Ref
位置内环
S 磁尺
伺服阀
液压辊缝控制（RGC）
主要内容
概述：检测及执行单元等； 控制模式 ：辊缝控制，轧制力控制； 控制技术 ：伺服阀特性补偿，泄漏检测等； 辊缝标定 ； 机架安全 ；
2020/11/21
液压辊缝控制（RGC）
概述
操作侧
驱动侧
液压辊缝控制功能（HGC）主 要实现机架的辊缝或轧制力控制，以 及倾斜控制或轧制力差控制。
2020/11/21
系统结构（外环－内环）
MFC
ITC
ITC
ITC
ITC
THFF
THFB THFF
RGC
RGC
RGC
RGC
RGC
THFB VC
VC
VC
VC
Mon
2020/11/21度外环
AGC_Corr
Ref
S
磁尺
位置内环
伺服阀
2020/11/21
张力外环 ITC_Corr
酸轧联合机组 机架控制
演讲人：**
2020/11/21
主要内容
液压辊缝控制，简称为HGC( Hydraulic Gap Control),或 者RGC（Roll Gap Control)。
机架间张力控制，简称ITC( Interstand Tension Control)。 自动厚度控制，简称AGC( Automatic Gauge Control)。
关闭辊缝
该侧切换为轧制力 控制
两侧均达到最小轧制力
该侧加载至最小轧 制力
加载轧制力至标定 轧制力
2020/11/21
转动轧辊，获取新 的零辊缝位置
记忆辊缝
打开辊缝，并换辊 加载至标定轧制力
换辊完毕
将当前辊缝标定为 记忆辊缝
获取新的零辊缝位 置
液压辊缝控制（RGC）
机架安全
辊缝锁定
急停按钮； “机架锁定”按钮； 辊缝倾斜（轧制力差）超限； 检测元件（SONY磁尺，压力传感器）故障 伺服阀（泄漏检测，阀芯反馈等）故障；
其中，Ps为系统压力，△P为伺服阀入出口压力差。 由于进出油两种情况下入出口压力差不同，所以补偿增益也需要
分两种情况考虑
2020/11/21
液压辊缝控制（RGC）
伺服阀特性补偿
3-way
Pm
k_cl
3
2
1
0
0
25
50
75
100
主腔压力 [%Ps]
Pm
K_op
3
2
1
0
0
25
50
75
100
主腔压力 [% Ps]
Actual FR
FR Setpoint 2
Diff.FR Setpoint 2
FR Setpoint DS
Ramp
Ramp Ramp Ramp
Gap Control OS
FR Control DS FR Control
Diff. FR Control
Pist Area OS Pist Pressure OS
模式１：第五机架-光辊
VC TC
自动厚度控制（AGC)
系统结构
ITC3-4
ITC2-3
ITC1-2
MFC
FF2
FB1
FF1
RGC5
RGC4
RGC3
RGC2
RGC1
ITC4-5
VC5
VC4
VC3
VC2
VC1
FB4R
2020/11/21
测厚仪 激光测速仪 带钢张力计
Mon
ITC： 中间机架张力控制 FB ： 反馈控制 FF： 前馈控制 Mon： 监控控制
2020/11/21
液压辊缝控制（RGC）
Actual Position DS
Zero Position DS
Actual Gap DS
2
Actual Gap
Gap Setpoint
Gap Setpoint DS
Ramp Ramp
Gap Control DS Gap Control
2
Tilting Setpoint
平均辊缝即两侧辊缝的算术平均值，辊缝倾斜即传动侧辊缝减去 操作侧辊缝所得差值 （人为定义）；
2020/11/21
液压辊缝控制（RGC）
轧制力控制：
实际轧制力由轧制力仪测量或者根据安装在液压油路中的压力传 感器检测信号进行计算。
使用压力传感器计算，单侧液压缸推上力＝该侧液压缸活塞侧油 压*活塞侧横截面积 － 该侧液压缸杆侧油压*杆侧横截面积；
RGC： 辊缝控制 MFC ：秒流量控制 VC： 速度控制
模式2：第五机架-毛辊（光整模式）
VC TC
自动厚度控制（AGC)－入口AGC
C1机架前馈（FF1)
ITC1-2 RGC2
TC RGC1
机架0 6#张力辊
去卷取机
TC
VC5
ITC4-5
VC4 ITC3-4
VC3 ITC2-3
VC2 ITC1-2
VC1
VC TC
2020/11/21
机架间张力控制（ITC)
速度张力模式
穿带期间采用速度张力模式；另外对于4-5机架间张力，当末机架工 作于光整模式时，采用速度张力模式；
到油箱
Ps
K_cl
Ps 2 (Ps Pm)
P = Ps-Pm
K_op Ps 2 Pm P = Pm
K_op
K_cl
2
0
Pb
0
25 50 75 100
Pb
主腔压力 [% Ps]
2
0
0
25 50 75 100
杆腔压力 [% Ps]
4-way
Pm
到油箱
K_cl
Ps
2 (Ps Pm)
Ps P = Ps-Pm
Err
Ref
参考值恒定
检查
Out Sat
2020/11/21
液压辊缝控制（RGC）
伺服输出
Ps
Pm
伺服阀流量
线性化补偿
增益选择
位置反馈 位置参考值
PID 调节器
2020/11/21
伺服阀泄露 补偿
伺服阀参考值
液压辊缝控制（RGC）
控制输出
当采用平均辊缝控制时： 传动侧输出＝平均辊缝控制环输出＋倾斜控制环输出； 操作侧输出＝平均辊缝控制环输出－倾斜控制环输出； 当采用总轧制力控制时： 传动侧输出＝总轧制力控制环输出＋轧制力差控制环输出； 操作侧输出＝总轧制力控制环输出－轧制力差控制环输出；
开始轧制，辊缝张力模式下，采用张力极限方式，当实际张力位于 （TL1,TH1）内时，控制器不调节，当张力波动至（TL1,TH1）以 外时，控制器投入，调节张力进入（TL2,TH2）区间时，控制器被 保持。
2020/11/21
自动厚度控制（AGC)
系统结构
ITC4-5
ITC3-4
ITC2-3
ITC1-2
每个机架安装有两个液压推上
（压下）缸，一个在操作侧，一个在
传动侧；液压缸位置通过安装在每个
液压缸内的sony磁尺进行检测。轧制
力则通过轧制力仪或者推上缸主油路 的压力传感器进行检测。
轧制线
缸固定，活塞运动。每个活塞的 运动由液压回路的油流量确定，伺服 阀控制油流量，伺服阀线圈电流设定 来自控制器的模拟输出。
液压辊缝控制（RGC）
辊缝标定
辊缝标定的目的就在于找到各侧的零辊缝位置辊缝计算，为 辊缝计算提供参考点；酸轧机组中的机架标定分为有无带钢 标定和有带钢标定两种；
无带钢标定
联锁条件满足
打开辊缝
启动顺控，进入两 侧辊缝单独控制
有带钢标定
停止轧制
启动顺控，减少轧 制力至标定值
联锁条件满足
某侧到达接触轧制力
辊缝快开
上游发生断带； 拍下辊缝快开按钮； 轧制力超限； 液压站故障；
机架卸荷
有快开请求，同时，伺服系统（检测元件，执行元件，液压站）故障；
2020/11/21
机架间张力控制（ITC)
系统结构 速度张力模式 /辊缝张力模式
ITC4-5 RGC5
ITC3-4 RGC4
ITC2-3 RGC3
上支撑辊 上中间辊 上工作辊 下工作辊 下中间辊
下支撑辊
2020/11/21
液压辊缝控制（RGC）
概述
操作侧
传动侧
有杆腔
无杆腔 压力传感器
PT
下支撑辊
Sony 磁尺
Sony 磁尺
比例伺 服阀
伺服阀
伺服阀
比例伺 服阀
压力传感器 PT
卸荷阀 锁紧阀
锁紧阀
比例减 压阀
锁紧阀
锁紧阀 卸荷阀
比例伺服阀：200L/min，快速打开； 伺服阀：90L/min，精细调节；
倾斜控制－控制倾斜，用于位置模式轧制； 轧制力差控制－控制轧制力差，用于轧制力模式轧制；
模式切换
保证切换的互斥性； 通过赋值当前值＋斜坡函数实现辊缝控制和轧制力控制之间的无
冲击切换！！
2020/11/21
K SV
PS 2P
液压辊缝控制（RGC）
伺服阀特性补偿
伺服阀的流量与其入口、出口间压力差的平方根成正比，使得伺 服阀在控制系统表现为一个非线性环节，并导致整个伺服系统响 应变慢。为了补偿这一非线性环节，可以通过对伺服阀输出乘以 一个可变增益来实现：
速度张力模式又分为张力连续和张力极限两种方式。 张力连续指张力控制器连续调节使张力保持为恒值； 张力极限指张力控制器仅在张力超限时进行调节，当张力调回目标