热连轧机弯辊控制系统的改造与实践

轧机 控制

维普资讯 http://www.77cn.com.cn

20 0 1年第 6期

液压与气动

1 7

热连轧机弯辊控制系统的改造与实践高英杰t e Re o sr cin a d P a tc o h U h c n tu t n rcie frte Ro s o Be dn o to y tm fHo n iu lRol g M i s n ig C n rlS se o tCo tn a li l n lG oYn -e a i j gi( l大学机电系,燕 J l河北省秦皇岛市 O6O电话:0 3 ) 6O4 (35~ 1) 9

中图分类号:H 3 .文献标识码:文章编号:0 . 820 )60 1-2 T 179 B 1( 8 (010-07O~4 51引言热连轧机的弯辊控制系统由工业过程控制机及相质量 .

2系统分析与对策依据系统构成及液压控制系统原理,弯辊控制系 统的控制模型可简化为图 1所示的结构.其中, 原系统中的压力反馈从 P点引出(中实线所示 )分析 I图 .系统主要存在的问题是:收稿日期: 0·1) 2 104 0 2

应的检测元件与液压动力机构构成一个闭环控制系统 .行弯辊力的控制,中液压动力机构采用电液比进其

例减压阀作为控制动力元件驱动弯辊缸 .在满足系统动态响应的前提下,比例控制系统具有对油液过滤精

度要求不高,价低等优点,由于比例减压阀固有的造但死区特性,系统无法实现对较小弯辊力的控制 .约使制了轧制过程中对带钢板形的控制,重影响了产品的严

作者简介:高英杰 (95 )男,西省成阳市人, 16-,陕剐教授,博士,主要从事液压技术,故障诊断方面的科研和教学工作 .

减而增减,始终比负载压力高出一恒定值△ . pe流量适应回跚,图 l示, .如 d所由限压式变量泵. 调速阀,行器组成的容积调速回路 .变量泵的输出执

同供油压力,当执行器小负载快速移动时 . ( )同双联泵

时低压大流量供油;当执行器大负载低速移动时, 1泵 卸载 .泵 2工作,只有回路几乎没有溢流能耗,效率高. h多泵比例系数调速回路,系统在不同工作阶 .当段,度复杂,速功率变化大的工况下,取多泵比例系采

流量按执行器的速度要求调节,负载流量相适应,与没有溢流损失 .率高效 f功率适应回路,图 l .如 e所示,由差压式变量泵一 调速阀和执行器组成的凋速回路具有功率适应的特性,的输出流最始终保持与调速阀所通过的负载流泵

数回路,使溢流能耗减到最小,图 2所示,邻泵流如相量之比:—: n

量相等(略回路泄漏 )泵的输出功率与负载所需功忽,率始终相适应

式中

——比例系数——

泵的序号

g双泵双速回蹄,

图 l所示, ( )调整为不 .如 f双联泵

Q——泵的流量

第 l泵的流量为 Q1第 i泵的流量为 Q=, .p1当 . . 4 K:2时,,系统由 4台流量按等比级数排列的液压泵组成,泵流量分别是 Q12, 2,单,Ql4( 1￥,供了按等差级排列的 2 Q1提级流量,采用的流可量有 2—1 5级, 4=1分别是 Q12, 1口1,Q1… 5 .参考文献:

[]官忠范 . 1液压传动系统[]北京:械工业出版社, M .机19 . 9 6

[:张磊, 2 陈椿#图 2多泵比例系数回路出版社 .98 18 .

实用液压技术 30[]北京: 0题 M .机械工业

轧机 控制

维普资讯 http://www.77cn.com.cn

1 8

嵌压与气动

20年第 6 01期

的机架,保持原系统的低背压 .因此,用系统背压仍采分级控制方案,满足系统要求 .实际系统中,用三可采级背压: MP,01P,6M a 1 a 1 a 1 P . M

2用全闭环控制方案以克服弯辊力设定值与 )采实际值之问的误差.在原系统中,压力反馈信号从 P L点引出,由于管道动特性的影响,控制压力不是实际的

弯辊压力,弯辊力的实际值与设定制不符 .可将控使图 l弯辊控制系统的简化模型

制压力的反馈信号从 P点引出 (图 1中虚线所示 ) 如,使系统包含管道部分,即考虑管道对系统的影响,以实现系统对实际弯辊压力的控制 . 3实际控制效果对比由于现场条件的限制,弯辊力测试只进行了提高

1 )由于比例减压阀存在固有死区,当轧制过程设定弯辊力较小时,系统无法满足控制要求 . 2 )系统中比例阀安装位置与弯辊缸距离较大,而

系统中的压力反馈信号不包含管道部分,由于系统管道动特性的影响,弯辊力的实际控制值与设定值使之间存在较大误差 .针对以上问题,采取如下对策.可

系统背压后小弯辊力时两种控制方案的响应性能比较,比较结果如图 3所示

1 )分级控制系统背压 .比例减压阀工作在线性使特性区内比例减压阀的特性曲线如图 2所示 .其调 节特性为V

… v

一

0』,

V

1 P一2 )+" 4

<,> V

式中 p——所控制的压力值 (目标值 ) h——对应弯辊压力为 P时,程控制机给比过例减压阀的电压值b生闭环控制时弯辊力的设定值与实际值 )

图 3实际控制效果对比

由图 3以看出,可采用全闭环控制方案后,系统的控制性能得到明显的改善 .另从图 3 b中可以看出,在

弯辊力设定值较大时,的响应性能明显优于小弯辊系统力时系统的响应 .因此,提高系统

背压不仅可以克服减控{压/ol圉电~i P

压阀的死区特性,同时,也使系统的响应性能明显提高.4结论

图 2比倒减压阀的特性曲线

实际系统的弯辊力为F= P A— Pt , Ab

1满足系统快速性要求的条件下, )在采用比例减

式中 p——控制压力 p厂系统背压

压阕控制系统压力时,应使减压阈工作在其线性区段. 2 )当控制元件与执行元件间管道距离较大时,应考虑管道动特性对系统的影响而采用全闭环控制方案 3 )实际结果表明,造后系统的性能明显改善,改 系统改造是成功的,在保持比例控制 …… 此处隐藏：738字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……