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1概论1

1．1轧钢机在冶金工业生产中的作用1

1．1．1冶金工厂生产流程简介1

1．1．2轧钢厂生产流程1

1．1．3轧钢机在冶金企业中的地位3

1．2轧钢机分类5

1．2．1轧钢机的工作原理5

1．2．2轧钢机分类7

1．2．3初轧机15

1．2．4厚板轧机15

1．2．5热连轧机16

1．2．6冷连轧机17

1．2．7型钢轧机17

1．3轧钢工艺概述17

1．3．1轧制工艺过程18

1．3．2轧制工艺过程的设计与实施19

1．3．3工艺过程的自动控制27

1．4轧钢机的各种故障31

1．4．1主轧机的各种故障31

1．4．2轧机主电动机故障33

1．4．3轧机附属设备的各种故障35

1．5轧钢机状态监测35

1．5．1轧机在线监测的重要意义36

1．5．2轧钢机运行状态和工艺过程的在线监测37

1．5．3轧机在线监测的典型系统38

2轧钢机状态监测理论基础39

2．1轧钢机主要力参数的分析与计算39

2．1．1 650轧机主要零部件强度校核39

2．1．2轧制力矩的分析与计算45

2．1．3轧制压力的分析与计算52

2．2轧钢机传动系统的动态特性54

2．2．1轧钢机传动系统的扭转振动54

2．2．2扭矩放大系数59

2．2．3打滑现象分析59

2．2．4飞轮的动态特性60

2．3轧钢工作状态下力能参数的间接监测原理63

2．3．1轧制过程的力矩方程式及数学模型64

2．3．2轧制过程的轧制压力方程式及数学模型65

2．4间接监测的数学模型69

2．4．1回归分析的基本原理69

2．4．2实际数学模型的建立与检验86

3轧钢机工艺状态在线监测93

3．1轧前轧后温度在线监测93

3．1．1温度监测的目的和意义93

3．1．2温度监测方法与原理94

3．2轧件形状与尺寸在线监测97

3．2．1形状与尺寸监测的目的与意义97

3．2．2形状与尺寸监测的方法与原理97

3．3压下量在线监测104

3．3．1压下量在线监测的目的与意义104

3．3．2压下量监测的方法与原理107

3．4轧制速度在线监测111

3．4．1轧制速度监测的目的与意义111

3．4．2轧制速度监测的方法与原理114

3．5轧制工艺状态在线监测系统116

4轧钢机在线监测用仪器仪表119

4．1在线监测用传感器119

4．1．1力矩传感器120

4．1．2测力传感器121

4．1．3转速测量传感器127

4．1．4温度测量传感器132

4．1．5电涡流传感器140

4．1．6加速度传感器142

4．2各种信号的变送145

4．2．1动态电阻应变仪145

4．2．2电荷放大器148

4．2．3滤波器151

4．2．4转速测量变送电路155

4．2．5温度测量变送电路155

4．2．6电信号的变送电路155

4．3测量与信号处理技术163

4．3．1轧制力矩的测量和信号处理164

4．3．2轧制压力的测量和信号处理168

4．3．3转速的测量和信号处理170

4．3．4压下量的测量和信号处理171

4．3．5钢锭温度的测量和信号处理172

4．3．6轴承温度测量和信号处理174

4．3．7电参数的测量和监测176

4．3．8轴心位置测量和信号处理178

5 轧钢机状态监测计算机应用181

5．1概述181

5．2计算机硬件系统的总体结构181

5．2．1微处理器181

5．2．2寄存器182

5．2．3总线184

5．3状态监测中的计算机选择184

5．3．1单板机的基本配置及其性能184

5．3．2单片机的基本配置及其性能189

5．3．3 STD——总线制工业控制机的基本配置及其性能193

5．3．4 Industral—PC机的基本配置及其性能206

5．4计算机选择及主要监测器适配212

5．5轧钢机监测系统计算机故障排除及简单维护213

5．5．1“死机”现象213

5．5．2打印机故障214

5．5．3监测系统的误报215

5．5．4 CRT不显示216

5．5．5监测系统无信号216

5．5．6监测参数浮动217

5．5．7脉冲量读数失真218

6典型轧钢机监测系统219

6．1典型监测系统的构成219

6．1．1以单板机为主机的监测系统219

6．1．2以单片机为主机的监测系统219

6．1．3以STD总线制工业控制机为主机的监测系统221

6．1．4 Industral—PC为主机的监测系统222

6．2 650轧钢机工作状态监测系统223

6．2．1监测系统的构成及功能223

6．2．2以单板机为主机的监测系统224

6．2．3以工业控制机为主机的监测系统225

6．3 1150万能板坯初轧机工作状态监测系统233

6．3．1监测系统的构成233

6．3．2监测系统的功能234

6．4中板轧机工艺、工作状态监测系统241

6．4．1监测系统的构成242

6．4．2监测系统的功能242

6．5 700初轧机工作状态监测系统248

6．5．1监测系统的构成248

6．5．2监测系统的功能249

6．5．3监测系统的软件设计254

6．6轧钢机工作状态监测系统的安装与调试254

6．6．1拖动电动机电信号的联接254

6．6．2传感器的安装与调试256

6．6．3力能参数的测试与标定257

6．6．4软件的调试与数学模型的建立258

6．7轧钢机工作状态监测系统在企业管理中的应用259

6．7．1监测系统在企业管理中的应用259

6．7．2监测系统在设备管理中的应用260

6．7．3监测系统在技术管理中的应用262

6．7．4设备综合管理263

7轧钢机状态监测与故障诊断专家系统265

7．1国内外动态265

7．1．1轧钢机状态监测的发展过程265

7．1．2轧钢机状态监测与故障诊断的现状及发展前景265

7．2轧钢机故障诊断专家系统266

7．2．1专家系统简介267

7．2．2轧钢机故障诊断知识库267

7．2．3故障诊断的模糊推理271

7．2．4故障诊断的灰色推理274

7．3轧钢机扭振监控275

7．3．1扭振对轧钢机的危害275

7．3．2扭振起因分析276

7．3．3扭振控制278

7．4轧钢机综合优化控制282

7．4．1轧钢机综合优化控制的总体思路282

7．4．2轧钢机的综合监测诊断和优化控制283

参考文献284