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摘要1

1 自动化系统4

1.1 自动化系统概述4

1.2 自动化系统配置6

1.3 网络设备9

1.3.1 Profibus-DP网络系统9

1.3.2 工业以太网络系统9

1.4 过程自动化设备9

1.5 人机交互设备10

2 粗轧区基础自动化系统11

2.1 粗轧压下主令PLC系统11

2.2 系统控制功能11

2.2.1 粗轧区辊道的控制11

2.2.2 立辊轧机的控制12

2.2.3 立辊轧机速度控制12

2.2.4 立辊轧机的位置控制12

2.2.5 平辊轧机的控制12

2.2.6 平辊轧机的速度控制13

2.2.7 平辊轧机的压下控制13

2.2.8 平辊、立辊微张力控制15

2.3 立辊AWC控制15

2.3.1 功能概述15

2.3.2 头尾宽度补偿模型15

2.3.3 SSC投入条件16

2.3.4 SSC启动与停止时序16

2.3.5 AWC自动宽度控制17

3 热卷箱基础自动化系统19

3.1 热卷箱研究现状19

3.2 热卷箱的特点20

3.3 热卷箱设备21

3.4 成型系统22

3.5 开卷系统23

3.6 移送系统23

3.7 夹送系统23

3.8 硬件配置23

3.9 热卷箱控制功能分配25

3.10 速度控制25

3.11 位置控制25

3.12 时序控制26

3.13 热卷箱控制原则26

3.14 程序结构27

4 精轧区基础自动化系统30

4.1 精轧压下主令PLC系统30

4.2 系统控制功能31

4.2.1 飞剪控制31

4.2.2 飞剪点动31

4.2.3 手动剪切31

4.2.4 自动剪切31

4.2.5 自动切头32

4.2.6 自动切尾32

4.3 精轧主令控制33

4.3.1 秒流量方程33

4.3.2 轧机主速度设定34

4.3.3 轧机主速度调节35

4.4 精轧区活套控制35

4.4.1 活套的控制要求35

4.4.2 活套起落逻辑控制36

4.4.3 活套套量自适应预报36

4.4.4 活套高度控制37

4.4.5 活套力矩控制39

4.4.6 活套高度-张力解耦控制40

4.5 精轧HGC控制41

4.5.1 测量数据处理42

4.5.2 HGC控制器43

4.5.3 HGC可选控制模式43

4.5.4 HGC伺服阀控制44

4.5.5 HGC基准生成45

4.5.6 HGC安全功能46

4.6 精轧AGC控制47

4.6.1 AGC补偿控制48

4.6.2 前馈AGC控制51

4.6.3 GM-AGC控制52

4.6.4 监控AGC控制53

4.6.5 新型监控AGC算法53

4.6.6 厚度规格变增益54

4.6.7 自动扇形控制54

4.6.8 调节量输出限幅54

4.6.9 与GM-AGC的相关性55

5 卷取区基础自动化系统56

5.1 卷取区PLC系统56

5.2 卷取机基础自动化系统的控制功能56

5.2.1 自动位置控制（APC）原理57

5.2.2 侧导板控制58

5.2.3 夹送辊控制60

5.2.4 活门控制62

5.2.5 卷筒控制62

5.2.6 助卷辊控制63

5.2.7 主令速度设定67

5.2.8 卷取机张力控制68

5.2.9 头部跟踪计算71

5.2.10 带钢尾部定位72

5.2.11 卷钢的安全卷取条件73

5.2.12 地下卷取机的移离控制73

5.2.13 运卷小车控制74

6 过程控制系统应用平台75

6.1 系统的可靠性与稳定性75

6.2 系统功能75

6.3 通用性和易扩展性设计76

6.4 RAS架构设计77

6.5 RAS进程线程设计77

6.5.1 进程线程结构77

6.5.2 进程线程通讯81

6.5.3 RAS组件模块设计82

6.6 系统功能实现83

6.6.1 网络通讯83

6.6.2 数据采集和数据管理85

6.6.3 带钢跟踪86

6.6.4 系统运行与维护设计86

6.6.5 时间同步88

6.7 现场应用89

7 粗轧过程自动化91

7.1 粗轧过程机功能概述91

7.2 过程控制系统架构91

7.3 粗轧过程机设定控制功能93

7.4 粗轧设定计算93

7.4.1 输入处理93

7.4.2 轧制规程的计算94

7.4.3 设定值的计算94

7.5 粗轧自学习94

7.6 粗轧过程机数据流95

7.7 PDI数据95

7.8 粗轧区实测数据96

7.9 粗轧区人工干预数据96

7.10 层别表数据96

7.11 压下规程分配和模型说明97

7.11.1 负荷分配算法97

7.11.2 轧制力模型97

7.11.3 宽展模型98

7.11.4 温度模型99

7.11.5 轧制力自学习103

7.11.6 宽度自学习103

7.11.7 温度自学习104

8 精轧过程自动化控制功能105

8.1 精轧过程机功能构成105

8.2 精轧过程控制系统触发时序105

8.3 精轧过程控制系统数据流图106

8.4 精轧模型设定计算107

8.5 模型数据预处理107

8.5.1 输入数据107

8.5.2 数据有效性检验108

8.5.3 初始值的计算108

8.5.4 确保精轧入口温度110

8.5.5 确定负荷分配111

8.5.6 轧制方式的计算111

8.6 运行时间的计算112

8.7 温度的计算114

8.8 设备负荷的计算115

8.9 辊缝计算115

8.10 极限校核116

8.11 设定值的下发116

8.12 精轧设定物理模型117

8.12.1 温度模型117

8.12.2 轧制负荷模型121

8.12.3 轧制速度模型126

8.12.4 辊缝模型127

8.12.5 精轧模型自学习计算127

结语133

参考文献135