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最近几年钢铁行业处理国家宏观调控中,国家在2015年底中央经济工作会议上提出:在适度扩大总需求的同时,去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板,提高供给体系质量和效率,提高投资有效性,加快培育新的发展动能,改造提升传统比较优势,增强持续增长动力,推动中国社会生产力水平整体改善,努力实现“十三五”时期经济社会发展的良好开局。 结合新技术和信息化工程的发展,以及未来钢铁行业将向智能制造转变大趋势,深入攀钢集团公司冷轧厂生产现场,分析冷轧厂在1997年先后建成的三条镀锌机组的生产现状:冷轧厂镀机组运行多年以后,设备运行状况出现下滑,原有的工艺过程数学模型实用性差,设备局部出现老化现象,设备功能精度开始下降,机组故障增多,产品性能波动大。提出应对措施:站在产业高度做好顶层设计,对镀锌机组自动化设备进行研究,结合炉辊软化控制技术研究、张力级联控制技术研究、立式活套带钢层间张力控制技术研究、光整机延伸率优化控制技术研究、热镀锌光整机辊型曲线优化等,主要对机组控制系统进行优化升级。这些新技术新模型的研究运用,提高了设备运行能力和设备精度以及自动化控制精度。主要研究及成果如下: 炉辊软化控制技术研究:通过研究每个炉辊对应的最优软化系数,使其既能抑制加、减速时炉内张力波动,又能满足张力动态控制性能,实现对炉内张力的高精度控制,减少带钢在炉辊上产生划伤。 张力级联控制技术研究:比较了串列级联与星形级联两个方案优越性,对级联进行了仿真研究,从仿真中得出的结论是星形级联对张力扰动的削弱具有单向性,可在一个方向上削弱扰动,对相邻张力段的张力波动的抑制效果明显,对受扰动的带钢段没有或只有较弱的抑制能力。在引入张力级联控制后,级联控制环对张力波动的抑制效果明显,其原因是由于控制时滞的存在,反馈对波动的抑制能力减弱,级联前馈对张力的预修正作用就更加明显,在机组中引入级联控制。 立式活套带钢层间张力控制技术研究:研究多层带钢在活套中张力损失,如果把这些损失累加,对活套的张力控制不利,通过公式推导得出层间张力控制模型,然后将该模型应用到镀锌活套的张力控制中,减少了活套在动态过程中张力波动。 光整机延伸率优化控制技术研究:研究光整机的延伸率测量和计算策略研究,包括延伸率定时平均值滤波法和定长平均值滤波算法;通过最优增益A的确定以及“轧制力+张力”控制模式研究,解决了材料性能要求较高的带钢轧制需求,提高带材轧制的内在品质。 热镀锌光整机辊型曲线优化:研究不同带材、不同辊型所需辊型模型,通过取样得出辊型曲线设计方案,保证光整机的辊型设计最优,这样光整机在使用上下支撑辊和工作辊时可以减少轧制过程中的缺陷。