轧制检测与自动化控制技术

第1章 轧制过程自动化概论

1.1 轧制生产过程的特点

1.2 轧制过程自动化发展

第2章 轧制检测技术

2.1 轧制力测量

2.1.1 传感器测量法

2.1.2 数字显示应变仪电路

2.2 带钢厚度检测

2.2.1 射线测厚仪

2.2.2 激光测厚仪

2.3 板凸度检测

2.4 板平直度检测

2.5 板宽度检测

2.6 辊缝检测

2.7 刚度测量

2.8 温度和温度仪表

2.8.1 温度仪表的分类与性能

2.8.2 热电偶测量原理及分度表

2.8.3 常用热电偶与冷端补偿方法

2.8.4 温度变送器

2.8.5 红外辐射温度计

2.8.6 比色温度计

2.9 显示与记录仪表

2.1 0计算机采集控制方法

2.1 0.1 数字/模拟转换

2.1 0.2 模/数转换中数字采集与量化

2.1 0.3 采样保持电路及采集方式

2.1 0.4 计算机的数据采集装置

第3章 自动控制系统与调节控制

3.1 自动控制系统原理和特性分析

3.1.1 自动控制基本原理

3.1.2 自动控制系统各环节建模与传递函数

3.2 自动控制系统的性能指标

3.3 自动控制系统的PID调节原理和调节装置

3.3.1 PID控制规律

3.3.2 数字调节器的使用

3.4 自动控制系统的执行装置

3.5 板带连轧系统的闭环系统

第4章 轧制过程计算机控制系统

4.1 轧制过程计算机控制的发展

4.2 控制用计算机系统基本结构

4.3 工业控制计算机特点和系统

4.4 轧制过程计算机通信

4.5 轧制过程计算机运行可靠性

4.6 热带轧制车间分散控制系统实例

4.7 轧钢计算机控制系统的运行

4.7.1 轧件跟踪

4.7.2 轧制节奏控制

4.7.3 轧制过程的启动与模拟轧钢

4.8 精轧操作室及HMI画面

4.8.1 主控台画面

4.8.2 AGC方式选择界面

4.9 PLC可编程控制器与电力整流器件

4.9.1 PLC工作原理

4.9.2 PLC的应用领域

4.9.3 西门子S7300 PLC

4.9.4 电力电子器件

第5章 轧制数学模型

5.1 轧制数学模型基础

5.1.1 数学模型的分类

5.1.2 轧制过程数学模型建模基本方法

5.1.3 轧制基本模型

5.1.4 稳定连轧时流量关系

5.1.5 轧机弹跳方程

5.1.6 轧制力能计算模型

5.1.7 压下规程计算

5.2 变形抗力模型

5.3 现场轧制力模型应用举例

5.4 轧制数学模型的特殊方式

5.4.1 自学习与自适应算法

5.4.2 模型的自学习算法——指数平滑法

5.5 带钢自由跑偏与张力作用模型

5.5.1 两侧出口速度不等造成的自由弯曲跑偏

5.5.2 张力对轧件横移跑偏的影响

5.5.3 张力对轧件弯曲跑偏的影响

5.6 宽度自动控制

第6章 轧钢机主电机转速控制

6.1 电机拖动系统转速与输出力矩

6.1.1 直流电机的转速

6.1.2 连轧主传动电机的调速要求

6.1.3 静差率及控制系统精度要求

6.1.4 调速电机动态品质

6.2 电机转速动特性分析

6.2.1 轧机拖动系统机械动态方程

6.2.2 直流电机转速与输出力矩的关系

6.2.3 电机系统的动态特性方程

6.2.4 电机系统的动态速降

第7章 连轧张力和活套控制

7.1 轧制过程中张力的建立过程及其计算

7.1.1 前后张力和作用

7.1.2 张力的理论计算模型

7.2 连轧活套与活套支撑器

7.2.1 活套支撑器的工作原理

7.2.2 活套支撑器的自动控制系统

7.3 轧机出口到卷曲张力的控制方法

7.4 型钢连轧张力自动控制

7.4.1 H型钢轧制的平均出口速度计算

7.4.2 型钢连轧过程的电流记忆法

第8章 厚度自动控制

8.1 板带钢厚度波动的原因

8.2 轧制过程中厚度变化的基本规律

8.3 厚度自动控制的基本形式及其控制原理

8.3.1 测厚仪的反馈式厚度自动控制系统

8.3.2 厚度计式厚度自动控制系统（压力AGC）

8.3.3 前馈式厚度自动控制系统

8.3.4 张力式厚度自动控制系统

8.3.5 单机架DDC厚度自动控制系统

8.3.6 连续精轧机组DDCAGC系统的基本组成

8.4 现场过程参数补偿和轧机操作

8.4.1 厚度控制补偿

8.4.2 轧机过程控制操作

第9章 带钢板形自动控制

9.1 板形理论

9.1.1 板形的工程表示方法

9.1.2 板形出浪的残余应力条件

9.2 板、带钢凸度控制设定计算

9.3 板形检测方式

9.4 板形控制方式

9.4.1 人工板形控制方式

9.4.2 板形自动控制系统方式

9.4.3 倾斜控制环节

9.5 弯辊板形控制方式

9.5.1 弯辊板形控制原理

9.5.2 弯辊液压控制系统

9.5.3 液压弯辊自动控制系统

9.6 现代板形控制技术

9.6.1 CVC轧机

9.6.2 HC带钢轧机及板形自动控制系统

9.6.3 PC轧机简介

第10章 位置自动控制

10.1 位置自动控制系统的基本组成和结构

10.1.1 位置控制的基本要求

10.1.2 机械装置理想定位过程的理论分析和控制算法

10.1.3 位置控制量的计算和控制方式

10.2 液压压下装置与液压系统动态特性

10.3 飞剪机可编程序控制器的位置自动控制

10.3.1 飞剪机剪切工作原理

10.3.2 飞剪机的PLCAPC的控制原理

第11章 轧后温度控制

11.1 终轧温度控制

11.2 卷取温度控制

11.2.1 卷取温度控制系统构成及控制原理

11.2.2 卷取温度控制实例

第12章 高速线材计算机控制系统

12.1 高速线材生产线简介

12.2 高速线材轧机的计算机任务

12.3 高线轧机计算机控制系统

12.3.1 S7 400 PLC

12.3.2 WINCC人机接口计算机操作监控系统

12.3.3 ET200分布式输入输出系统

12.3.4 全数字直流传动调速控制装置

12.3.5 LCI SIMOVERT S精轧机主传动

12.4 高线基础自动化系统

12.4.1 主设定PLC功能

12.4.2 传动控制PLC作用

12.4.3 顺序控制(SEQ)PLC作用

12.4.4 轧线(MILL)PLC作用

12.4.5 液压润滑(MED)系统工程PLC作用

12.4.6 吐丝机(PGD)控制PLC作用

参考文献

《轧制检测与自动化控制技术》结合现代化轧钢车间的生产实际，在介绍自动检测相关技术的基础上，重点结合轧钢工艺详细介绍了轧钢车间自动控制的相关知识和技术，具体包括轧制参数的自动检测技术（轧制压力、厚度、辊缝、凸度、温度和计算机采集等），轧制闭环控制的PID调节和电动执行机构，轧制计算机控制系统及应用，电机动特性方程使用与电动机转速控制，新型连轧张力计算与活套支撑器控制，轧制主要参数实现过程自动控制的方法（厚度、板形、压下机构位置、温度等），高速线材计算机控制系统的应用等。力求技术内容介绍简单实用，由浅入深，便于读者解决实际问题。
　　《轧制检测与自动化控制技术》可供轧制领域技术人员、管理人员阅读，也可供轧制及材料成型相关专业师生参考。

随着我国轧钢行业整体水平的不断提高，运用自动控制技术实现生产过程控制，已成为轧钢车间保证高作业率、高成材率下，生产多规格高精度产品和安全生产的不可缺少的手段。实现自动控制的前提是生产过程参数的可靠检测，因而对于现代化轧制车间而言，掌握轧制过程的自动化及检测技术是技术岗位人员必备的技能。
　　《轧制检测与自动化控制技术 》结合现代化轧钢车间的生产实际，在介绍自动检测相关技术的基础上，重点结合轧钢工艺详细介绍了轧钢车间自动控制的相关知识和技术。