可逆控制（精选11篇）
可逆控制 篇1
0 前言
随着我国经济的迅速发展,对冷轧窄带钢的需求越来越大,质量要求也越来越高[1]。据资料显示,我国目前冷轧窄带钢生产能力过剩,但是高精度产品依然供不应求。
新余钢铁公司特殊钢分公司冷轧带钢厂采用的四辊冷轧机大都是20世纪六七十年代的装备水平,产品质量较差。为了提高带钢产品的市场竞争力,该公司决定在2007年新上一套450 mm单机架可逆四辊冷轧机,控制系统采用西门子S7-400系列PLC和FM458功能模块,传动系统采用西门子6RA70系列直流调速装置,网络通信系统采用Profibus-DP现场总线和工业以太网。本文主要介绍该轧机的自动控制系统及实际应用情况。
1系统硬件和传感器配置
1.1系统和网络配置
控制系统采用西门子公司S7-400 PLC加FM458功能模块结构实现轧机主要设备控制。S7-400主要完成主令速度控制、张力控制和系统逻辑控制等,FM458具有非常高的运算处理速度,主要完成液压系统自动控制和自动厚度控制,S7-400 CPU与FM458通过机架总线进行快速数据通信。S7-300主要完成AGC液压站、辅助液压站和工艺润滑站控制,S7-300 CPU与S7-400 CPU之间采用Profibus-DP现场总线主从通信方式。系统硬件配置和网络结构如图1所示。
1.2仪表及传感器配置
准确检测轧制过程中系统的各种变量,是提高轧机控制精度和产品质量的前提,本系统采用了大量高精度的检测设备,以满足轧机控制的需求。
轧机上安装的传感器如表1所示。
2 液压缸自动控制(HCC)
液压缸自动控制(HCC)指液压缸的位置闭环控制(HAPC)、压力闭环控制(HAFC)和相关的逻辑控制。图2为单侧HAPC和HAFC的工作原理。
伺服阀流量不仅受控制电流影响,而且与阀口两侧压力差有关,具有变增益特性,不利于参数整定。为改善控制系统性能,加入了非线性补偿环节。流量非线性补偿分为上行和下行两种情况:
上行时液压缸出油,压力差 ΔP=P
下行时液压缸进油,压力差 ΔP=PS-P
式中,P为液压缸无杆腔内油压;PS为系统油源压力。
变增益系数
undefined
式中,Kn为标称增益。
采用位置闭环控制方式时,预设位置基准、AGC调节量和手动位置调节量之和作为位置基准,并与液压缸实际位置相比较,偏差值与变增益系数KP相乘后送入位置控制器。位置控制器的输出值与轧制力控制器的输出值比较,将二者之中较小的作为给定值输出到隔离转换器,进而驱动伺服阀,控制液压缸的动作以消除位置偏差。此时,将轧制力限幅值作为轧制力基准,当轧制力接近限幅值时限制液压缸动作,作为位置闭环下限制轧制力、保护液压缸及其他设备的一个环节,保证轧制过程正常进行[2]。轧制力闭环和位置闭环的工作原理大致相同。在轧制过程中,可以实现位置闭环与轧制力闭环的无扰切换。
3 厚度自动控制(AGC)
为了消除各种原因造成的厚差,运用轧制时的弹塑性曲线,可采用前馈AGC、反馈AGC、压力AGC等各种不同的厚度控制方法[3,4]。该轧机机架前后各配有一个接触式测厚仪,采用前馈加Smith预估监控的厚度自动控制方式,在轧线速度升降时给出相应的辊缝补偿量。
3.1 前馈AGC
采用传统的前馈厚度控制方法时,
undefined
式中,ΔS为辊缝调节量;KM为轧机刚度;Q为轧件塑性系数;Δh为出口厚度偏差;ΔH为入口厚度偏差。
由于该轧机来料厚度波动较大,因此如果以设定来料厚度作为厚度基准,则会产生波动较大的辊缝调节量,在实际应用中对厚度控制产生不利影响。因而对来料分段跟踪一定长度,取各段来料的平均厚度,经自学习后作为厚度基准。这样只利用前馈厚度控制系统消除尖峰性的厚度波动,而趋势性的厚度变化由监控厚度控制系统来消除。来料厚度基准为Href为:
Href=θH1+(1-θ)H2 (3)
式中,H1,H2为当前段和上一段平均厚度;θ为自学习系数。
3.2 Smith预估监控AGC
测厚仪一般安装在离辊缝较远的地方,使得整个厚度控制系统有一定时间τ的纯滞后。为了改善纯滞后对象的控制质量,参考文献[5]引入一个与对象并联的补偿器,即所谓Smith预估器,同时引入分段样本概念,将出口带钢按长度分段,计算每一段长度的平均厚度和辊缝调节量。图3为带Smith补偿的积分监控AGC控制系统方框图。
H′(s)—设定厚度的拉氏变换;ΔH(s)—出口厚度偏差的拉氏变换;ΔHτ(s)—系统理论偏差的拉氏变换;PG—积分控制放大系数;ΔS(s)—辊缝调节量的拉氏变换;τ—系统滞后周期数;H(s)出口实际厚度的拉氏变换; Hτ(s)—Smith预补偿输出的拉氏变换
积分控制器的输入为:
undefined
又undefined
从而可以得到:
undefined
将式(5)离散化,并整理得到监控AGC积分调节器的控制率为:
undefined
式中,ΔS(i)为第i周期辊缝调节量;undefined为控制系统消差率;i为当前周期数;Δh(i)为第i周期出口厚度偏差;Ka为常数。
3.3加减速厚度补偿控制
当轧制速度变化时,轧辊和带钢之间的摩擦系数、变形抗力和轴承油膜厚度都会发生变化,从而影响轧制力和压下量。为了减小速度变化对出口厚度的影响,当速度大于低速基准v1时,在设定速度增减时对辊缝做出相应调节。
undefined
式中,undefined为速度变化(v)对轧制力(F)的影响系数。
4卷取张力控制
控制卷取张力,实际就是通过限制电机电流控制卷取电机的转矩。该卷取系统采用最大转矩递变张力控制方式[5],如图4所示张力T随带钢卷径D按一定斜度变化。
电机转矩M=MF+MD+MB+MM
式中,MF为张力转矩;MD为加减速动态转矩;MB为弯曲转矩;MM为机械摩擦转矩。
undefined
式中,n为转速;GDundefined为系统飞轮矩;GD2C为带钢飞轮矩;ρ为带钢密度;W为带钢宽度;h为带钢厚度;δy为带钢屈服强度。
T0—最大张力;α—张力递变系数;D0—卷筒卷径;D1— 递变开始卷径;D2—递变结束卷径
产生转矩M需要的电流为:
undefined
式中,KT为转矩电流系数;i1为传动比;ϕ为磁场弱磁系数。
5使用效果
该控制系统2007年7月在450 mm单机架可逆式冷轧机上投入使用。在来料既有很大整体趋势性厚度偏差,又有很大高频厚度波动的情况下,经三道轧制之后,成品相对厚度精度能够控制在±1%之内,优于设计要求的±1.5%。
参考文献
[1]冯培德.我国窄带钢生产现状及发展设想[J].钢铁,1994,29(2):75-80.FENG Pei-de.Present status of narrowstrip production inChina and some ideas for its development[J].Iron andSteel,1994,29(2):75-80.
[2]张殿华,王君,李建平.首钢中厚板轧机AGC计算机控制系统[J].轧钢,2001,18(1):51-55.ZHANG Dian-hua,WANG Jun,LI Jian-ping,et al.TheAGC computer control system of a plate rolling mill[J].Steel Rolling,2001,18(1):51-55.
[3]丁修堃.轧制过程自动化[M].2版.北京:冶金工业出版社,2005.
[4]Y Okamura,I Hoshino.State feedback control of the stripsteering for aluminum hot rolling mills[J].Control Engi-neering Practice,1997,5(8):1 035-1 042.
[5]王金章,张殿华.热连轧卷取机最大转矩递变张力PLC控制系统[J].冶金自动化,1991,15(3):13-16.
可逆控制 篇2
可逆句研究二题
可逆句指的是动词前后的名词或名词结构可互换而表达的语义基本不变的一种句式.以可逆句“英雄出少年”“少年出英雄”和“他是谁”“谁是他”为例,结合静态和动态可以发现,在静态的句子层面,可逆句是可逆的,成分换位后语义角色不变;在动态的.语篇层面,可逆句不可逆,不同的句子适应不同的上下文.具体到这两组句子,其差别主要体现在使用频率和语篇然应两个方面.
作 者：郭圣林 作者单位：南京师范大学国际文化教育学院,江苏,南京,210097 刊 名：广西社会科学 PKU英文刊名：GUANGXI SOCIAL SCIENCES 年，卷(期)： “”(1) 分类号：H146.3 关键词：可逆句 使用频率 语篇照应 认知 交际纯真不可逆 篇3
成年人如达到这一番境地，除非当上了皇帝。而贵为皇帝大哭大笑，看小鸟和昆虫，也不像话。非但不纯真，反而恐怖。
纯真好，既抒独家情怀，又有别人在边上叫好，故而叫做上帝的礼物。
人不满足，有了纯真，还要学“有用”的东西。一个人长大一些，包括尚未长大，已在父母愚蠢的教唆下修习礼数与世故。纯真便慢慢远离这个人。
纯真是这样一种东西：它高傲而自由，不屑同心计搅到一起，尤其憎恨虚伪。
有人摆脱纯真之后，觉得自己升华了，沉迷谋略，学会据说是人生万万不可缺少的“情商”，开始了贼眉鼠眼的一生。
纯真离开一个人的时候，带不走他的容貌、学识和财富，却带走了“可爱”。
有人说：先赚钱后健身，先打工后盖房。这样的规划都行得通。唯有先欺诈，先虚伪，先矫情，先老练，先狭隘，先装豪爽装清纯装憨厚而后纯真，却是万无可能。如果装纯真呢——刚才提到上帝，一个人装博学装聪明，上帝都不干预，却不允许人装纯真——装出来的纯真每一次都变为切实的愚蠢，像六十岁人穿开裆裤撒尿和泥一样。
人世间，有一些宝贵的东西走了还能再回来，比如健康，比如黑发，比如狗，只有纯真不可逆转，一去不复返，如孔夫子当年眼望河川——逝者如斯夫。
是不是说，成年人身上不可能保留纯真，也不需要纯真呢？不，上帝的礼物永远是好东西，好东西永远不过时，不分老幼。
齐白石七十岁之后如入童年，到了九十岁纯真满盈，注入画里。毕加索、爱因斯坦、黄宾虹直到老年都保持着、精心爱护着上帝的这份礼物——纯真，这份礼物带给他们智慧、创造力和财富。牛顿、德兰修女、画家夏加尔均如此。政治家胡耀邦、陈毅亦有纯真的气质。我见过的人如席慕容，也是这样。
纯真在童年飞逸，然而还可以留在极少一部分人的心中。它和善良结伴，和爱大自然的心结伴，和美结伴。人们盘点的时候，不管盘点一生、半生、十年或三年，如果发现自己还留有一点点纯真，实在值得庆幸。纯而又真是被神所爱着的人。
恐惧纯真的人实为恐惧幼稚。纯真幼稚吗？人生的失败，哪一样是由于纯真造成的？没有。失败大多由谋算过分或不及造成，与纯真无关。
莱钢可逆皮带机控制跑偏问题浅析 篇4
关键词：皮带机,控制,跑偏,滚筒
0 引言
莱钢对长距离可逆皮带机运用是比较广泛的。在日常生产过程中皮带跑偏问题是经常发生的事情, 为此皮带上一般设有跑偏开关等。然而有了跑偏开关就能解决一切问题么, 答案是否定的, 长距离可逆皮带机跑偏的原因有很多, 从最初的安装到投料运行。如不能找出准确的跑偏原因将会对生产造成很大的经济损失, 为此, 我们应当找出皮带跑偏的原因并进行控制。
1 跑偏原因分析及解决控制办法
1.1 皮带机中心线偏差不达标
由于工人个人的安装技术有差异, 素质也有高低, 因此造成了整条皮带机安装的精度保证不了, 针对可逆皮带机安装精度不达标的问题, 我们采取“安装前控制、安装中控制及安装后三检”共三步来对皮带机的安装精度进行全面的控制。
安装前控制:在可逆皮带机安装之前组织施工骨干人员对他们进行施工技术交底。讲解安装难点和重点, 并将详细的安装技术要求给大家讲解明白。使大家在安装前对可逆皮带机有个整体的印象。并能使大家意识到精度的高低直接决定了以后设备运行的好坏及皮带是否跑偏。
安装中控制:在具体的施工安装过程中, 加强质量监管力度。随时抽查设备安装精度, 保证设备安装数据在技术要求之内。
安装后控制:在皮带机支架等安装完毕后, 要对安装数据进行全面的核对, 并形成表格。在自检合格的基础上邀请甲方监理对数据进行复核, 合格后双方在资料文字上签字认可!
1.2 驱动及改向滚筒与机架不垂直
这类原因多为安装原因, 也有设备自身制造的原因, 针对此类原因我们一般采取调整滚筒的方法来解决这个问题。
驱动滚筒的调整:滚筒轴线与机架中心线的垂直度小于等于2/1000, 若偏斜过大必然发生跑偏。如在实际运行中出现此类问题, 可依照下图进行滚筒轴承座的调整:
改向滚筒的调整:同理, 改向滚筒安装位置方向与驱动滚筒一样, 垂直度也要满足技术要求, 如在满足技术要求的情况下还出现皮带跑偏现象, 那么就要视皮带具体的跑偏位置来调整改向滚筒的轴承座相对位置来调整皮带的跑偏, 具体方法如下图所示:
1.3 胶带头部落料点位置不正
造成此类问题出现的原因是多方面的, 有设备自身问题, 也有安装过程中的问题。针对这一现象, 我们除了要严格按照图纸技术尺寸施工外, 还要视具体情况来定。主要是对落料漏斗中心线与皮带机实际中心线是否重合来确定。皮带机实际中心线与落料斗中心线必须重合, 实际情况可适当调整落料斗出口的尺寸来达到既定的目标, 也可在落料的位置放置挡料板来解决。
1.4 胶带接头不正
输送带接头是输送带的薄弱环节, 接头质量差, 接头效率就会降低, 容易造成断带等恶性事故, 接头对不正也是造成输送带跑偏的主要原因, 皮带硫化接头接偏或皮带本身不直, 造成皮带两边张力不均匀, 皮带往张紧力大的一边跑偏, 在皮带接头或皮带不直处跑偏最严重。因此, 必须保证输送带的接头质量, 接头用料必须与本体一致。为此, 我们聘请专业施工队伍来进行皮带的接头。输送带接头后, 接头两端输送带中心线在10m范围内偏差小于等于5mm。
2 结论
为此目前莱钢对长距离可逆皮带机跑偏现象十分重视、相继开发出各种纠偏装置来解决皮带机运行过程中的跑偏现象, 对于皮带机的跑偏现象只要我们加强日常巡检, 及时清除引起皮带机跑偏的各种因素, 掌握皮带跑偏的规律, 就能找出相应的解决方法。
参考文献
[1]曹红强《皮带机常见故障及原因分析》应用源技术
[2]《输送机的动态控制技术》矿业出版社
农地流转绝不能“不可逆” 篇5
在目前似乎有一种趋势，资本介入与不可逆的大规模土地流转似乎越来越受到地方政府的青睐。由地方政府推动的大规模土地流转背后，大都有资本力量的介入，资本介入与政府推动往往是结伴而行的。我是一直对此持强烈反对的。也许有人要问，资本力量介入土地流转真的那么可怕吗?
在我看来，答案是肯定的。我不反对土地流转，我反对的是不可逆的土地流转。
“流转有退路”更合民意
当前农村土地经营权一直在自由流转。但这样的流转往往是自发、小规模、不规范且局限在村庄内部农户之间的，这样的土地经营权自由流转就没有任何问题。
这么说的原因有两个：一方面是之前进城农民将土地流转给仍然在村务农的兄弟姐妹、亲戚朋友，这些流入土地的务农农民经营规模扩大，务农收入较高，甚至超过外出务工收入，这样他们就成为村庄社会的中坚力量。
在当前农村人财物外流的背景下，正是进城农民没有带走土地，土地留下来由在村务农农民经营，从而在农村产生了一个有较高务农收入的中农阶层，而使农村社会可以继续保持稳定有序。
另一方面是进城农民中，大部分人都无法获得在城市稳定的就业和收入条件，他们在年轻时进城务工，待到年龄大了就要返乡。
因此，土地自由流转的前提是，农民返乡后可以要回土地。一旦资本介入，农民返乡后就很难再要回土地。
自发、小规模、不规范及村庄内部的土地流转，好就好在可逆，从而可以避免资本介入可能造成的严重后果。资本介入的不可逆的土地流转将使农民退无可退。
从目前农民的民意调查来看，对资本介入的大规模不可逆的土地流转，不同农民有不同的态度，可以将其分成3个群体（或阶层）。
第一个阶层是农村经济条件较好，不再依靠经营土地来获取收入的农民，尤其是已经在城市获得稳定就业与收入条件，可以在城市体面生存下来的进城农民。因为他们不再依靠土地收入，也不再经营土地，他们的要求就是土地流转出去获得高额租金，谁出高租金，他们就愿意流转给谁。资本愿意出高资金，他们就愿意将土地流转给资本。这是农村中处境最好的一个阶层，人数甚少。
第二个阶层是进城后尚难以获得稳定就业与收入条件，随时可能返回农村的农民群体。他们一方面希望获得高租金，一方面又要留一手，就是在城市呆不下去时可以返乡要回自己的土地。因此，他们不愿意为了高租金而将土地不可逆地“自由”流转出去。
第三个阶层是占农民大多数的仍然在农村经营土地的农民群体。说占大多数，是大部分农民即使进城，他们的家人也往往继续经营农业，从而形成了“男工女耕”和“子工父耕”的家庭分工模式。这个阶层要么完全依靠土地经营收入，要么土地经营收入构成了他们家庭收入中不可缺少的兼业收入，他们就反对不可逆的土地流转。
对土地大规模不可逆的流转，只有不从事农业生产、想吃地租的少部分离土农民，才会期待资本下乡以获取高租金收益。从事农业经营的农民，他们需要靠自己在土地上的劳动来获取土地收益，他们不欢迎资本下乡。
土地极差收益应全民共享
众所周知，中国高速发展的一个重要因素是廉价土地。很多人认为，这也从一个侧面说明了一个很重要的问题——没有土地经营权，农民实际收益受到了损害。
对于地方政府以公共利益名义强行收回农地的恶性事件，当然应该要加以防止。不过，我们也要看到，中国目前正处于城市化高速发展阶段，城市化就一定要有拆迁。拆迁本身具有其存在的合理性，没有合法的拆迁就会有暴力拆迁，甚至会有黑恶势力介入拆迁。
事实上，农民是有土地经营权的，农民所没有的是土地所有权，农村土地所有权的主体是村社集体，即我们所说的土地集体所有制。但即便农民具有土地所有权，土地用途仍要受到管制，这是世界各国的通例。
中国是一个发展中国家，城市化和基础设施建设都需要占用大量土地，征收农民的土地，就应该给农民以补偿。但是，农业用地转为建设用地所产生的土地级差收益显然不应全部补偿给被占土地的农民，因为农民只拥有土地承包经营权，而不具有所有权；且土地级差收益是转变土地用途所产生的，并非农民个人努力的成果，这个收益因此就应该归全社会占有。
中国特色的土地制度其优点就在于容易做到“地利共享”，从而可以更快更好地建设基础设施，推进城市化进程。这对中国的发展和现代化都是极为重要的，也是有益于全国人民的。
中国特色土地制度使中国可以更快现代化，国家也就更加有能力为农民提供再分配收益。新世纪以来，国家加大了对农村的财政转移支付力度。近年每年财政支农资金超过七千亿元，这既得益于中国经济发展，又得益于中国特色土地制度。
中国绝大多数农民的土地都是用于农业生产，而没有机会被征收用于建设，他们因此无法获得土地被征收的补偿。全国农村调查表明，几乎所有的农民都希望自己承包的土地被国家征收而获得土地补偿。因此，我们不能说农民土地被征收后没有获得所有土地用途转变所产生的级差收益，就说农民利益受到了损害。我们应该考虑的是全国农民，而不是少数农民。
城市化与农业模式
诚然，城市化是大势所趋。不过，有两种完全不同的城市化：一是稳健的没有贫民窟的城市化，二是激进的以大规模贫民窟为代价的城市化。
世界上几乎所有发展中国家在城市化进程中都存在严重的城市贫民窟问题。唯有中国例外，因为中国进城农民工可以返乡，当进城农民无法在城市体面生存时，他们可以返回农村生活。农村生活是有根的、有意义的、有熟人关系和历史感的生活，是温饱有余的生活。土地不可逆的“自由”流转，农民可能很快就会失去土地，从而失去家乡，他们进城以后也就不再可以选择返回家乡。他们进城失败，就只能生活在贫民窟。
我们知道，在当前“中国制造”的背景下，进城农民真正可以获得稳定就业与收入从而可以在城市体面生活下来的只可能是少数，大多数进城农民都会失败。一旦进城失败，又无家可回，城市内规模巨大的贫民窟则成了必然。
城市人是否比农村人生活得好，首先要看是哪部分城市人比农村人生活得好。城市贫民窟生活显然是远不如农村生活的，因此我认为，回到土地的权利是农民的基本人权。
有人问，若资本不下乡，仍然维持目前小农经营格局，如何解决农民富裕问题？未来适合中国的农业模式是什么？
当前中国农民的进城，往往是年轻人进城务工经商，年老的父母却仍然在家务农。一个农民家庭，正是因为有年轻人进城务工的收入，再加上年老父母务农的收入，才可以获得比较高的收入水平，才可以生活得体面些。离开年老父母的务农收入，仅靠年轻人的务工收入，农民家庭收入锐减，家庭生活质量会大幅下降。
在未来若干年，甚至未来30年，中国在目前国际分工处境下，仅靠年轻人的务工收入，一个农民家庭很难在城市体面完成劳动力的再生产。
维持小农经济，因为年老的父母可以从事农业，获得农业收入；同时，农村生活的成本也比较低，相当部分生活必需品可以自给自足，这就可以大大增加农民家庭收入，减少农民家庭支出。而从土地产出来讲，小农经济显然比规模经营要有优势得多。调查表明，小农经营的土地粮食生产能力普遍高于种粮大户百分之二十，甚至更多。
从这个意义上讲，在相当长一个时期，小农经济将继续是最适合中国农业发展要求和农民生活要求的经营模式。
“土地换保障”需慎重
中国媒体很长时间都在讨论“土地换保障”的问题，学界莫衷一是。而很多地方很早就已经开始了“土地换保障”的实际操作，据说进行得很顺利。
在我看来，这个问题也得辩证地看。从宏观方面来说，中国今天乃至未来很多年，仅仅靠务工收入，农民在城市无法维持体面的生存条件，这是由中国目前经济发展水平和产业结构位置决定的。从微观方面来说，目前中国农村和农民内部已经发生很大的分化。一部分农民已经在城市里获得了稳定的就业与收入条件，他们可以在城市体面地完成劳动力再生产。这一部分人，若可以通过土地换保障，就可以助推他们进城，他们当然也愿意以土地换保障。还有部分农民有在城市获得稳定收入条件的机会，他们也愿意趁自己年轻而到城市一搏，将土地换为进城的资本。但是，这部分农民进城风险很大，一旦进城失败，他们将退无可退，就不得不忍受比过去农村生活更加糟糕和艰难的城市贫民窟生活。在当前的中国经济发展水平条件下，进城失败的农民不会是个别的，而是巨大的数量，他们的失败也就不再是个人的事情，而是事关中国基础的稳定。
土地换保障，农民的确是欢迎的。但是，如果土地换来的保障水平极低，并不能为农民提供城市体面生活下去的条件，农民收入无来源，就业没条件，各种严重问题就都出来了。尤其严重的是，目前土地换保障，往往存在严重的政府乱作为，既不顾农民意愿，又不顾农民的长远利益和进城失败的风险。这样的土地换保障，还是慎重一点好。
事实上，农民有土地，这本身就是一个保障，一个金饭碗。尤其是近年来，农业本身越来越机械化和轻简化，农业生产条件大为改善，农业劳动强度大为降低，农民收入也在持续增长。这个意义上讲，农民的状况比城市下岗工人的状况还是要好些。
因此，我认为理想的状况是，农民进城获得城市保障，就应该放弃自己的土地权利，将土地退回给村社集体。一般来说，能进城获得城市户籍与保障的农民，都是农村经济条件比较好的农民；留在村社的农民，一般是经济条件差一些的农民。有人进城了，将土地留下来，由留在村庄的农民耕种，岂不很好?而万一进城农民进城失败，他愿意退回农村，也可以让他回来。
也是因此，我认为土地换保障本身没错，关键是一要看农民意愿，二要控制数量，不能搞成一窝蜂。
关于农村问题之争
著名的经济学家陈志武先生认为：“农民自己比那些农村问题专家，更能把握好自己的财产，包括土地财产!给农民土地产权以及土地转让的自由，总比别人强制他们接受某种安排要好!”
经济学家喜欢从经济学原理出发，而不是从经验事实出发来讨论问题。而任何原理都是有前提条件或者说是有适用范围的，没有脱离具体时空条件的抽象真理。中国是一个大国，有复杂的国情。如果没有做过任何农村调查，就拿着经济学教科书来为中国农民开药方，这实在是要不得。
陈志武是典型的新自由主义经济学家，思考问题习惯于从抽象原则出发，而不(愿或能)对问题本身的内在复杂性进行分析。这种只从原则出发思考问题的经济学家，从轻处说是偷懒，从重处说是不负责任。
抽象讨论农民是不是理性人及农民权利，而不区分是哪一部分农民权利，当然无法得出正确结论。中国“人均一亩三分，户均不过十亩”的小规模且细碎的土地，离开村社集体的协作，将难以获得顺利进行农业生产的基础条件。
农户更大的土地权利也就意味着农户为了自己的利益而不顾其他农户反对的能力。农户更大的土地权利显然是所有农户都有不顾其他农户反对的能力，则村社范围内，维持农业基本生产条件的、一家一户“不好办和办不好”的公共和公益事业，如集体灌溉、机耕道修建、植保等等，都容易因人反对而无法办成。
结果是，所有农户都因为更大的土地权利，而更加难以获得基本的进行农业生产的条件。农民的土地权利增加了，但农业生产的基础条件更加难以获得，农业生产更加不方便了。
简单地说，对中国绝大多数农民来说，他们需要的不是抽象的土地权利，而是耕作方便。耕作不方便，就意味着农民要付出汗和泪的代价。经济学家不能为了自己的抽象原则而让农民付出汗和泪的代价。
可逆冷带轧机厚度控制系统改造 篇6
关键词：可逆冷轧机,厚度控制,AGC,伺服阀
上世纪70年代单机架四辊可逆冷带轧机 (以下简称“可逆冷轧机”) 的压下普遍采用电动机带动蜗轮蜗杆丝杠传动来实现自动压下;采用模拟电路实现厚度自动控制。存在控制精度低、产品表面质量差、成材率低、可靠性差、效率低等问题。为此, 提出可逆冷带轧机厚度控制系统改造方案, 以满足市场对窄带钢的质量要求。
一、改造方案
首先, 改原来的电动压下为液压压下。拆除原轧机压下电动机、蜗轮、蜗杆、丝杠, 在机架内安装液压缸, 配备电液伺服阀、液压站。其次, 用上位计算机、PLC、现场数字检测器、执行器等装置组成集散式计算机厚度控制系统代替原有的模拟厚度控制系统。最后, 利用数字系统的优势, 采用多种先进的厚度控制方式实现高精度、全液压厚度自动控制。
二、全数字液压AGC控制系统的组成及功能
可逆冷轧机液压压下厚度控制系统是全数字控制系统, 系统采用了两级式计算机控制结构, 如图1所示, 上、下位机之间通过基于TCP/IP协议的以太网进行通信。
1.上位计算机系统
上位计算机系统主要承担最优轧制规程的计算和系统的人机联系。轧制规程的计算是上位机系统中最重要的内容之一, 系统将根据来料的厚度、宽度、钢种、成品的目标厚度等数据, 计算可逆轧机的轧制道次及各道次出口厚度目标值、相应的轧制力初始值及缸位置初始值等参数, 并由基于TCP/IP协议的以太网自动送给下位计算机。上位机从下位机读取轧机当前的工作状况等参数, 例如:轧制压力、油缸位置、速度、所轧带钢入口和出口厚度等数据。作为人机接口, 上位机实时显示生产过程状态和控制信息, 根据现场实测值对设定模型进行适当修正、完成生产记录及质量报表的打印等。
2.下位计算机系统
下位计算机系统是厚控系统的核心部分, 其系统的组成主要包括:S7-400主机, 内装高精度的模拟量输入输出模块、高速计数器模块、数字量及脉冲量输入输出模块、开关量输入输出模块等硬件。位置信号的检测采用高精度Sony磁尺, 厚度信号的检测采用镅同位素射线测厚仪, 速度信号的检测采用高精度光电编码器。在控制柜里装有插有现场信号调理板、功率放大板等模拟电路板的机笼。操作台上有工作方式选择键、道次选择键、预控加或不加选择键、压下增、减等按钮开关供操作工操作。下位计算机的主要功能和任务如下。
(1) 与上位机通信。下位机根据上位机命令, 通过基于TCP/IP协议的以太网, 网络电缆远距离采用光缆, 近距离采用双绞线, 使用交换机技术, 通信频率为10/100Mb/s。S7-400采用以太网通信模板CP 443-1, 接收上位机送来的轧制规程表。
(2) 在轧制过程中对轧机进行实时在线控制, 即时采集、发送各种模拟量信号、数字量信号及脉冲量信号 (包括轧机两侧轧制压力、入口和出口厚度、两侧缸位移、入口和出口速度等) 。
(3) 根据操作台上的操作命令, 完成轧机的预压靠、辊缝摆零。
(4) 进行厚度闭环监控、厚度预控和压下位置或压力闭环控制, 并通过伺服阀控制液压缸驱动轧辊实现对带钢厚度的实时控制。
(5) 定时向上位机、操作台及机旁操作箱发送轧机当前的状态或数据信号。
三、全数字液压AGC控制策略
图2为液压AGC系统的功能框图。由于采用了全数字计算机控制, 可以方便地使用目前成熟先进的AGC控制策略。这些控制算法均由下位计算机软件编程实现。
V1—入口侧速度;V2—出口侧速度;H1—入口侧厚度;H2—出口侧厚度;S—侧量辊缝;P—测量压力
厚度自动控制最基本的原理是基于轧制时的弹塑性曲线。轧制时带钢的实际轧出厚度h、实际辊缝S和实际轧制力p之间的关系如弹跳方程所示。
式中:p0—预压靠轧制力;
K—轧机刚度系数。
为消除各种原因造成的厚度偏差, 根据轧制时的弹塑性曲线, 可采用压力AGC、监控AGC、预控AGC、流量AGC、张力AGC等各种不同的厚度控制策略。
AGC系统的主要功能有:压力AGC、监控AGC、预控AGC、流量AGC、张力AGC、轧制规范管理等。这几种AGC是组合在一起使用的, 保持各自的控制效果, 但监控AGC与张力AGC不能共用, 只能选择其一工作。一般是选用监控AGC, 只有在轧制极薄带材时才选用张力AGC。
四、应用效果
可逆控制 篇7
关键词：PLC,程序设计,梯形图
0 引言
系统选用一块CPU315-2DP模块作为处理器, 完成整个机组的信息采集与逻辑控制。S7-300 PLC通过Profibus-Dp总线与调速系统 (6RA70) 以及远程I/O设备 (ET200M) 连接形成分布式控制结构, 使得整个系统配置简单、可靠、实用, 便于调试和维护。自动化系统由三部分组成, 分别为PLC控制、机架控制、HMI。重点介绍PLC控制, 其主要完成的功能有设备机组的逻辑控制、张力控制、机组速度主令控制等。程序通过STEP7编程软件以梯形图形式编写。
1 冷轧机组PLC程序设计
控制系统软件是Siemens公司的STEP7, 通过它可以对PLC系统的硬件和网络进行组态, 编辑、上传、下载用户程序, 在线监测、调试、修改程序, 并可对程序运行调试过程中出现的警告信息和故障进行在线诊断。控制系统为分布式控制系统, PLC作为主站, 调速系统与远程I/O为从站, 信息通过PROFIBUS-DP网传输。
1.1 PLC硬件组态
硬件组态通过STEP7的子模块完成, 主要步骤:
(1) 组态PLC机架。从硬件目录中选取和实际硬件相符合的CPU以及数字量与模拟量模块放入主机架相应的槽位中, 设置CPU的相应属性, 如循环扫描监视时间、启动特性、定时中断时间等, 设置各信号模块 (AI, AO, DI, DO) 以及通信模块的I/O通道基地址。
(2) 组态Profibus-DP网络。设置现场总线的网络类别为DP以及总线的传输速率1.5Mbps, 将各DP从站 (调速器分布式I/O) 挂接到总线上, 为每个从站分配唯一的站地址, 确定每个DP从站的PPO类型以及I/O通道所占用的字节数以及基地址。
(3) 编译并下载硬件组态。当所有硬件组态完毕, 编译检查无误下载到PLC的CPU模块中后, 硬件组态完成。
1.2 总体程序结构
PLC主流程主要包括机组部分和压下部分。机组部分所涉及的范围较广, 要同时考虑液压泵、润滑泵等。在机组单动的时候, 主传动电机与辊道电机相互独立, 均由PLC控制。在机组连动时, 正常启动其他外部设备后, PLC向主电机控制单元发送运行信号, 接收到该信号后, 主控单元开始检测内部装置, 在检测完电枢、内部风机、水泵等各状态正常后向PLC发出主电机正常信号, PLC接收到主电机发出的正常信号, 同时检测到辊道、液压泵、润滑泵等设备正常后便向主传动电机、辊道电机发出允许运行信号。压下部分主要指压下电机调整压下辊的辊缝, 辊缝的大小直接影响加工的精度, 它与机组部分相互独立。
2 PLC控制方法
板带材轧制的主要环节集中在左卷取机、主轧机、右卷取机, 轧制过程控制颇为复杂, 包括机组速度主令控制、张力控制、液压辊缝控制、串辊和弯辊控制等。
2.1 轧机速度控制
速度设定是在上位机进行, 通过以太网传递给PLC, PLC再分别传送到各个传动系统。速度设定是以主机架为线速度基准, 通过设定工作辊的直径与减速箱的减速比, 分别给出上下辊的转速给定值。根据控制功能, 速度设定有正反向点动设定, 用于故障处理;穿带速度设定, 用于生产前轧机穿带;重卷速度设定, 用于轧制后分卷;轧线速度设定, 用于正常轧制情况。
2.2 轧机张力控制
在生产过程中, 如果带钢张力不稳定, 将影响带钢厚度控制的精度, 同时还容易造成断带、折叠、跑偏等故障。系统采用间接张力控制, 通过对卷取机电流的检测来间接计算带钢张力。PLC根据设定的张力值和机械设备的参数换算为电动机转矩值, 并将此转矩设定值下达给全数字直流调速装置, 由传动装置自动完成电动机转矩的循环控制。
3 程序设计
(1) 主轧机线速度求取, 其梯形图程序如图1所示, 用来计算主轧机的线速度。
(2) 左卷取机速度求取, 其梯形图如图2所示。根据轧制过程中主轧机与卷取机线速度相等的原理, 可求出左卷取机的速度;右卷取机的转速求取与之类似。
(3) 主轧机的速度给定。主轧机的速度给定是根据轧制表确定的, 预设定的速度通过上位机传给PLC, 再由PLC通过总线传递给调速装置。此处调用了西门子库中的模拟量输出转换功能块FC106, 进行主机速度的给定。
(4) 左卷取机速度给定。在机组联动情况下, 卷取机的速度以主轧机的速度为基准进行调整。在板带材的轧制过程中, 在左卷取机和右卷取机之间要保持一定的张力并且保持稳定, 所以张力的控制是一个动态的过程。采用FC105模块, 其输入为张力的反馈值, 输出为0~100之间的一个标定值, 用作动态张力控制模块的参数。FB41模块为西门子的PID调节模块, 用来实现张力的调节。
(5) 报警时系统检测。传感器为电流2线传感器, 程卡设置为4~20m A, FC105模块将模拟量输入模块传送来的一个整数转化为4~20之间的一个数, 通过减法和乘法运算转化为实际的工程值温度, 根据比较指令, 当温度大于设定值时, 输出为1, 通过一个数字量输出口驱动报警灯使之点亮。
4 结语
基于西门子PLC的可逆冷轧机电气控制系统具有可靠性高、安装简单, 便于维修的特点, 对轧钢企业提升带钢产品质量具有重要意义。
参考文献
[1]王金涛.六辊冷轧机液压系统设计及动态仿真研究[D].重庆:重庆大学, 2008
[2]刘芳.冷轧机智能故障诊断系统研究[D].沈阳:东北大学, 2013
[3]王娜伟.1370冷轧机厚控系统辨识与自校正控制研究[D].秦皇岛:燕山大学, 2005
可逆控制 篇8
单机架可逆轧机主要分为两大类型CVC轧机和HC轧机。在HC轧机基础上又发展了一系列变种轧机例如HCW、HC-MW、UC、UCM、UCMW等。通钢冷轧厂的单机架轧机是由中冶南方设计院自主设UCMW六辊可逆轧机。
1 厚度控制系统AGC
1.1 厚度制方式及应用
冷轧板的厚度是衡量冷轧带钢质量最为重要的一个指标, 带钢板厚的控制精度取决于冷轧机自动厚度控制系统AGC的控制能力和相关硬件设备精度如测厚仪、激光测速仪、磁尺、伺服法等设备的精度。目前常用于单机架可逆轧机的厚控方式有下列三种基本控制方式:
1) 前馈AGC控制。前馈AGC控制是以带钢轧制方向入口侧测厚仪的厚度测量值与设定值偏差为前馈AGC PI调节器目标控制值, 其主要作用是消除原料的厚差波动。
前馈方程:ΔS=M/Km·ΔHKm:轧机刚度;ΔH:原料厚差;M:轧件塑性系数
2) 反馈AGC控制。反馈AGC控制以带钢轧制方向出口侧测厚仪的厚度测量值与出口设定值偏差为反馈AGC PI调节器目标控制值, 其主要作用是消除出口带钢厚差波动。
反馈方程:ΔS= (1+M/Km) ·Δh Km:轧机刚度;Δh:出口厚差;M:轧件塑性系数
3) 秒流量控制 (MFC) 。秒流量控制是以单位时间内流过辊缝两侧金属体积相等原理为基础实现带钢厚度控制高精度厚控系统。
h1:入口带钢厚度;v1:入口带钢速度;h2:出口带钢厚度;v2:出口带钢速度。
在带钢轧制期间三种厚控方式由于各个厂家系统设计的不同而有不同的组合应用, 无论哪种组合反馈AGC都是控制的基础。
一般而言, 三种组合方式:前馈AGC控制—反馈AGC控制、反馈AGC控制 (MFC) 、前馈AGC控制—反馈AGC控制—秒流量控制 (MFC) 。
下面以前馈AGC控制—反馈AGC—秒流量控制控制组合为例描述厚控系统, 在穿带结束建立工作张力轧机开始升速时, 当轧制速度达到厚控系统要求 (一般为0.4~0.6 m/s) , 系统可自动或根据操作人员的选择投运相应的厚控组合。此时前馈AGC根据轧机入口X-射线测厚仪检测到的来料厚度值与预先设定的来料厚度值进行比较, 取得偏差值后作为位置调节器的设定值的修正值。前馈AGC的主要作用就是克服来料厚度波动对厚控系统的影响消除由此引起的带厚偏差。经过前馈AGC的调节修正后带厚的主要偏差会被消除, 反馈AGC主要来消除出口带钢残存的微小的厚度偏差, 出口X-射线测厚仪会测得轧机出口带钢厚度值并与设定值比较, 得到的偏差值也作为位置调节器的输入值, 前馈AGC和反馈AGC得到的偏差值同时输入位置调节器则它们会在位置调节器中进行叠加计算。因此, 不会产生调节上的冲突。系统根据秒流量控制的公式依据前后激光测速仪测得的带钢速度进行厚度控制。秒流量投入的同时系统还会有一个反馈控制称为监控控制来修正其偏差值, 这里的反馈控制和前面提到的反馈控制是相同的是依据测厚仪的测量值来对位置控制器设定值进行修正。在工厂实际生产中一般按照下列原则选择厚度控制组合的使用:
规格较厚 (3 mm以上) , 轧制速度较低或轧制的第一、二道次采用前馈-反馈控制方式, 而薄规格高速轧制或轧制的后两个道次采用秒流量控制方式。
秒流量控制在薄规格高速稳定轧制条件下厚差较好可以达到2μm左右
1.2 厚控系统相关硬件精度要求
X-射线测厚仪精度:0.1%以上;位移传感器 (SONY磁尺) 精度:1μm;激光测速仪精度:0.1%以上;伺服阀高频率MOOD伺服阀;转向辊光电编码器2048脉冲以上。
2 工厂应用层面提高厚控系统稳定性与精度的方法
厚度控制系统的控制精度主要取决于测厚仪与测速仪对带钢厚度和轧制速度的测量精度。在实际应用过程中发现对测厚仪和测速仪测量精度带来干扰的主要有几个因素:蒸汽对测厚仪和激光测速仪测量精度的干扰;带钢表面残留乳化液对测厚仪和激光测速仪的测量精度的干扰;飞溅乳化液对测厚仪和激光测速仪的测量精度的干扰;转向辊与带钢相对滑动 (即打滑) 引起的编码器测速误差;工艺规程不合理引起带钢震颤对测厚仪和激光测速仪测量精度的干扰;原料硬度不均及厚度偏差波动过大对厚控系统精度的干扰;轧辊偏心、钢卷偏心对厚控系统精度的干扰。
针对以上干扰我们采取相应措施:配备良好通风排烟系统将蒸汽排走, 提高冬季轧机现场环境温度减少乳化液蒸汽的产生;确保空气吹扫系统压力稳定一般应保持在6 kg以上, 调整好乳化液吹扫梁喷嘴角度在35°~45°间;对机架进行封堵确保乳化液不飞溅到测厚仪区域;合理设置轧制规程, 合理设置入出口张力确保可高速稳定轧制;使用合格的原料;采取有效的轧辊偏心及钢卷偏心补偿措施。
3 结语
从厚度控制系统理论来讲提高厚度控制系统性能的方法很多, 如采用智能控制器、模糊控制等, 但目前轧机实际使用的还是传统的PI调节器, 新型控制方式还处于理论研究阶段。厚度控制系统发展的今天已经较为完善, 应用较为成熟, 因此, 工厂应用层面的技术人员主要从如何改善厚度控制系统外部工作环境, 减少外部环境对厚控系统干扰的角度出发, 提高厚控系统的稳定性和控制精度。
摘要：文章介绍了单机架六辊可逆轧机厚度控制系统和保证厚控系统稳定运行的手段。
可逆控制 篇9
ZR23WF-19是20辊可逆式森吉米尔冷轧机,具有适合大压下量的整体框架,在轧制薄带和超薄带具有独特的优势,能够达到一个更好的公差范围。在不锈钢、有色金属、合金领域受到越来越多的关注,并得到广泛应用。某材料公司为了完善自身产业结构满足生产的需要引进20辊森吉米尔可逆冷轧机,主要生产尺寸及平直精度较高的合金。该轧机传动系统采用西门子S120变频器控制。
2 森吉米尔轧机简介
森吉米尔轧机不同于4辊轧机和其他形式的多辊轧机,它们最根本的区别就是辊系的不同设计导致轧制力的分配方式不同。具有以下特点。
1)森吉米尔20辊轧机工作辊轧制力通过中间辊传递到多点支撑背衬辊最终传递到轧机刚体机座。
2)森吉米尔20辊轧机是整体结构,中间辊系空间是由整体轧机中掏空高精度加工出来的,所以这种辊系设计保证了工作辊在长度方向和垂直方向具有很高的强度,挠度降低到最小,带材轧制过程中在长度和宽度上达到很小的厚度公差范围。
3)森吉米尔20辊轧机由于特殊的支撑结构,能够使用直径极其小的工作辊。结果是这种轧机和经典轧机比起来,轧制力更小、轧制和轧机偏差更小。相应地,中间辊的退火次减少,并且使快速更换工作辊成为可能。
4)通过旋转背衬辊偏心轴,背衬轴承相对于牌坊的位置能够得到改变,从而精确控制工作辊之间的距离。这是基础的控制动作,能够实现辊的快速、平行和非常精确的定位。
3 交流传动控制系统
3.1 传动设备
3.1.1 整流电源模块
SLM新一代回馈整流单元整流通过二极管完成,再生反馈时,通过IGBT实现网侧换流并提供100%连续再生能量反馈。当传动系统处于再生工作状态时,直流回路电压增加,IGBT导通,将能量回馈至电网。
在计算电源模块的容量时,考虑到20辊主电机、前后张力卷取机与上卷段、下卷段的开卷机、收卷机不会同时工作,还考虑到前后张力卷取机的工作状态(一个处在电动状态,另一个处在发电状态)。计算电机用电总容量∑PMC为
选择西门子800 kW,1 700 A智能整流模块6SL-3330-6TE41-7AA0。
3.1.2 变频调速模块
SINAMICS S120 DC/AC多机传动变频调速模块具有以下特点:1)控制单元CU320与电机模块分开,它们之间通过drive-cliq电缆连接。1台控制单元可以连接多台电机模块。所有的电机模块的控制和调节都在控制单元中实现,方便调试;2)外部的开关量输入输出或者模拟量输入输出都可以通过扩展的模块连接到控制单元中,方便在PC中查看各个量的状态;3)整个控制回路从输入给定到变频器输出,都图形化在控制单元中,各个环节一目了然,直观地对控制状态进行了解;4)根据电机优化流程,很方便对电机进行辨识和矢量控制优化,节约时间提高调试效率;5)S120中的DCC使用图形化编程,可以和装置内部参数连接,扩展了控制功能,方便实现工艺的控制。
3.1.3 传动系统配置
传动系统电机配置如表1所示。在可逆冷轧系统中,主机与前后卷取机张力控制的稳定性和精度对整个生产线产品的质量、板型、厚度等产品参数的影响是至关重要的。尤其是在小张力段,此时带材的厚度已经很薄,张力的波动对产品精度的影响更为明显,结合生产工艺数据,经严格论证得出以下配置。
1)主轧机电机功率为315 kW。主机前后配备2辊擦拭器,当带材从轧机穿出时将表面的工艺润滑油刮去,将工艺润滑油留在轧机内。
2)前、后张力卷取电机功率为315 kW(张力控制范围为9～100 kN,大张力段)以及55 kW(张力控制范围为2～12 kN,小张力段)。
3)2台电机交替工作完全满足2～100 kN的张力范围。如果卷取机选择电机为单电机315kW,在2 kN张力段,张力电流与电机额定电流的比值为2.2%,几乎接近电机的空载电流,如此小的电流,控制系统本身已经无法保证控制精度,更不能保证其稳定性。所以在小张力段用1台大的电机(315 kW)时,保证带材的张力控制精度,是完全没有保障的。如果在小张力段将张力电机切换为55 kW,张力电流/额定电流的比值为12.5%,这样保证张力控制精度没有问题,且其他电气参数也较为合理。所以,采用前、后张力卷取电机选择一大(315 kW)一小(55 kW),加双进单出减速机配置。
4)主机入口和出口侧装有测速偏导辊和非接触式激光测速,两种测速方式可以选择使用,方便维修。前后配备非接触式X射线测厚仪,将带材实际厚度反馈给AGC控制系统。ABB张力计测量实际张力,测量范围2～100 kN,用于直接张力控制,保证张力的稳定,安装在主机前后。
5)上卷段电机功率为45 kW。配备对中装置一套,测量开卷机带材边缘部分,并反馈到开卷机上做轴向调节,确保带材始终在中心位置。激光测径安装在开卷机前,保证卷径正确,便于张力控制。
6)下卷段电机功率为37 kW。配备激光测径,装于开卷侧。
3.1.4 网络配置
SIMOTION-D435主要负责传动系统与PLC之间的数据的统一处理,比如控制字、状态字、速度给定、张力设定值以及一些返回状态等,由D435统一发送和接收,而后分配给各个CU320控制单元。卷径计算和直接张力控制以及控制逻辑和连锁都在装置中通过S120中的DCC实现。DCC是专为SINAMICS变频器提供的一种可编程环境,用图形化的语言通过编程来完成特定的工艺。在此项目中,DCC输入输出量比如张力给定、卷径实际值等都使用相对量,所以在使用之前首先要标定。
3.2 控制系统
3.2.1 卷径计算
卷径计算的准确与否直接影响着张力控制的稳定性和精度。
对于卷取机有:
式中:v2为计算带钢线速度,m/s;Dact为实际卷径,m;n为电机实际转速,r/min;i为机械减速比。
偏导辊线速度:
式中:v1为带钢实际线速度,m/s;D0为偏导辊辊径,m;n为偏导辊实际转速,r/min。
卷取过程中在任何时刻2个线速度应该是相等的,即v1=v2。假设计算得到线速度v1和实际线速度v2有差值,那么卷径就在不断的增加或减少,所以整个卷取的过程是一个在初始卷径基础上卷径积分的过程,2个速度差值的积分就是实际的卷径。只要有合适的积分器就可以完成卷径的计算。卷径计算器结构如图1所示。
“卷径设定”为高电平时,可以把初始卷径值设定到卷径实际值,卷径实际值在此基础上增加或者减小;“最大卷径”和“最小卷径”限制计算器的卷径输出值在合理的范围之内;当电机速度或者实际线速度小于最小值时,卷径保持,不计算。计算出的卷径值会进行合理性校验,如果验证不合理之处,则对其进行校正。每个扫描周期内卷径的变化不会超过其最大变化量ΔDmax,可以以此进行卷径变化的校验。ΔDmax公式如下:
式中:ΔDmax为每个扫描周期内卷径最大变化量,m;TOL为调节因子;n为电机转速值,r/min;i为减速比;WTH为材料厚度,m;TA为采样时间,s。
3.2.2 张力控制
张力控制分为直接张力控制系统和间接张力控制系统。直接张力控制系统需要张力传感器,通过张力闭环来控制转矩或转速。间接张力控制系统不需要张力传感器,而是根据张力设定值计算转矩给定,通过转矩限幅来控制张力。间接张力控制虽然稳定,但是由于各种摩擦和电机本身效率很难保证精度。直接张力精度比间接张力要高,但是易出现稳定问题,实际应用中应以间接张力为基础,做好摩擦补偿,加减速补偿等,张力闭环只用来微调转矩或者转速。张力控制流程见图2所示。
考虑影响张力的主要因素有:
式中:TM为卷取电机电动转矩;TF为卷取电机张力力矩;Th为摩擦力矩;TI为惯量力矩。
摩擦力矩补偿和惯量力矩补偿在后续环节中说明,在实际应用的过程中,先投入间接张力给定观察直接张力的反馈值,如果两值相差超过间接张力给定值5%,可以用系数调整间接张力给定值,使差值缩小,而后投入直接张力PI调节器。DCC中有专门的PI调节器,可以用来做张力调节。直接张力PI调节器要保证调节的快速性,但是又不能造成张力波动震荡,据此调整P,I系数的值。PI调节器的输出调节量要做限幅,一般在5%～10%之间。如果调节量太大,调节器深度饱和,一旦张力波动很容易断带。
3.2.3 摩擦补偿
DCC中有20断点的PLI20多段线,可以用来做摩擦曲线的设计。摩擦补偿在间接张力控制时是必要的,直接张力控制时,为了保证张力控制的调节量尽可能在一个小的范围内,也是需要做的。摩擦补偿与电机轴速度和减速机温度有密切关系,在测量摩擦补偿时,可以先使电机工作一段时间,减速机温度上升后,测量出的补偿值会更准确。摩擦补偿的测量如下:通过S120中控制面板加速电机,曲线记录速度调节器的输出稳态值,作为摩擦补偿值。分别记录从速度0 r/min到最高转速共10个点的值,绘制PLI20摩擦补偿曲线。图3为某速度值时摩擦补偿记录。
图3中,速度调节器输出值的稳态值即为此速度下摩擦补偿值。
3.2.4 加减速转动惯量补偿
当电机加减速的时候,需要补偿一个加速或者减速转矩,这个补偿称为加减速转动惯量补偿,以保证加减速时实际张力维持在一稳定值。加减速转动惯量补偿是由dv/dt与电机转动惯量的乘积组成的。dv/dt值可以从系统的斜坡函数发生器中取得,重要的是电机转动惯量的获取。电机转动惯量分为固定转动惯量和动态转动惯量。固定转动惯量即电机带空卷筒时的飞轮力矩,动态转动惯量为随钢卷直径变化的飞轮力矩。
GD2变化及惯量力矩补偿计算公式如下:
式中:GD2为全部飞轮转矩,N·m2;GD02为固定部分飞轮转矩,N·m2;ρ为带钢密度,kg·m3;W为带钢宽带,m;v为轧制线速度,m/s;D为钢卷直径,m;D0为钢卷空卷筒直径,m;T1为加减速转矩转动惯量补偿。
加减速补偿曲线如图4所示。
3.2.5 断带保护
在生产过程中如果发生断带,张力突然消失,由于此时速度环不工作,转矩限幅维持电机转矩不变,张力转矩变成加减速转矩,造成电机突然加速,非常危险,此时系统要判断出已断带,发急停命令,使电机以最大转矩限幅制动停车。在间接张力控制系统中,可以用张力给定值与转矩实际值进行比较做出断带判断。此项目中,可以用张力实际值取代转矩实际值,这样判断更准确,在DCC中可以实现此控制功能。控制结构如图5所示。
在建张和张力已到达限幅条件下,当张力设定值与张力实际值差值超过25%最大张力值时,断带条件满足,延时500 ms发出断带信号。
4 结论
该轧机在试生产过程中,张力稳定,加减速张力波动在±2%之内,已成功轧制出0.05 mm×300 mm超薄合金,带材厚度偏差±0.001 mm,且板型良好,可以满足高端客户的需求,交流控制系统运行稳定,达到客户的要求。
参考文献
[1]马小亮.高性能变频调速及其典型控制系统[M].北京:机械工业出版社,2010.
[2]天津电气传动设计研究所.电气传动自动化技术手册[M].北京:机械工业出版社,2005.
中国海外投资不可逆 篇10
原因之一，是因为中国海投的触角已经延伸到西方国家所认定的“优质资产”。联想收购IBM、吉利收购沃尔沃、海尔收购通用电气等投资，如早期中国海投的收购目标一样，无非是矿山、家电等资源或者消费品生产企业和金融企业。目前收购目标已经延伸到了电力、信息和能源等领域，涉及金额庞大，牵动行业利益众多，因此动辄被西方国家以“国家安全”为盾牌加以阻碍。
原因之二，随着全球经济不景气状况持续，贸易保护主义抬头，使得“国家安全”之流的话题更加容易炒作和发酵。而西方体制的功能性问题凸显，越来越多的政客更加习惯于使用民粹作为口号吸引选民。中国参与的项目显然很容易成为攻击的目标。
原因之三，是各国经济政治利益不一致，全球化进程遭遇迟滞。世界贸易组织多哈回合谈判迟迟没有进展。美国试图摆脱世贸组织而构建的跨太平洋合作伙伴关系协定（TPP）以及跨大西洋合作伙伴关系协定（TTIP）受到美国大选和英国脱欧等政治变化的影响，成败难料。在此背景下，中国海投受到各种不确定性的掣肘，也是情理之中。
可逆控制 篇11
单机架不可逆四辊铝冷轧机计算机控制系统无论是系统控制规模, 还是控制复杂性, 都在冶金控制领域中名列前茅。由于轧制设备大多使用液压传动, 对于液压控制系统, 其控制周期要求在2~3ms以内。多个控制功能集中于一个机组上, 自动厚度控制 (AGC) 、板型自动控制 (ALC) 、平直度 (AFC) 自动控制等, 从而造成控制功能间耦合极强, 各控制功能间要求数据交换的周期在1 ms以内。该系统达到了, 即“高速控制”和“高速通讯”。
2 单机架不可逆四辊铝冷轧机主要性能参数
来料规格:2.0~8.0mm
最终厚度:0.1mm
宽度:1060~2060mm
卷重量:22000Kg (Max)
单位宽度卷重:11.5Kg/mm (Max)
卷材外径:φ1200~2500mm (带套筒) φ1200~2450mm (不带套筒)
卷材内径:φ610mm (不带套筒) /φ670mm (带套筒)
套筒规格:φ605mm/φ670mm/×L2250mm
9·轧辊规格:φ510 (475) /φ1350 (1270) ×L2350/L2300mm
轧制速度:0/240/600m/min (低速度) 0/600/1500m/min (高速度)
轧制力:19600KN (2000T) (Max)
卷材:1100, 3000, &5000 alloys
卷材密度:11.5Kg (Max)
3 计算机控制系统主要构成 (见图1)
4 电气控制系统组成
4.1 硬件主要组成
高压隔离变压器 (7台) , 西门子6RA70和6ES70驱动器柜 (7DC, 8AC) , 交直流驱动电机 (7DC, 8AC) , 速度解析器, 编码器。
马达控制中心, VANTAGE板型控制系统控制柜, 位置反馈装置 (日本sony位置传感器) , 由压力开关和流量开关组成的新液压系统, 西门子s7-400 PLC (CPU416-2DP) 和远程I/O (ET200M) 控制系统, 操作手控制站, HMI (人机界面系统) , 液压站触摸屏, 数据采集分析系统 (IBA Analyzer) , 工程师控制站, 系统UPS (系统不间断电源) 。
4.2 软件主要部分
4.2.1 应用软件
驱动控制元软件
西门子PLC软件 (step7)
Vantage软件
HMI软件
4.2.2 系统软件
DivesES
Labview
Windows XP
LogiCAD
Citect
IBA collection and Analysis
5 计算机控制系统通讯和数据传输
采用了Ethernet、Profibus-DP和Reflective Memory等多种网络通讯系统。控制系统充分考虑卷材轧制生产中信息流和数据流的特点, 以太网网络拓扑结构采用分段和分层设计, 以实现数据和信息的快慢分离、区域分流, 有效减少了数据的拥堵。Profibus-DP网是一种应用最为广泛的现场总线网络系统, 它使用双绞屏蔽电缆, 通讯速率最高可达12M, 还可通过中继器大大扩展通讯距离和连接的工作站点数。本系统中大量采用了Profibus-DP现场总线以连接操作台、远程I/O、主、辅传动控制器等子系统, 大大减少硬线数量, 有效提高了系统的简洁性。轧机操作室内设置多台HMI人机界面站, 用于操作员控制和监控生产过程。
5.1 Enternet
Siemens PLC到HMI (人机界面系统)
VANTAGE板型控制系统到工程师控制站
VANTAGE板型控制系统到X-RAY测厚仪控制系统
5.2 Profibus
Siemens PLC到远程I/O
Siemens PLC到驱动系统
Siemens PLC到VANTAGE板型控制系统
Siemens PLC到油气润滑系统
5.3 Reflective Memory
5.3.1 HMI功能作用:VANTAGE板型控制系统到HMI (人机界面系统) , HMI界面卷材初始数据及轧制计划管理、轧制数据跟踪、板型的厚度自动控制, 轧制计算、设定计算、模拟轧制和轧辊数据及生产数据管理和历史数据管理, 还可以生成班报、日报、工作记录和生产报表等各种类型的报表。
5.3.2 IBA Analyzer功能作用VANTAGE板型控制系统到数据采集系统 (IBA Analyzer) , 配有的数据采集分析系统 (IBA Analyzer) , 可以用现场实时状态监测, 故障状态监测功能, 用曲线来监测和分析。
6 结束语
该电气控制系统满足冷轧机铝板材轧制生产的各项要求, 自动化程度达到国内外先进水平, 该控制系统比较成熟, 系统可靠性高, 其中在铝箔粗轧机和中轧机也都应用了该系统, 大大地提高了产能, 提高了产品质量和产量, 降低了操作人员的劳动强度。
摘要：冷轧机是铝加工中非常重要的一道工序, 1800mm冷轧机最薄可轧制0.1mm的铝板, 轧制速度最高可达到1500m/min, 本文介绍了美铝渤海新冷轧机控制系统构成和通讯传输, 这是西门子VAI全新的成熟的电气自动控制系统。
关键词：冷轧机,HMI,过程控制,Simatic PLC
参考文献