钢铁行业在世界经济中处于支柱地位,它的发展状况直接影响到国家的经济基础,因而钢铁行业一直是我国传统产业中重要的组成部分。作为钢铁行业中一种重要钢材品种,热轧带钢被广泛地用于化工、桥梁及工程机械等领域,在国民经济发展中具有重要地位。 双机架炉卷热轧机是在单机架炉卷轧机的基础上改进与发明的一种全新带材轧机,它兼有单机架轧机和连轧机的工艺特点。双机架炉卷热轧机是典型的往复式轧机,它的两个机架实现粗轧和精轧,轧制压力大,板型精度高。通过考察其轧制工艺水平和控制系统的先进性,可知双机架炉卷热轧机是具有当前世界先进水平的一种全新组合的新型轧机。 双机架炉卷热轧机是复杂的控制对象,而带钢轧制过程是一个高度自动化的生产过程,其控制系统基于分布式分级递阶控制结构。从分级递阶控制的角度看,双机架炉卷热轧机的控制系统具有三层结构:Level-0是由传感元件、控制设备组成底层控制网络;Level-1主要是轧机APC与卷曲机/层流APC;Level-2的主要设备是用于模型计算的ALPHA计算机。同时,双机架炉卷热轧机的控制系统是典型的混合控制系统,从物理结构可划分为四个不同的计算机系统,分别是APC系统、MMI系统、Windows 2000网络服务器系统和Level-2 Alpha计算机系统。 双机架炉卷热轧机控制系统中对Level-2进行仿真的子系统有两种:在线仿真子系统、离线仿真子系统,它们之间的差别进仅在于数据来源的不同以及对模型进行修改时的功能的差异。本论文着重研究的是控制系统的离线仿真,离线仿真系统的任务是模拟现场的轧制控制,然后根据仿真计算的结果观察并验证控制参数、输入数据以及环境变量的准确性,同时,也可以对控制模型的精确度和适应性进行分析,这可以帮助操作员或工程师及时地发现控制系统可能出现的或已经存在的问题。另外一个方面,离线仿真也是对控制系统的自适应和自学习的一个有益的补充,有利于控制系统的优化。 本论文以昆钢集团热轧板厂的“板带工程控制系统优化”项目为工程背景,深入地探讨和研究了双机架炉卷热轧机控制系统的构成方式和实现方法,设计、建立了针对双机架炉卷热轧机控制系统的离线仿真局域网,并且给出了三种具体的实验方法以及相关的实验结果分析。