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冷轧厚度控制手段概述 万基铝加工：董磊 铝加工行业由于科学技术的飞速发展，新的设备和新的技术以惊人的速度不停的改进和更新，产品的科技含量越来越高，对生产机械设备和操作技术的要求也越来越高。铝加工生产的板带材在下游行业用于冲制各种零件时（汽车板，罐盖料，PS板等），要求厚度精度高，板形平直，材料特性优，以利于提高冲模寿命和冲压件的精度。其中板带材的厚度偏差是冷轧板带最重要的尺寸精度指标之一，厚度控制是高精度板带材生产的重要环节，现就万基铝加工配备的西马克2300冷轧机的厚度控制主要设备及控制手段作简要概述。 一．冷轧机的厚度控制的基本硬件构成 1.1主要硬件组成： 1.1.1 IMS测厚仪，激光测速仪： 主要用于在厚度前馈控制，厚度反馈控制，秒流量控制，Wedge Control，速度控制 1.1.2压下液压缸及伺服阀： 在DSDP170高速控制板的控制下，实现辊缝微米级范围的控制动作，实现轧机的位置控制 1.1.3 索尼磁尺： 测量辊缝实际位置信号，用于控制液压缸动作控制 1.1.4 ABB张力计： 用于开卷机前张力，卷取机的后张力，及轧机轧制 力控制模式的计算应用 以上设备即为冷轧机厚度控制的主要硬件构成，其各测量及执行元件的精度及动作灵敏度决定了设备厚度控制的能力及水平，是生产优质产品的保障。 1. 2 万基冷轧2300轧机的厚度偏差值范围如下： 二．厚度控制方法的分类及补偿方式  在厚度控制上主要分为位置控制环和轧制力环控制两种方式，同时结合影响厚度的补偿因素，共同作用于辊缝控制，从而实现带材的厚度实时调节与控制，以最大限度的趋近目标厚度，并保持良好的公差范围。 2. 1 AGC在不同控制环下应用的补偿方式 2.1.1 在位置控制环下结合的补偿控制 测厚仪反馈控制 测厚仪前馈控制 Wedge control 秒流量控制 速度控制 张力控制 2.1.2 在轧制力环控制下结合的补偿控制(该控制环主要用于铝箔轧制过程） 测厚仪反馈控制 测厚仪前馈控制 Wedge control 秒流量控制 张力控制 2. 2 补偿控制的简要介绍 2.2.1 测厚仪反馈控制 测厚仪反馈控制是通过轧机后面的测厚仪测出实际H实轧出厚度并与给定厚度H给相比较，得到厚度偏差δh=H实—H给,当二者数值相等时，厚度差运算器的输出为零，否则出现厚度差δh，这时将反馈给厚度自动控制装置，变换为辊缝调节量的控制信号 VEX：出口侧带材速度 LEX：机架到出口侧测厚仪距离 VEXmax：出口侧带材速度最大值 TRes：测厚仪和RGC系统响应时间 2.2.2测厚仪前馈控制： 采用厚度反馈控制，都避免不了控制过程的传递滞后，因而限制了控制精度的进一步提高，特别是来料波动较大时，更会影响带材的实际轧出精度，为了克服该缺点，采用厚度前馈控制。厚度前馈不是根据本机架的实际测出厚度的偏差值来进行厚度控制，而是在轧制过程未进行前，预先测出来料厚度偏差，再送给本机架，在预定时间按内提前调整压下缸，以便保证获得所设定目标厚度 2.2.3 Wedge control Wedge control又称楔形控制，即当实际带材厚度与目标轧制厚度偏差值较大时，正常的补偿则显得时效缓慢，为避免产生过多不合格材料，则切入该补偿控制，将辊缝动作直接逼近到达到目标厚度所需要的位置值。例如下图程序设置为偏差值大于20μm时即可触发wedge控制投入运行 2.2.4 张力控制： 张力的变化可以显著改变轧制压力，从而改变轧出厚度。改变张力与改变压下位置控制厚度相比，前者因惯性小反应快并易于稳定，在成品道次，由于轧件的塑性刚度变大，靠辊缝调节厚度控制效果往往很差（此控制模式多用于铝箔轧制过程），为了进一步提高成品带材精度，所以常用张力控制模式。 张力控制就是根据出口测厚仪测出的厚度偏差，来微调带材的张力，借此消除厚度偏差的厚度自动控制系统。张力微调可以通过两个途径来实现：一是调节轧机的速度，改变张力，二是调节开卷，卷取机的给定转矩。 2.2.5 速度控制 冷轧速度控制主要是基于多机架的轧机主传动速度控制是对冷轧机各机架的主传动速度进行控制，以确保带材在轧制过程中各机架的速度匹配，从而确保带材的稳定轧制。因此对于单机架的冷轧机该控制则基本很少应用。 2.2.6 秒流量控制 秒流量自动厚度控制原理，只要使带钢入口和出口秒流量始终保持相等, 自动速度控制环精度越高, 出口厚度偏差就越小。如果变形区内宽展忽略不计, 根据秒流量相等 可得: vIN ×H = vOUT ×h (1)