一、研究液压AGC的意义

    钢铁行业作为国家基础原材料工业，在中国国民经济中具有举足轻重的地位。伴随着全球经济的高速发展，冶金行业中拥有高附加值的薄板钢种，也就成为各企业角逐的目标。特别是成为汽车、建筑、家电、食品必不可少的原材料的高附加值的冷轧薄板则成为新宠。对于提高产品质量则是各企业生存的根本。对于各企业，应用{zx1}的自动化控制程序则成为一种发展趋势。

    在冶金行业中，多数企业采用的是现代AGC控制方式。对于AGC而言，其重要执行及组成部分为HAGC（液压厚度控制）。HAGC是整个系统重要的一环，其精度决定了整个控制系统的精度。

二、采用液压AGC的控制系统的优点

1. 响应时间短，控制精度高。

2. 包含前馈AGC、反馈AGC、监控AGC、张力AGC、偏心补偿、加速度补偿等，尽可能对影响钢板质量的因素进行补偿。

3. 增加板型仪、测厚仪、张力计、测速仪等设备，提高轧机出口厚度精度。

4.  激光测速仪的应用使利用变形区内质量流量相等准则xx获得变形区瞬时出口厚度偏差。

5. 因架间张力波动影响较小，使流量方程比较符合实际。

6. 轧机出口增设板型仪，解决成品凸度、楔型、边部减薄、局部高点等质量缺陷。

在冶金行业中，多数企业采用的是现代AGC控制方式。对于AGC而言，其重要执行及组成部分为HGC（液压厚度控制）。HGC是整个系统重要的一环，其精度决定了整个控制系统的精度。所以，控制技术发展的同时，对HGC这一环节着重了技术改造和更新。在现代HGC中，较为各控制系统采用的方式是由于下部分构成：压上缸、伺服阀、压力传感器、位移传感器等元件构成。而以往的压下方式是电机＋大型蜗轮减速机＋压下螺丝进行压下控制，其有结构笨重、响应低、精度差，且压下时不能将带钢压下等缺点，已逐渐被HGC控制方式所代替，现代HGC控制方式本身有以下优点：

1. 响应速度快，调整精度高，其精度可达0.001mm，可保证产品精度要求。

2. 控制系统的分辨率高，可达0.001～0.002mm。

3. 通过其位置内环和压力内环来实现不同材质钢种及满足不同轧制阶段工艺要求，适用各种轧制和操作情况。

4. 精化工作原理和选用高精度控制阀，保证系统稳定性。

5. 结构简单，尺寸小便于机组安装及维修。

6. 可提供大轧制力，以适应不同品种的要求。

综上所述，HGC的控制方式得到广泛应用。所以在本次设计中，将采用这种控制形式。

三、冷轧液压厚度控制原理

    冷连轧厚度自动控制是通过调整辊缝、辊速和张力等，把轧制过程中由于各种干扰造成的厚度偏差xx，从而使实际带钢轧制厚度达到目标。

带钢轧制厚度由弹跳方程确定：

1、厚度控制方法：

（1）秒流量AGC

（2）辊缝前馈AGC

（3）辊缝监控AGC

（4）压力AGC

（5）张力前馈AGC

（6）张力监控AGC

在这六种控制方法之中，秒流量AGC是目前现代化冷连轧生产线上配备的一种先进厚度控制方法，可以在冷连轧机组任何一个机架上使用。

2、按厚度控制调整手段可分为：

   （1）辊缝秒流量AGC

   （2）张力秒流量AGC

稳态连轧过程中各种机架间秒流量应保持恒定即：

因此，如果i+1机架的入口厚度、入口速度和出口速度已知，则按秒流量恒定原理计算出i+1架出口厚度，将该厚度与目标厚度进行比较得到出口厚度偏差，通过调整i+1架辊缝或i架辊速来xx偏差： 

3、秒流量AGC的实现

    以秒流量AGC为代表的先进厚度控制手段的应用使目前先进冷轧机组稳态轧制过程带钢厚度偏差<0.5%,加减速时带钢厚度偏差<1.0%,带钢厚度可以取得理想的控制效果。秒流量AGC中，入口厚度可由测厚仪直接测得，并写入由移位寄存器形成的跟踪表中，在需要的时刻使用。为了使秒流量厚度计算得更准确，当i+1机架出口有测厚仪时，可以用实测值对计算值进行自适应补偿。由于采用前滑值计算带钢速度存在偏差，激光测速仪的投入又大大提高了精度。

4、辊缝前馈AGC

    根据轧机入口测厚仪测出的厚度偏差，控制液压缸改变辊缝来xx该厚度偏差。因为测厚仪与轧机存在间距，控制时需把测厚仪的偏差信号送入移位寄存器的跟踪表中，以保证压下时与带钢目标控制位置一致。其公式如下：

5、辊缝监控AGC

    根据轧机出口测厚仪测出的厚度偏差来控制液压缸改变辊缝,以达到xx厚度偏差的目的。通过出口测厚仪进行控制时,存在着控制时间的延迟,故采用时间滞后补偿进行修正。其公式如下: 

6、非稳态轧制厚度控制

  如下图所示

综上所述，冷连轧厚度控制是由压下控制、速度控制、张力控制、加减速控制、偏心补偿等多种控制功能相结合的综合控制系统。

四、HAGC的组成及工作原理

    轧机系统是复杂、负载力很大、扰动因素多、扰动量多、控制精度和响应速度要求很高的设备，采用高精度仪表并由大中型工业控制计算机系统控制的电液伺服系统。具有控制方面的代表性、先进性和实用性。

1、液压厚度控制系统（HAGC）的组成。

    HAGC是现代板带轧机的关键系统，是保证产品的同板纵向厚差、横向厚差达到性能指标的重要环节，其主要是由以下部分构成：
     液压泵站、伺服阀块、液压缸、位移传感器、压力传感器、控制元件（伺服放大器等）、测厚仪、测速仪等元件构成。液压泵站提供一个动力源，其中主要包含主泵单元、循环冷却单元、控制单元等。伺服阀块安装在缸体外壁上，以减少伺服阀与液压缸之间的管道长度，提高系统响应速度及频率。位移传感器来检测辊缝的实际值，对位置控制提供了一个反馈，实现其闭环控制。压力传感器来监测系统轧制力，对于AGC的内轧制力控制系统提供一个反馈。

2、液压厚度控制系统（HAGC）的工作原理
     HAGC功能是不管引起板厚偏差的各种扰动因素如何变化，能自动调节缸体的位置或轧机的轧制力，从而使出口的板厚偏差在规定的范围内，使产品同板纵向厚差、横向厚差达到性能指标。其根本的工作思想是：采用位置控制（或轧制力控制）＋扰动补偿控制。
     对于不同的钢板来说，本身有其自身的参数，这些参数决定的轧制力的大小，辊缝的大小，弯辊力的大小等控制参数。而厚度参数（辊缝）为系统调节的初始值，送入到控制系统中的程序中，程序将这些参数转化为电流或电压信号送入到伺服阀的放大器，再由放大器将输入信号送入伺服阀，由伺服阀（和其他控制液压元件）来调节输出流量，使液压缸向上或向下调节，来达到系统厚度的设定值，由于轧辊变形、磨损，工作辊偏心，油膜轴承润滑厚度变化等外界扰动，将使厚度的实际值与设定值存在偏差，位置传感器把辊缝的实际值反馈到程序系统中，程序将把实际值与设定值进行相减，再对系统进行调节，最终达到与设定值一致的目的.

小结：

     通过以上对液压AGC 系统的介绍，对其优点和特点的分析，了解AGC系统的结构和控制方式，可以看出液压AGC系统在现代冷轧带钢生产中的重要地位，同时通过对液压系统的分析，对我们实现现场的故障诊断有一定帮助。