轧制过程自动化.docx

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轧制过程自动化

轧制过程数学模型的分类及其主要用途？

答：

工艺数学模型，一般用于过程控制级计算机进行最优给定值计算

控制数学模型，基础自动化级计算机对执行机构最优控制计算

2.轧制过程数学模型主要的建立方法？

答：

理论建模、经验建模、人工智能方法建模、组合方法

.自适应的定义，分类、应用？

答：

自适应是根据参数的实测值以及偏差趋势来修正数学模型，提高预报值精度。

分类：

短期自适应，长期自适应

自适应应用在带钢头部厚度的自适应控制、板宽控制的自适应（粗轧宽度控制的自适应、精轧宽度控制的自适应）

4.自适应和自学习的区别

自学习定义：

经过多次自适应控制后，对数学模型进行最优化，自学习是在自适应基础上建立的，是自适应的完善。

5.智能化轧制技术？

答：

它避开了过去那种对轧制过程深层规律无止境的探求，转而模拟人脑来处理那些实实在在发生了的事情，它不是从基本原理出发，而是以事实和数据作根据，来实现对过程的优化控制。

开环控制系统的特点?

控制思路?

优点？

缺点？

答：

特点是系统的输出量不参与控制作用；

控制思路是根据给定量（目标值）来控制

优点：

稳定性好

缺点：

准确性差

7.前馈控制系统的控制思路？

答：

根据目标值和干扰量来控制

闭环控制系统的特点？

控制思路？

优点？

缺点？

答：

特点是系统的输出量参与控制作用

思路是检测偏差再纠正偏差。

优点：

准确性好、快速性好

缺点：

稳定性差

9.动态性能和静态性能指标？

答：

1）稳定性：

超调量；衰减比：

2）准确性：

稳态误差（静差）（余差）：

±3%或±5%

3）快速性：

调节时间；

10.计算机模拟量输入通道的主要组成及作用？

a）传感器：

将非电量转换成与之有确定对应关系电量的装置。

b）放大器：

电阻、二极管、晶体管组成的集成电路。

c）滤波器：

消除干扰信号

d）A/D转换器：

用于模数转换

e）采样保持器

f）接口：

消除干扰信号，完成数据格式转换

11.计算机控制系统典型结构的信号流程？

答：

模拟信号、离散模拟信号、数字信号、数字信号、量量化模拟信号

.计算机控制系统的基本类型?

答：

数据采集系统（采集或检测数据）、操作指导控制系统（用来指导）、直接数字控制系统（控制生产过程）、监督计算机控制系统（监督或提供目标值）、多级控制系统（管理）、分散控制系统（实型大型复杂工程系统的最优控制）

13.上海宝钢2050热连轧计算机控制系统的结构体系方面特点及其优势？

答：

结构体系：

“负荷分担”和“集散型”结构体系。

优势：

系统分工明确，负荷分配均匀，不会使系统陷于某些不利条件下运行。

14.轧件跟踪的目的和方法？

答：

目的：

能在规定时间内启动各有关功能程序，对指定轧件准确地进行各种控制、数据采样、操作指导等，从而防止事故发生。

方法：

（1）可以针对生产线上的每一个跟踪区，在计算机的内存中设置一组单元作为跟踪指示器，当轧件在生产线上移动时，可以通过跟踪程序将指示器的内容随着轧件的移动而变化。

（2）可以针对生产线上的每一根轧件，在计算机的内存中相应一组单元上设置一个跟踪指示器，并使该指示器中的某些位与各跟踪区域对应起来，如果此轧件在某跟踪区相对应的位置就置“1”，否则置“0”。

15.如何确定一个跟踪区内有无轧件？

答：

现规定不论轧件在生产线上是正向还是反向输送，只要轧件的头部位于该跟踪区内，或轧件的头部虽已离开此跟踪区，但轧件的其余部分仍在该跟踪区内，则认为该跟踪区内有轧件。

16.如何确定跟踪的方向？

答：

根据前后两组辊道的转向来判定此次跟踪的方向。

.厚板轧制过程中轧件的跟踪？

答：

轧制线的四个区域：

从加热炉的入口到出口、从加热炉出口到粗轧机入口、粗轧机入口到精轧机入口，从精轧机入口到输出辊道等跟踪区段。

跟踪实现的方法：

通过设置在轧制线上的热金属检测器，当有轧件通过时，热金属检测器就会有信号传给计算机，轧件在轧制线上移动时，计算机里的储存也在跟踪。

跟踪状态由热金属检测器的信号使信号灯点亮或熄灭予以显示，以便操作人员监视。

错误修正：

如果轧制状态反常或轧件已从轧制线上剔除时，便可通过手动社顶，将信息送给计算机，使存储与跟踪始终保持在正确的状态下工作。

18.自动设定任务和实现？

答：

任务是设定计算和设定控制。

实现是设定计算时序、预设定计算、在设定计算、动态设定计算、后设定计算

.电动压下APC工作原理和系统组成？

答：

原理是在位置控制过程中，控制对象的位置信号，可以通过位置检测装置和过程输入装置反馈到计算机中，与SCC计算机的给定位置目标植进行比较，然后根据偏差信号的大小，DDC计算机通过过程输出装置给出速度控制信号，由速度调节回路去驱动电动机，对被控对象的位置进行调节，然后又将位置信号再反馈到计算机中，再比较，在输出，如此循环一直到达目的为止。

组成：

控制器（计算机）、执行机构（电动压下）、检测装置（角位移线位移）、被控对象（轧辊缝隙）。

20.液压压下系统组成及工作原理？

答：

组成：

控制器（计算机）、执行机构（伺服阀）、检测装置（液压缸）、被控对象（压力检测）。

工作原理：

用伺服放大器来确定实际位置与目标位置的偏差，然后将此偏差信号直接床送给伺服阀的功率放大器，经伺服阀去调节液压缸的油量，使之增加或减少，以便实现压下改变。

.直接测厚反馈式AGC的主要组成、原理、优缺点（为何应用）？

答：

组成：

厚度检测部分、厚度自动控制装置、执行机构被控对象。

原理：

带钢从轧机中轧出之后，通过测厚仪测出实际轧出厚度，并与给定厚度值相比较，得到厚度偏差，当二者数值相等时，厚度差运算器的输出为零。

若实测厚度值与给定厚度值相比较出现厚度偏差时，便将它反馈给厚度自动控制装置，变换为辊缝调节量的控制信号，输出给电动压下或液压压下系统作相应的调节，以消除此厚度偏差。

优点：

准确性好、缺点：

稳定性差。

为何采用：

为了消除轧辊磨损、热膨胀对空载辊缝的影响以及位移传感器与测压仪元件本身的误差对轧出厚度的影响，因此

.前馈式厚度自动控制系统的主要组成、原理、优缺点（为何应用）？

答：

组成：

厚度的检测部分、厚度自动控制装置、执行机构。

原理：

用测厚仪或以前一机架作为“厚度计”，在带钢未进入本机架之前测量出其入口厚度，并与给定厚度值相比较，当有厚度偏差时，便预先估计出可能产生的轧出厚度偏差，从而确定为消除此偏差所需的辊缝调节量，然后根据该检测点进入本机架的时间和移动所需的时间，提前对本机架进行厚度控制，使得厚度的控制点正好就是厚度偏差的检测点。

优点：

稳定性好、准确性差。

为何采用：

若采用反馈式厚度自动控制系统，避免不了传递滞后和过渡过程滞后，从而限制了控制精度的进一步提高，特别是当来料厚度波动较大时，更会影响带钢的实际轧出厚度的精度，因此广泛采用它来提高精度。

如何评价：

23.厚度计GM—AGC基本原理？

答：

与反馈式AGC原理基本相同，只是通过厚度计测出S、P根据弹跳方程得出实际厚度h，并与目标相比较得出偏差，从而通过调节辊缝S来消除偏差

24.带钢板形缺陷的种类及解决措施？

答：

边浪可以由弯辊和轧辊横移来消除，单边浪由调整单侧压下解决。

中浪可以弯辊和轧辊横移来消除。

1/4浪可以消除局部冷却，也可通过对六辊轧机的合理弯辊设置予以解决。

25.单机架六辊冷轧机：

反馈式板形控制系统的主要组成？

答：

组成：

给定装置、控制器、执行机构、监控对象、检测装置（C板形辊）

原理：

由板形辊测出板形实际值，与二级给定目标值相比较得出偏差y，依次通过执行机构（倾斜控制弯辊控制横移控制分区冷却控制），从而消除偏差。

26.热轧的温度和轧制力前馈控制？

答：

温度和制力前馈控制是热凸度计算也都是实时跟踪系统。

原理：

在热连轧的精轧区域，根据带钢粗轧结束后实测的温度变化，计算轧辊的温度场分布，进而计算出轧辊的热凸度。

轧制力的波动可以实时、直接测量。

然后根据热凸度和轧制力的变化，重新计算修正弯辊力，达到动态调节带材板形的目的。

干扰量：

轧制力和温度调控量：

调节弯辊力

组成：

控制器（AGc计算机）执行机构（液压弯辊）检测装置（压头、测量仪）被控对象（辊缝的形状）

27.热、冷连轧机的反馈控制原理？

答：

热连轧机的闭环反馈控制，主要是根据精轧出口处的板形测量仪的实测结果，反馈调整最后一个或几个机架的弯辊力，达到保证带钢平直的目的。

冷连轧机的闭环反馈控制，一般在最末机架安装板形测量辊，与最末机架形成闭环反馈。

有的轧机在第一机架也装有板形测量辊和闭环反馈系统。

.反馈控制计算流程？

答：

a测量信号处理。

对板型测量设备的信号进行处理，转化为带材横向张应力分布。

b板形偏差计算，目标张应力分布减去实际张应力分布得到板形偏差。

c、板形偏差分配，根据板形控制策略对于不同板形调控手段分配板形偏差。

d、计算调控量，根据反馈计算模型计算各个板形调控手段的调节量。

e、分段冷却计算，剩余板形偏差，一般采用分段精细冷却的方法进行控制。

.厚板平面形状控制的目的？

能否成功的关键？

答：

目的：

尽量使钢板的平面形状为矩形，以减少切头、切尾和切边量

为了使钢板的平面形状为良好矩形，关键是在成型轧制和宽展轧制阶段。

在精轧过程中钢板平面形状的变化不大，基本上是以成型轧制和宽展轧制时所形成的平面形状为基础，精轧只是沿长度方向进行延伸，轧制到成品厚度。

因此注意控制轧件的宽度和头尾部变形的轧制技术就显得特别重要

关键：

厚度平面形状控制的数学模型；控制的计算机控制系统；的自动测速技术。

30.厚板平面形状的控制方法和控制原理？

答：

MAS轧制法：

通过对轧制终了的平面形状定量预测和预先减少对应于所预报的不良形状部分的体积，来预报不良形状的出现，以便获得接近矩形平面形状的方法。

狗骨轧制法：

与MAS大致相同，也是在板坯轧制过程中，改变轧件的断面形状，使轧件的断面而成为两头厚中间薄，头尾端部轧成斜锲形，形似狗骨头形状，通过控制轧件的延伸率，从而达到控制平面形状的目的，使最终尺寸的钢板平面形状矩形化。

立辊轧边法：

用立辊轧边方法通常是在板坯长度方向向施加轧边，要比板坯转向时的宽度方向轧边更有效。

为了达到提高成材率的目的，因此广泛地开展针对L方向轧边和C方向轧边的研究。

差厚展宽轧制法：

板坯经轧制转90度进行展宽轧制，轧辊倾斜轧端部，轧制成型后再转90度，达到最后形状。

.张力控制间接法---恒电流横电势复合控制法？

答：

恒电流恒电势复合控制法；要维持张力恒定有两种方法，一是维持电流I=常数和∮/D=常数，二是是I正比于D/∮而变化。

第4～5机架间的动张力也是通过调节后一机架的速度来实现的。

.张力控制直接法：

冷连轧带钢机架间？

答：

第一架后面的张力仪测得张力实际值T后，与计算机送来的张力给定值Tc比较，得到张力偏差，如果偏差在允许范围之内，则不进行调节；反之，便输出一个给定的辊缝调节量给第二架轧机的压下系统，调节第二架的辊缝来改变机架间带钢张力，也可以调节第二架的轧制压力来调节张力；当T-Tc＞0时，应减小第二架辊缝，使张力T减小，直到T-Tc＝0为止；当T-Tc＜0时，应增大第二架辊缝，使张力T增大，直到T-Tc＝0为止；

.实现带钢伸长率自动控制的方式及主要方式？

答：

方法:

调节带钢张力控制方式；调节前后s辊速度控制方式；调节轧制压力控制方式。

主要方式：

调节轧制压力

.宝钢2050㎜机组板宽的动态控制和工作原理？

答：

短行程控制（SSC）是针对在大侧压下头尾明显变窄的形状，利用一个线性函数分段计算各立辊辊缝，辊缝调整是动态进行的，立辊除有电动侧压作为静态辊缝设定外，还装有液压压下，它作为SSC的动态辊缝调节用。

宽度前馈控制（PWC）是用于修正由于加热炉产生的水印、由于火焰清理等引起的宽度不均匀及板坯在连铸后由于局部火焰清理过深造成局部“缺肉”等而导致的宽度偏差。

轧制力宽度自动控制|（AWC）是针对因轧制力变化引起立辊轧机有载辊缝波动所采取相应调节侧压位移量以补偿辊逢的波动、保持有载辊逢恒定的自动控制。

.温降数学模型的建立方法及目前较普遍？

答：

方法：

理论建模和经验建模

普遍方法：

在理论公式的基础上，用统计的方法估计关键参数，并在在线使用的过程中对这些参数进行自适应修正。

（理论+经验并在线自适应）

.热轧带钢头部终轧温度的动态控制方法？

答：

a前馈控制：

测量R4后温度，比较，调精轧修正量

b反馈控制：

测F1后温度，调机架速度或喷水量

37.热轧带钢的实际卷取温度是否能控制在要求的范围内，主要取决？

答：

主要取决于精轧机后带钢冷却系统的控制。

在实际生产中对其热输出辊道上的运行稳定性也有较大的影响。

.卷曲带钢时的动态控制方法

A前馈控制（事先控制）用温度计测出终轧时温度与目标值对比，调中间段喷水量

B反馈控制，测量在卷曲温度与目标值比较，调后两段喷水量

C补偿控制，测中间温度、偏差，调后两架喷水量

.可编程序控制器（PLC）的工作原理？

工作方式？

特点？

缺点？

答：

三个主要工作阶段：

输入采样阶段——程序执行阶段——输出刷新阶段

工作方式：

循环扫描

工作特点：

集中批处理；

缺点：

滞后（入口——滤波+出口滞后+扫描滞后）

39.电磁继电器的工作原理？

答：

工作原理：

电磁原理，当线圈中通电，常开触点闭合，常闭触点断开；当线圈中断电，常开触点断开，常闭触点闭合。

.直流电动机供电装置？

他励直流电动机调速方法、调速过程？

答：

晶闸管可控整流装置

调速方法：

①调Ua，电动机应保持其电枢回路及励磁回路的电阻不变，电枢供电电压一般不超过额定电压，因此调速只在额定转速以下进行；

②调φ，电动机应保持其电枢回路的供电电压及电阻不变，励磁回路磁通一般不超过额定磁通，因此调速只在额定转速以上进行。

③调Ra，电动机应保持其电枢回路的供电电压及励磁回路磁通不变，在电枢回路中串联或并联电阻。

通常调Ua、Φ组合使用

41.交流电动机供电装置？

调速方法？

答：

晶闸管变频装置调速

①异步电动机的调速：

变频调速（变压变速）

②同步电动机的调速

1）标量控制

2）矢量控制：

3）直接转矩控制

42.金属秒流量AGC控制原理？

答：

通过入口测厚仪，入口测速仪来测出坯料进入轧机之前的厚度和速度，再通过出口测速仪测出坯料出口的速度，根据金属秒流量相等，计算出口实际厚度，与目标值比较得偏差，从而调节辊缝，消除偏差。

44.监控式AGC厚度自动控制基本原理？

答：

与反馈式AGC原理基本相同，正在精轧机组最末端出口处用x射线测厚仪测出实际厚度与设定值相比较，如果存在偏差则按照秒流量相等的原则推算出各个机架的轧出厚度偏差然后适当调节压下量或张力调节，对各机架进行修正，控制厚度。