热轧电气自动化与计算机控制技术
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江苏无锡
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作者张勇军 等 编著
出版社冶金工业出版社
ISBN9787502473211
出版时间2016-10
装帧平装
开本16开
定价68元
货号1201412380
上书时间2024-11-02
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商品详情
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作者简介
张勇军，北京科技大学高效轧制国家工程研究中心教授，主要从事热连轧、冷连轧带钢、型材等连轧机组、20辊轧机、中厚板计算机控制系统、中厚板机组板形控制成套技术、钢铁企业三级（MES）计算机管理系统、钢板表面质量在线检测成套技术与设备的开发与研究。
目录
1热轧生产工艺装备
1.1热轧带钢生产工艺简介
1.1.1国外热轧生产发展概况
1.1.2我国热轧生产发展概况
1.1.3热轧板带车间及轧机布置形式
1.2常规热连轧机组的布置形式
1.2.1全连续式布置
1.2.23／4连续式布置
1.2.3半连续式布置
1.3连铸连轧生产工艺
1.3.1薄板坯连铸连轧技术发展阶段
1.3.2薄板坯连铸连轧工艺技术特点
1.3.3薄板坯连铸连轧技术现状
1.3.4薄带连铸工艺布置及特点
1.3.5传统热连轧和连铸连轧不同工艺方案应用选型
1.4炉卷轧机生产工艺
1.4.1炉卷轧机的发展
1.4.2炉卷轧机的现状
1.5热轧带钢生产主要设备
1.5.1新建宽带钢常规热连轧机组所用设备主要特点
1.5.2加热炉区设备
1.5.3粗轧区设备
1.5.4精轧区设备
1.5.5层流冷却装置和卷取设备
1.6热连轧生产线常用检测仪表
1.6.1红外高温计
1.6.2测宽仪
1.6.3轧制力压头
1.6.4多功能仪
1.6.5带钢平直度仪
1.6.6带钢在线表面检测装置
参考文献
2热连轧电气自动化系统构成
2.1热轧带钢控制系统的结构和功能
2.1.1控制系统的结构
2.1.2控制系统的特点
2.1.3控制系统的功能
2.1.4自动化控制系统配置
2.2自动化控制系统的硬件
2.2.1过程控制级系统的软硬件
2.2.2基础自动化级的软硬件
2.3自动化系统的通信
2.3.1基础自动化级通信的主要特点
2.3.2基于串行接口的通信
2.3.3基于以太网的通信
2.3.4基于现场总线的通信
2.3.5超高速通信网络
2.4人机界面(HMI)
2.4.1人机界面的基本功能
2.4.2人机界面的组成和形式
2.4.3人机界面的组态软件
参考文献
3热轧带钢模型理论基础
3.1轧制变形区理论
3.1.1变形区几何参数
3.1.2咬入条件
3.1.3变形程度和变形速度
3.1.4中性角、前滑和后滑
3.1.5轧件宽展
3.1.6变形区应力状态
3.2传热学基础
3.2.1辐射传热
3.2.2热传导
3.2.3对流传热
3.3建模与计算方法
3.3.1概述
3.3.2回归分析
3.3.3插值算法
3.3.4有限差分法
3.3.5神经元网络
3.4数据挖掘技术
3.4.1聚类分析
3.4.2决策树
3.4.3关联规则
3.5模型自学习方法.
3.5.1增长记忆式递推最小二乘法
3.5.2指数平滑法
3.5.3模型短期及长期自学习
参考文献
4轧制模型与规程计算
4.1轧制力模型
4.1.1接触弧水平投影长度
4.1.2外摩擦应力状态系数
4.1.3张力影响系数
4.1.4变形抗力计算
4.2轧制力矩及功率模型
4.2.1轧制力矩的计算
4.2.2电机功率的计算
4.3轧制规程的计算.
4.3.1轧制策略
4.3.2负荷分配
4.3.3规程预计算
4.3.4粗轧道次修正
4.3.5精轧入口修正
4.3.6后计算与自学习
参考文献
5温度模型与控制
5.1概述
5.2温度模型
5.2.1轧件传送过程温降
5.2.2高压水除鳞温降
5.2.3低压喷水冷却温降
5.2.4轧制变形过程温度变化
5.3加热温度控制
5.3.1板坯温度预报
5.3.2炉温优化
5.3.3炉温设定
5.4粗轧温度控制
5.5精轧温度控制
5.5.1精轧速度设定
5.5.2头部终轧温度设定
5.5.3全长终轧温度控制
5.6卷取温度控制
5.6.1卷取温度预报模型
5.6.2卷取温度控制策略
5.6.3卷取温度控制系统
参考文献
6主速度与张力控制
6.1概述
6.2张力控制原理
6.2.1机架间带铜张力作用
6.2.2张力产生机理
6.3张力控制系统组成
6.3.1张力控制系统主要设备组成
6.3.2张力控制系统的基本公式
6.3.3张力控制传统PI控制器
6.3.4高频振荡检测及抑制控制器
6.3.5张力控制非线性趋近控制器
6.3.6位置速度力矩三环控制器
6.3.7ILQ(逆线性二次型)控制器
6.4张力控制技术优化
6.4.1控制算法优化
6.4.2控制结构优化
6.4.3工艺参数优化
6.4.4硬件设计优化
参考文献
7厚度与宽度控制
7.1自动位置控制(APC)
7.1.1APC的组成和机构
7.1.2电动APC
7.1.3液压APC
7.2辊缝零位标定
7.2.1轧机压下零位标定
7.2.2立辊零位标定
7.3厚度与宽度波动的原因
7.3.1厚度波动的原因
7.3.2宽度波动的原因
7.4自动厚度控制(AGC)
7.4.1厚度控制的分析方法
7.4.2厚度设定计算
7.4.3厚度控制的锁定方式
7.4.4前馈AGC
7.4.5反馈AGC
7.4.6监控AGC
7.4.7张力AGC
7.4.8AGC补偿功能
7.4.9AGC调节时的速度补偿
7.5自动宽度控制(AWC)
7.5.1宽度控制的数学模型
7.5.2宽度设定计算
7.5.3短行程控制(SSC)
7.5.4前馈AWC
7.5.5反馈AWC
7.5.6缩颈补偿(NEC)
7.5.7动态设定(DSU)
参考文献
8板形模型与控制
8.1板形控制概述
8.2板形基本概念
8.2.1横截面形状
8.2.2平坦度
8.2.3翘曲
8.2.4镰刀弯
8.3板形控制技术
8.3.1液压弯辊技术
8.3.2液压窜辊技术
8.3.3工作辊辊形技术
8.3.4支撑辊辊形技术
8.4凸度与平坦度转化关系
8.5板形控制的理论研究内容
8.5.1轧件三维弹塑性计算模型
8.5.2辊系弹性变形的研究方法
8.6板形检测技术研究
8.6.1凸度(断面)检测
8.6.2平坦度检测
8.7板形控制系统
8.7.1板形控制功能配置
8.7.2硬件及网络结构
8.7.3板形设定控制模型
8.7.4板形保持功能
8.7.5凸度反馈控制
8.7.6平坦度反馈控制
参考文献
9热轧生产线电气传动系统
9.1电气传动系统的主要类型
9.1.1直流调速系统发展历史及其特点
9.1.2交流调速系统主要类型
9.2电力电子器件的发展
9.2.1二极管(Diocle)
9.2.2晶闸管(Thyristor)
9.2.3门极可关断晶闸管GTO((GateTurn-offThyristor)
9.2.4电力晶体管GTR(GiantTransistor)
9.2.5电力场效应晶体管PowerMOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldtransistor)
9.2.6绝缘门极双极型晶体管IGBT(InsulateGateBipolarTransistor)
9.2.7集成门极换流晶闸管IGCT器件(IntegratedGateCommutatedThyristor)
9.2.8电子注入式增强门板晶体管IEGT(IniectionEnhancedGateFransistor)
9.3直流电动机调速原理及控制方法
9.3.1闭环直流调速系统数学模型
9.3.2闭环控制的直流调速系统
9.4交流电动机主要控制策略
9.4.1标量控制
9.4.2矢量控制技术
9.4.3直接转矩控制
9.4.4定子磁链轨迹控制
9.5热轧生产线主要电气传动控制系统
9.5.1直流电机无环流可逆调速系统
9.5.2负载换流逆变器
9.5.3交交变频控制系统
9.5.4交直交变频控制系统
9.5.5热轧主传动电气系统的应用
参考文献
内容摘要
热轧板带作为钢铁产品的支柱产品在国民经济中其中重要的作用，本书主要介绍与热轧板带生产相关的电气自动化、计算机控制关键技术，包括热轧生产线工艺装备、基础自动化、过程计算机控制、板形控制及电气传动系统等。本书可供从事冶金自动化技术的科研、设计、生产技术人员使用，也可作为大专院校相关专业师生的参考用书。
精彩内容
带钢热连轧生产线具有生产效率高、轧制过程连续、对工艺设备与控制水平要求高等一系列特点，带钢热连轧电气自动化与计算机控制系统无论是从规模还是复杂性上都已一定代表性，汇集了控制系统快速性、实时性、强耦合等难点问题，冶金行业中多数各种先进的技术都竟相应用于连轧过程，大大促进了热轧过程自动化水平的提高。
在过去相当一段时期内，该技术仅有几家大型跨国电气公司所掌握，我国只能花费大量外汇反复引进，不但价格昂贵而且系统限制较多，给国内生产企业的运行使用和维护带来不便。国内的高校、科研院所及生产企业对带钢热连轧电气自动化与计算机控制技术进行了大量研究，先后经历了国外设备和技术引进、消化、改造和再创新的过程，目前已经完全可以提供具有完全自主知识产品的热连轧电气自动化与计算机控制系统，其主要控制指标和系统性能已达到国际先进水平，在大幅度降低系统造价的同时，大大提高了我国重要战略装备系统的自主配套能力。
本书在参考和整理国内外最新技术发展情况的基础上，总结汇集了北京科技大学高效轧制国家工程研究中心科研人员过去二十多年来在热轧自动化控制领域的相关工作。
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