的裂纹。

板形指标及CVC轧机(L 3)

Process model PCFC
Physical know how
• Strip profile • Contour
• Flatness
• SFR strategies
第二十三页，编辑于星期二：十三点五分。
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
OR
Pro
Contour control
Flatness control
第七页，编辑于星期二：十三点五分。
1.4.2 I单位表示带钢的平直度
相对长度差表示波浪部分的曲线长度对于平直
部分标准长度的相对增长量。一般用带钢宽度上最长和最短纵条上的相对长度差表示。因为该数值很小，国际上通常将相对长度差乘以105后，再
用来表示带钢的平直度，该指标称为I单位。一个I单位表示相对长度差为10-5。
Pass Schedule Computer (RM/FM) Material data: thickness, width, weight, temperature, hardness Pass schedule: reduction, speed, rolling force, torque, etc. Technical data: roll diameters, roll qualities, etc.
closed loop
第二十四页，编辑于星期二：十三点五分。
Measuring F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
Measuring
slap profile profile flatness thickness width, temp.
PCFC FM Computer • shifting positions • work roll bending forces

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本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）题目：中厚板板形仪长度检测系统设计学院：机械与自动控制学院专业班级：机械设计制造及其自动化（4）班姓名：学号：指导教师：

2013 年 5月 15日本科毕业设计（论文）浙江理工大学

机械与自动控制学院

毕业设计诚信声明我谨在此保证：本人所做的毕业设计，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。

声明人（签名）：年月日本科毕业设计（论文）摘要中厚板（厚度为mm 25.0-4.5的钢板）是我们日常工业加工中经常用到的一种基础材料，它在工业生产中需求量非常大，起着中流砥柱的作用。所以我们对中厚板的质量要求有了很高的标准，其中包括对它进行尺寸测量如：长度，宽度和平坦度等。长度是中厚板轧制产品的一项关键的质量指标，对轧制生产线、产品的应用都有很大的影响。近年来，随着我国现代化的不断发展，我们对钢材的需求量以及品质感也提出了更高的要求。长度检测系统为后续一系列钢板检测系统提供关键的数据支撑，将会直接影响到后期产品的质量。由于冷轧中厚板在辊道上的输送速度是轮廓检测过程中的一个非常关键的数据，因此对速度的测量精度直接关系到轮廓检测的准确程度。本论文研究的是采用一种新型的非接触式测速方法与传统的测量方法有很大不同。钢板长度是通过多普勒激光测速仪得到速度，依据一段时间内测量的速度来计算钢板的长度。求得各个纬度的长度，平均长度，最大长度和最小长度。由于条件所限，实验主要采用Labview软件构建整个系统的检测程序。随着系统的运行能立即得出所需要的关键数据以便用来分析。以下是论文的详细内容：第1章本章主要是介绍中厚板及板形仪的定义。国内外中厚板板形仪的研究现状和发展趋势，以及中厚板长度检测的研究意义和价值。根据其发展现状和研究的重要性，设计一套完整的长度检测系统。第2章本章根据研究所需设计检测仪系统的整体构架，其中包括传感器，多普勒测速仪的位置安装定位。重点介绍长度检测系统的工作原理。第3章本章论述检测系统的组成和相关参数，着重介绍多普勒激光测速仪工作原理。第4章本章主要介绍运用Labview构建程序框图和前面板。通过运行虚拟程序得到相应数据，并对数据进行分析。第5章使用Matlab软件编写程序用来处理测量所得数据。第6章本章主要是总结研究过程中所遇到的问题和对构建的程序框图所产生的一些不足，提出解决之道和展望未来研究方向。

关键词：长度检测多普勒测速程序框图总结本科毕业设计（论文） Abstract Steel plate is often used as a base material in our industrial process .We need a great quantity numbers. It plays a very important role. So we want have the quality of steel plate by a very high standard. Include its size measurement such as length, width and flatness, etc. The length is a key quality indicator, has a significant impact in production lines and product application. In recent years, with the continuous development of China's modernization, Demand for steel plate and a sense of quality we also put forward higher requirements. Length detection system give the follow-up series of steel plate detection system provides key data support will directly affect the latter part of the quality for the product. Cold-rolled plate in the conveying speed of the rollers is a very critical detection process data, the accuracy of speed measurement is directly affects the accuracy of the contour detection. This study is the use of a new type of non-contact speed is very different from the traditional measurement methods. It is measure speed by Doppler velocimetry and Multiplied by the measurement time that can have the measuring length. At the same time, determines all latitude length and an average length, maximum length and minimum length. Due to limited conditions, experiment using Labview software to build the entire system testing procedures. With the operation of the system can immediately draw the critical data needed to be used. Here are the details: Chapter 1, Introduced the steel plate and Shapemeter definition. Home and abroad the steel plate Shapemeter the research status and development trends, as well as the length of steel plate detection significance and value. According to the development status and the importance of research, design a complete set of the detection system. Chapter 2, According to the research required to design the overall architecture of the detector system, including the positioning of sensors, Doppler velocimetry location of installation. Focus on the working principle of the length of the detection system. Chapter 3, Make an introduction of system components and related parameters. 本科毕业设计（论文） Focus on the working principle of the laser Doppler anemometer. Chapter 4, Use Labview builds the block diagram and front panel, runs the virtual program to get the appropriate data, analyze the data. Chapter 5, According to the measured data use Matlab software to write programs to

analyze the data. Chapter 6, Summary and Outlook.

Key words：Length Detection, Doppler velocimetry, The block diagram, Summing 本科毕业设计（论文）目录

摘要 Abstract 第1章绪论 ............................................................................................................................. 1

1.1 前言 .............................................................................................................................. 1 1.2 课题研究现状和发展趋势 .......................................................................................... 1 1.2.1 中厚板及板型仪的定义 ..................................................................................... 1 1.2.2 国内外研究背景及现状 ..................................................................................... 2 1.2.3 研究趋势 ............................................................................................................. 3 1.3 论文研究意义和主要内容 ............................................................................................ 4 1.4 论文的结构安排 ............................................................................................................ 5 第2章中厚板板型仪长度检测系统整体框架的设计 ................................................ 6