辽宁科技大学本科生毕业设计外文翻译 第10页 中厚板轧机的自动化 1978年配置新的主传动装置的一新的宽厚板轧机杜伊斯堡进入运行。这个新的宽厚板轧机重360吨、支承辊直径为2100毫米，宽度只有3.7米，这个新的宽厚板轧机极为坚固，而且也是欧洲第一个配备液压厚度控制和过程计算机控制的厚板轧机。然而，随着激光焊接技术在板材加工上的应用和使用移动式起重机建设增加负载能力，已导致轧机的标准越来越高，来要求厚板产品的平整度和厚度公差。因此，需要装配新的液压工作辊弯曲设备，密集的冷却系统，并不断调整和优化计算机模型，通过这些不断改进才能得以达到上述要求。不过，限制了原来的电脑系统，最终成为一个将来发展的障碍。 从1999年开始进行了广泛的现代化计划，其中包括新的控制系统、加热炉、现代化的液压系统等，被称为现代化轧钢过程计算机化。这包括基础自动化(一级)，即辊式摇床和侧面导板、机电液压调节系统、主传动装置、工作辊挠度，中间冷却、密集的冷却系统组成的最终冷却为，以及完整的第二级物料跟踪系统，能量和过程的数据处理，第3级为仪表，炉模型和预测模型及稳定的轧制过程。 为了能够尽可能平稳过渡到新的电脑系统， 一个复杂的转接系统安装后， 应该在不到两分钟时间内就将旧系统转换到新的电脑系统，但这涉及平行安装两个独立控制服务台进行暂时控制。 工业解决方案和服务的现代化开始在2002年8月规划。但一项重大挑战是，实现现代化意味着几个自动化系统应具有综合的控制中心，而且新的自动化技术的控制系统设计用于快速控制回路。，并且所有设备都要专为轧机环境而设计。EGC软件包用于机电间隙控制，电动机械的转动可以被单独进行位置控制或同步运动关闭离合器。为了提高实际位置采用螺杆式驱动器，新的位置传感器已经安装，连接到自动化系统并通过系统总线压。厚度自动控制( AGC ) ，利用超级AGC系统实行前馈补偿，使计算好的厚度误差在鉴定前通过检测。轧机张力标定可由操作员通过新的HMI系统和在半自动模式下的运行，让运动发起的操作机构和部位增损的价值转移到优化过程系统，如轧机刚度计算。事实上，由于不同负荷条件下，压力分布在轧制时受到轧件材料的宽度的影响，因此显示如图1，压力分布应该根据拉伸曲线作相应的调整。如图1 .轧辊挠度的绘制曲线Trushape轧制是去年通过的规模和广泛的变厚度剖面应用于材料壁板序列。厚度曲线的计算方法是，通过优化系统的进程，并转交控制系统作为一个多曲面。实际长度通过导向装置来调节，并且理论和实际计算长度之间的偏差，要使其适应厚度曲线。每个支点的多边形曲线，用来验证一套数据属于合格数据的合理性。通过向板的位置，额外的厚度值被送到轧机机座上的AGC控制，但其中需要途经一个快速模拟信号 。 设置点的工作辊弯辊系统和稳定的的轧制力波动，是根据过程计算机，并转交到了基础自动化系统计算出参考值。对于所有四个弯曲缸这些参考值将传送给工作辊弯辊控制系统。液动的侧面导板，在前面和后面的机座，已分别配备新的位置传感器相连，新的自动化系统通过PROFIBUS DP。但在薄板轧制中，尤其重要的是要设计出一种优化轧制和扭转序列以免浪费时间和试件的温度，并促进重复性生产。试件的中心设定被自动的设定为轧制序列的一部分，因此两边导向杠杆，是为了控制和监督对称运动。 为Trushape轧制和正常运转的超级AGC，准确的材料跟踪是必需的。几个传感器用于同步计算材料的位置。为长度计算，新的增量编码器的主要驱动器已安装完毕。 在热轧制道次之间等待间隔是必要的，在某些情况下为使第二个或第三块被同时地轧制，自动化系统可以跟踪不同的插入位置。这些控制自动化系统，用来协调轧制顺序，确定哪些材料必须迁离或延迟轧制，并决定哪种材料将继续在轧机上被轧制。由于中间介质和终轧温度在技术要求上非常重要，因此需要协调轧制制度，使其达到最佳化。为减少间隔时间，在热轧轧制时，中间冷却区和快速冷却区应该设置妥当。根据这个温度要求，就必须把冷却水用到板材上。将计算出的必要参数的2级系统，转交到过程自动化系统。许多不同的冷却时刻表必须予以考虑各种材料的收缩范围和制品的工艺流程。现有仪器可测量中心线厚度和温度变化图，交叉宽度已经完全集成在新的自动化系统。两种模式的装置操作是可以适用的。在人工模式下的所有动作和速度，是指由操作者决定; 此模式也用于换辊，校准和维修。正规的运作模式，是指在自动模式下完成轧制顺序和跟踪的自动控制。唯一的人工干预需要的是倒置试件，因为缺乏几何位置监测设备因此这是必要的。为了允许并联运行设备，在转换期间，一种新型主操作台的轧机被预先安装在一提升控制台后面，经过热试验，旧工作台被拆除，而新的操作台转到终点位置。控制系统的沟通需要利用光纤电缆外面的电器室建立一个新的厂内网络。该可视化系统的程序已被重新设计，而余下的自动化系统为了操作者的方便已被纳入。强大的快速巡检功能PDA系统已安装，连接通过光导纤维的控制系统特性自动巡检程序已经实施，并通过校正和评价非标准事件。新的第2级过程优化系统包括材料跟踪，第3级接口接收和发送数据的能量生产报告中，接口的加热炉和加速冷却过程模型以及过程模型轧机功能说明如下。奥钢联（VAI.）钢板生产和工艺技术诀窍结合了奥钢联钢板广泛的生产和加工的知识和经验。 奥钢联，其中包括自1974年一直从事中厚板轧机生产的前克莱西姆公司和戴维。在现行制度下，林茨独立研制的奥钢联于1999年启动。总之，在钢板世界各地的生产者中，奥钢联生产占了了近40个装置。 VAI钢板生产是一个实时的数学模型，目的是为了设计优化轧制过程中的可逆轧机。其主要职责是确定最优轧制的生产率和产品质量，考虑到轧机的物理限制和轧制工艺，并计算每个轧制道次的予设定程序 (辊缝，力量，速度，弯曲等) 。 计算板型设计要求有初步的产品特性(大小，温度和材料特性) ，最终性能和设备参数尺寸。基本物理模型是用来在轧制过程中，预测产品和轧机的品质。一个先进的轧机和最佳化战略决定了轧制制度，为了满足企业的生产力和产品质量标准。最后，自动校正是应用在轧制过程中，在轧制期间由传感器将测量到的尺寸传输到控制系统来实现宽度自动控制。与VAI.Plate不同的显著特点有：在轧制时，每一次的操作和周期性的延误的重新计算，都可对程序进行修改，考虑到轧制过程中的偏差，压力模型的自适应和实际的板坯轧制温度，最优的轧制程序不能被确定，只能在每次轧制中制定出。快速优化技术可实现在完全实时的基础上重新设定程序，因为板形是中厚板的重要质量指标，所以要采取具体的优化方法来保证平坦度如图所示。另外，轧机的限制(最大冲击力或力矩)和其他工艺因素也必须考虑在优化设计内。 图.轧制力F和相对轮廓P分别越过出口厚度 为进一步提高产量，除了要有良好的厚度和宽度精度，板形（平坦度）也是生产过程中一个关键因素，特别是普通钢板和厚板。为了控制轧制时的板形，在最后一次轧制时，可按双楔纵剖面轧制。简单的计算楔形轮廓的高度和长度的方法是利用板宽度和板坯宽度比例。另一种办法是采用统计方法来确定一个线性回归公式，楔高度取决于板坯尺寸，通过数字和其他参数。VAI.Plate，在每次通过时计算外部形状的演变，中间考虑到辊缝形状(交叉轮廓)及横向剖面的板块和使用垂直边的效果。数学优化方法是用来寻找最佳的参数设定立场限值( AGC )方式所计算，它最后形成的最偏离预期(大多是长方形)形状。所以，纵轧轮廓在某些情况下会显示出更复杂的形状，而不是标准的双楔曲线。一个实时的，完全三维计算热凸度和磨损的确切辊形状为轧辊变形模型提供了精确的输入，确保每道工序的精轧机张力和辊缝剖面计算准确。实际上，在线算出全部轧辊变形，不采用简化，以减少计算时间，提供准确详细的三维有限元模型并改善轮候时间及可实现轧制速度优化。以上就是对厚板轧机自动控制系统的一些简单介绍。Plate mill automationThe restart of TKS Plate Mill, DuisburgJochen Bobbert1, Thomas Kraxberger, Karl Scho rkhuber and Dietmar Auzinger The recent upgrading by VAI of automation equipment at the 3.9 m plate mill of ThyssenKrupp Stahl (TKS) in Duisburg-Sud, Germany involved the installation of new equipment during regular maintenance shut-downs and caused no additional loss of production. To maintain full production capabilities, a switch-over unit was used to provide a seamless transition to the new automation system. In 1978, a new rolling mill stand with a new main drive entered operation at the Heavy Plate Mill of Thyssen StahlAG in Duisburg Hu?ttenheim. With a rolling mill stand weight of 360 t and a backup roll diameter of 2100 mm at a width of only 3.7 m, the stand was extremely stiff and was also one of the first heavy plate stands in Europe to be equipped with hydraulic thickness control and a process computer,enabling tighter tolerances. However,the increasing implementation of laser welding in plate processing and the increased load capacities in mobile crane construction have led to ever higher requirements for flatness and thickness tolerances of plates.Installation of hydraulic work roll bending, intensive cooling systems and continuous adjustment and optimisation of the computer models allowed continuous improvement to be achieved. However, the limits of the original computer system eventually became a barrier to further progress. The last stage of an extensive modernisation program, begun in 1999,which included new control systems for t