过程控制工程-冷连轧张力控制.ppt

过程控制工程
——冷连轧张力控制2轧制过程中张力的产生原因
张力的产生：由于在轧件长度方向上存在着速度差，使得轧件上不同部位处的金属有相对位移而产生张应力⇒张力
张力大小的表示：
以平均单位张力（张应力）σTm乘以所作用的横截面积A就是作用在轧件上的张力T，张力是由于机架间速度不协调而造成的，从两个机架来看，如果由于某种原因（外扰量或调节量变动时）而使第i机架带钢出口速度减小（可以是轧辊速度减小，也可能是由于压下量等其他工艺参数变动，造成前滑量减小）或使第i+1机架带钢入口速度加大，结果使第i和i+1机架间的带钢拉伸而张力增大。张力的自然调节特性
带钢拉伸后速度不协调将产生张力变化，这只是问题的一个方面，张力的变化反过来又将影响前后机架带钢的出口和入口速度，而且其影响的方向是使速度趋向于新的协调。例如当张力增大反过来使第i机架的前滑量加大，使i机架带钢出口速度增大，同时又使i+1机架后滑量增大，使带钢入口速度减小。机架间带钢张力的这种特性又被称之为“张力的自然调节”。由于机架带钢张力具有自然调节的能力，因此如果相邻两机架的速度出现小幅度的不协调，张力会自然的减小或增大，从而使速度趋向新的协调，达到一个新的平衡状态，这就使轧制过程中机架间速度的匹配调节变得相对容易了。第二节连轧张力方程首先分析两个机架的张力公式。假设在某一t时刻，此两个机架处在一个稳态状态，此时机架间张力为，i机架出口速度为，i+1机架带钢入口速度为，此时，

如果假设带钢断面面积为，则带钢断面上的拉应力为，

考虑到弹性范围内带钢的应力—应变关系为，如果机架间距离为，假设此时带钢在张力作用下的绝对变形量为，则

如果由于某一外界扰动作用而使稳定状态遭到破坏，使，则在时间时张力将变化为

第三节连轧张力控制10/4/2024连轧张力控制策略
（1）顺流控制
各机架控制其前张力。
（2）逆流控制
各机架控制其后张力。第四节冷连轧机启动控制10/4/2024厚带头闭辊缝启动启动过程
（１）启动前的预计算
（２）建立卷取张力
（３）静态压下过程
（４）建立带钢静张力
1）蠕动速度阶段
在张力闭环投入控制建立静态张力之前，各机架将按恒定的蠕动速度运行约1s的时间。蠕动速度的主要作用是消除各机架的传动间隙。2）建立静态张力
在静态张力建立过程中，由于主令速度恒定为零，各机架主电机的速度设定值仅为张力控制输出的附加速度值，因此各机架电机运行在极低的速度下，通过相邻两机架的速度差建立此阶段对应的设定张力。（４）建立带钢动态张力
1）轧机升速
2）压下控制方式的切换
3）张力控制方式的切换
4）附加张力的投入
5）楔形轧制