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退火生产线张力控制系统的研究

作　者: 李冬
导　师: 安连祥
学　校: 河北工业大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 退火生产线 张力控制 转矩匹配 通信系统
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


中国的汽车产业呈现出蓬勃的发展势头,伴随而来的是汽车产业对优质钢材品种的要求越来越高。连续退火机组具有生产钢材质量优、产量高、板形好、表面清洁、性能均匀的特点,是生产优质车用板材的关键设备。张力控制系统是退火生产线的关键技术,其性能直接影响板材的质量和产量。本文以福建凯西钢铁集团的30万吨连续光亮退火机组为研究平台,从以下几个方面对退火生产线张力控制系统进行了研究。⒈对退火生产线各工艺段张力的作用以及数值的设定进行了研究,并重点对生产线上张力的分布以及相互间的调节进行了论述。⒉以恒张力控制为理论基础,研究了间接张力控制和直接张力控制技术,以开卷机、卷取机以及光整机设备为例详细介绍了其张力控制系统的实现方案,并用现场运行曲线证明了控制系统的优越性。⒊炉区张力控制是本文的重点和难点,本文分析了影响炉区张力的因素,详细研究了炉区张力的调节及实现方案。⒋在连续退火生产线上,不同工序之间张力的隔开是靠张力辊组实现的。对张力辊组的转矩匹配控制建立了数学模型,并对电机的转矩匹配系数进行了计算,最后给出了电气实现方案。⒌连续退火生产线中的传动系统、PLC、工控机以及触摸屏之间组成了局域通信网,本文论述了该生产线局域网的建立,实现了生产线的自动控制。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-11
  §1-1 背景  8
  §1-2 课题研究的工程需要及意义  8
  §1-3 退火技术的研究现状和发展趋势  8-9
  §1-4 论文的结构框架  9-11
第二章 退火生产线张力的作用及分析  11-17
  §2-1 引言  11
  §2-2 退火生产线张力的作用  11-13
    2-2-1 开卷机张力的作用  11
    2-2-2 脱脂段张力的作用  11-12
    2-2-3 活套张力的作用  12
    2-2-4 炉区张力的作用  12
    2-2-5 平整机张力的作用  12
    2-2-6 拉矫机张力作用  12
    2-2-7 张力辊组张力的作用  12-13
    2-2-8 卷取机张力的作用  13
  §2-3 退火生产线张力的分析  13-16
    2-3-1 生产线张力的关系简述  13
    2-3-2 退火生产线的张力分布  13-14
    2-3-3 退火生产线的张力分析  14-16
  §2-4 本章小结  16-17
第三章 张力控制技术研究及应用  17-34
  §3-1 引言  17
  §3-2 退火生产线主要技术参数  17-21
    3-2-1 机组工艺技术参数  17-18
    3-2-2 机组电机技术参数  18-19
    3-2-3 电机张力计算  19-21
  §3-3 间接法张力控制系统研究  21-31
    3-3-1 间接法张力控制的基本原理  21-22
    3-3-2 开卷机张力控制系统的设计  22-25
    3-3-3 卷取机张力控制系统的设计  25-27
    3-3-4 转矩补偿算法  27-31
  §3-4 直接法张力控制系统分析  31-32
    3-4-1 直接法控制张力的基本原理  31
    3-4-2 光整机直接张力控制系统的实现  31-32
    3-4-3 光整机直接张力控制系统的控制效果  32
  §3-5 退火生产线张力设定系统  32-33
  §3-6 本章小结  33-34
第四章 炉区带钢张力控制系统研究  34-51
  §4-1 引言  34
  §4-2 退火炉温度控制系统简述  34-35
  §4-3 退火炉炉辊传动控制系统分析  35-37
  §4-4 炉区张力控制系统研究  37-50
    4-4-1 炉区带钢张力影响因素  37-41
    4-4-2 炉区段炉区入口张力控制系统研究  41-43
    4-4-3 炉区段炉内张力控制系统研究  43-47
    4-4-4 炉区张力控制器的设计  47-49
    4-4-5 炉区张力调节器的设计  49-50
  §4-5 本章小结  50-51
第五章 张力辊组转矩匹配控制  51-56
  §5-1 引言  51
  §5-2 张力辊组转矩匹配原理分析  51-53
  §5-3 张力辊组转矩匹配控制方案的设计  53-55
  §5-4 本章小结  55-56
第六章 退火生产线网络系统研究  56-60
  §6-1 引言  56
  §6-2 基于Profibus-DP 的网络系统设计  56-58
    6-2-1 PROFIBUS-DP 现场总线的基本功能  56
    6-2-2 PROFIBUS-DP 总线拓扑结构  56-57
    6-2-3 PROFIBUS-DP 网络协议  57-58
  §6-3 退火生产线网络配置总设计图  58-59
  §6-4 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-63
附录  63-66
致谢  66-67
读学位期间所取得的相关科研成果  67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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