流量调节阀在中厚板Mulpic中的应用

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在宽厚板轧线上 ，Mulpic系统是轧线的重要组成部分 ，对需要水冷的品种 的产品质量有着至关重要 的影响，而水量控制是 Mulpic- 级控制 的精髓 ，可以说只要水量控制做到优秀，水冷产品的质量就可以不必担忧 ，本文主要研究 Mulpic的水量调节 阀对水量调节的作用以及程序控制。

1 大小阀的结构 以及作用简介Mulpic设备位于精轧机后、热矫直机前，用于水冷钢板 ，主要分为 ABCD四个部分。A区：HWD-h h waterdensity高压水，MWD-medium water density中压水，B、C、D区：MWD-medium water density中压水。A区单独- 根供水管，BCD区共用-根供水管。A区包含 DQ(淬火)模式，对水量要求很大，包括 l2组管道，每组管道包含 12组大小阀，单独控制管道；BCD区域对水量要求较低，每区域只有-组管道，每区域包含 2组大小阀。

1.1 大小阀结构功能简介大小阀控制着 ACC水泵房来水通往极管的流量 ，分别为上极管和下极管，现以 D区为例，安装结构如图 i 大 小 阀及 水 冠 阀结 构 图1.2 大小阀的逻辑控制流向每个极管的水流由并连的-对阀门调节。两个阀门的尺寸不同，以便在整个流量范围内进行适当调节。

小阀门用于调节低于给定阈值设定点的流量；大阀门用于调节高于给定阈值设定点的流量。实际阀门尺寸和阈值因工艺要求而异。共有两个 阈值设定点，分别用 于ACC(层流冷却模式)操作和 DQ(淬火模式)操作。在给定时间内，这对阀门中只有-个打开进行水流调节，阀门收稿 日期 ：2013-03作者简介 ：姜巍(1983- )，男 ，助理工程师 ，主要从事 自动控制方面的工作 。

2013年第 7期 仪 表 技 术 ·5l·的选择撒于来自于 Mulpic L2的流量参考值的大校 图2详细描述了流量调节的原理。

固定开环设定功能计算图 2 大小阀逻辑控 制图调节方案的设计在最大化对头部/尾部遮挡要求动态响应的同时，提供必须的流量准确度 。为达 到这些要求，同时使用了开放式和闭合式回路控制器-放回路控制器用于初始设置和达到头部/尾部遮挡设定点；闭合回路控制器用于消除由开放回路控制导致的稳定状态流量误差 。

1.3 流量调节阀校准为每个水流调节阀提供了从 HMI进行校准的功能。

校准的目的是针对阀门开口百分 比生成-个 K 特征值，然后用该特征值在上述调节方案中提供线性化。

阀门的流量系数 ，定义为 ：温度为 4℃ (密度为l 000 kg/m )时测得的水流 Q(单位为 m /h)，在压力损失为 1 bar时通过 阀门视为完全打开。

， 值的计算公式如下：K Q，式中：Q为流率(12l /h)；AP为跨阀门的压降(bar)，AP供水压力-极管压力 ；JD为水的密度 (kg/dm )。

校准功能启用后，将以 2%的步幅把阀门开口百分 比从 0%增加到最大开 口即 90%，从而 自动生成-条上升曲线。每-步都将阀门开口参考值保留-段固定时间(通常为 5 S)，随后则为记录的实际流率、供水压力和极管压力。这-过程重复进行，以 2%的步幅把阀门开口百分比从 90%减小到 0%，从而提供-条下降曲线。校准结束时，程序将针对 K 上升(开放)和下降(闭合)两个方向计算并存储两条阀门开口百分比曲线。

同时需要上升和下降两条曲线来保证头部和尾部遮挡操作期间的开放回路水流准确性。在初始阀门设置过程中选择上升曲线，而在头部和尾部遮挡操作过程中，则切换到下降曲线，以便补偿任何阀门滞后现象。只有具备头部和尾部遮挡功能段的极管才要求同时进行上升和下降曲线的校准；其他极管只进行上升校准曲线即可。

2 水冠阀原理及控制方式Mulpic的水冠阀是用来冷却相对较宽长板。由于板坯表面中间上方的水会流到板坯边缘 ，因此水流密度是均匀在整个顶面但边缘会更加冷却。为了防止这种情况，所以水冠阀的安装结构如图 3所示。

控制阀门使得流向外缘的流量减少。所谓的水冠就是当水落在上表面时，横向流动的流量会补偿边缘直接获得流量的减少量，用于控制流向的边缘部分阀门被称为水冠阀。水冠阀的控制相对简单 ，根据 L2模型计算的开度打开，根据反馈的数据做PID控制即可。

3 结束语本文对 Mulpic区域的流量控制进行 了分析研究，流量控制是 Mulpic最重要 的控制部分，对 Mulpic性能(下转第 54页)· 54· 仪 表 技 术 2013年第 7期A阶段到来前将电源输出调整到 ，则在 A阶段 测试就会在 28 V左右；B阶段使用同样的方法，调整后的监控波形见图 5。在图中的两个突起是会存在的，但可以通过调整测试流程尽量减小突起的宽度。

对于负载状况变化 比较简单的测试流程可以采用本节的方法 ，只需采集计 算两次 就可以保证整个测试过程的稳压效果 ；同时也不用过多的采集计算 而影响了测试流程其他部分的测试。但如果负载状况变化比较复杂，仍建议使用2.2节的方法进行实时调整。

L- 图 5 调整后的监控 波形3 结论电源系统补偿机制的设计提高了终端输出的准确度 ，可以更真实模拟主机电源的输出环境 ，这在拉偏试验和常规测试中都有 比较大的作用 。在实际应用 中这种方法起到了比较好 的效果，比传统 的步进调整方式更快更精确更灵活。本文仅是对程控直流电源进行电源补偿机制设计，此方法还可以在程控交流 电源输出和-些需要精确控制信号的处理上进行推广。