一種評(píng)價(jià)六輥cvc軋機(jī)可控平直度的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種評(píng)價(jià)六輥CVC軋機(jī)可控平直度的方法，屬于冶金行業(yè)冷軋【技術(shù)領(lǐng)域】。技術(shù)方案是：對(duì)實(shí)際浪形進(jìn)行分析，得出實(shí)際浪形中的一次、二次和四次組分，分別對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后以百分制形成綜合評(píng)價(jià)，直觀的告訴軋機(jī)技術(shù)人員目前板形軋機(jī)存在多大程度的可控板形缺陷沒有進(jìn)行消除，低分越低，板形越差，低分越高板形越好。本發(fā)明有益效果：由于六輥CVC軋機(jī)可控的板形缺陷為單邊浪、中浪或雙邊浪、正或反四分浪，計(jì)算公式中僅考慮一次板形缺陷，二次板形缺陷和四次板形缺陷的系數(shù)，即本計(jì)算結(jié)果僅針對(duì)六輥CVC軋機(jī)可控的板形缺陷，忽略了實(shí)際板形中不在六輥CVC軋機(jī)控制范圍內(nèi)的板形缺陷，這使得板形評(píng)價(jià)得分的結(jié)果適應(yīng)于六輥CVC軋機(jī)所軋制的實(shí)際板形。
【專利說(shuō)明】—種評(píng)價(jià)六輥CVC軋機(jī)可控平直度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種評(píng)價(jià)六輥CVC軋機(jī)可控平直度的方法，屬于冶金行業(yè)冷軋【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]【背景技術(shù)】中，冷軋板形一般用平直度進(jìn)行描述，單位一般為IU (I Unit，一個(gè)I單位=0.001%，是板形計(jì)量單位)，這種描述方式僅描述了冷軋板形某一橫斷面的平均浪高與浪長(zhǎng)的比例，描述較為模糊，不能反映軋機(jī)可控缺陷的大小。IU值的帶鋼平直度評(píng)價(jià)無(wú)法完全評(píng)價(jià)軋機(jī)操作工的操作，這是由于任何帶鋼某一橫斷面的平直度信息可以由一組多項(xiàng)式進(jìn)行描述，這個(gè)多項(xiàng)式可以包括一次項(xiàng)、二次項(xiàng)、三次項(xiàng)、四次項(xiàng)、五次項(xiàng)等。而冷軋機(jī)組往往由于軋制機(jī)構(gòu)限制，其可消除的組分一般為一次項(xiàng)、二次項(xiàng)等，消除軋制機(jī)構(gòu)可消除的板形缺陷后，剩余的板形缺陷稱為相對(duì)于該軋機(jī)的高次浪形，是不在軋制機(jī)構(gòu)控制范圍內(nèi)的，軋機(jī)無(wú)法消除。板形缺陷的上述特點(diǎn)決定了 IU值對(duì)帶鋼的平直度評(píng)價(jià)無(wú)法體現(xiàn)軋機(jī)中可控缺陷的大小。
[0003]對(duì)于六棍CVC (Continuosly Variable Crown連續(xù)凸度變化技術(shù))軋機(jī)冷軋機(jī)而言，其軋制機(jī)構(gòu)由支承輥傾斜，中間輥彎輥，中間輥竄輥，工作輥彎輥四個(gè)機(jī)構(gòu)組成，可消除的板形缺陷為浪形中的一次、二次和四次項(xiàng)組分，如何對(duì)六輥CVC軋機(jī)可控平直度進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種評(píng)價(jià)六輥CVC軋機(jī)可控平直度的方法，對(duì)實(shí)際浪形進(jìn)行分析，得出實(shí)際浪形中的一次、二次和四次組分，分別對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后以百分制形成綜合評(píng)價(jià)，直觀的告訴軋機(jī)技術(shù)人員目前板形軋機(jī)存在多大程度的可控板形缺陷沒有進(jìn)行消除，低分越低，板形越差，低分越高板形越好，解決【背景技術(shù)】中存在的上述問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種評(píng)價(jià)六輥CVC軋機(jī)可控平直度的方法，具體步驟如下:
[0006]①帶鋼的板形數(shù)據(jù)由板形儀輥進(jìn)行測(cè)量，送入到PCM (脈沖編碼器)控制單元，PCM單元再經(jīng)過(guò)TCP/IP通道送入板形控制系統(tǒng)中，板形控制系統(tǒng)為ibaLogic系統(tǒng),ibaLogic系統(tǒng)再將板形控制的結(jié)果送入到主線PLC中的FM458機(jī)架控制器中，進(jìn)行機(jī)架傾斜、彎輥以及竄輥的控制；
[0007]②使用ibaLogic系統(tǒng)和生產(chǎn)線的FM458 (FM458是一種工藝CPU，需要安裝的400機(jī)架上)系統(tǒng)留有的16個(gè)空余數(shù)據(jù)作為端口，將數(shù)據(jù)送入到FM458系統(tǒng)，再由FM458系統(tǒng)將數(shù)據(jù)送入到生產(chǎn)線可編程序控制器S7-400( —種可編程序控制器代號(hào))系統(tǒng)中去；
[0008]③將可編程序控制器S7-400系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)TCP協(xié)議傳到板形分析模塊中，在板形分析模塊中完成板形平直度評(píng)價(jià)工作；
[0009]④平直度評(píng)價(jià)工作步驟如下:
[0010]I)板形缺陷中的一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，擬合出當(dāng)前板形缺陷:
[0011]P (X) = API (X) +BP2 (X) +DP3 (X) (I)
[0012]其中:(1)式中X為板寬，A、B、D為板形系數(shù),P(X)為板形函數(shù),單位為IU,P1、P2、P3為歸一化的單邊浪一次函數(shù)、雙邊浪二次函數(shù)，四分浪四次函數(shù)；系數(shù)A、B、C包含了板形缺陷中一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷的組分，是一個(gè)O?I的小數(shù)；
[0013]2)記錄當(dāng)前斷面的實(shí)際板形缺陷中缺陷的最大值。
[0014]MR = Max (RealDfect (X)) (2)
[0015]RealDfect (X)是板形儀取到的實(shí)際板形缺陷，x是板寬，Max是取最大值的操作，MR當(dāng)前斷面中實(shí)際板形的最大值；
[0016]3)做如下定義:
[0017]A、板形缺陷中一次板形缺陷即左邊浪或右邊浪，在板形評(píng)分中占總分50%的比例；
[0018]B、板形缺陷中的中浪或雙邊浪，在板形評(píng)分中占總分30 %的比例；
[0019]C、正反四分浪，在板形評(píng)分中占總分20%的比例；
[0020]4) 10個(gè)IU的基礎(chǔ)分，當(dāng)某種板形類別存在時(shí)，以10個(gè)IU進(jìn)行減分，該組分減完后按O分計(jì)算,不計(jì)負(fù)分；
[0021]CSi = Max(10_A*MR,0)*5
[0022]+Max(10_B*MR，0)*3
[0023]+Max(10-C*MR,0)*2 、y
[0024]
[0025]式中CSi是當(dāng)前斷面的軋機(jī)可控缺陷得分，A、B、C是一次、二次、四次板形系數(shù)，MR板形缺陷的最大值;Max(a, b)是取a和b中最大值的操作；
[0026]5)按照下式計(jì)算通卷帶鋼的軋機(jī)可控缺陷得分
[0027]Score = (YdCSi)In(5)


?=1
[0028]CSi是代表第i個(gè)斷面的軋機(jī)可控缺陷得分，η代表通卷帶鋼取的斷面樣本數(shù)量；Score是整卷帶鋼的軋機(jī)可控缺陷得分；
[0029]最后以百分制形成綜合評(píng)價(jià)，直觀的告訴軋機(jī)技術(shù)人員目前板形軋機(jī)存在多大程度的可控板形缺陷沒有進(jìn)行消除，低分越低，板形越差，低分越高板形越好。
[0030]所述的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具體步驟為:
[0031]A、通過(guò)給定已知板形缺陷作為輸入，將一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷的待定系數(shù)作為輸出，訓(xùn)練輸入和輸出之間的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值；
[0032]B、控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程中的學(xué)習(xí)系數(shù)，遍歷一次訓(xùn)練樣本動(dòng)態(tài)改變一次學(xué)習(xí)系數(shù)，保證學(xué)習(xí)速度，克服BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)速度慢的缺點(diǎn)，配合動(dòng)態(tài)改變學(xué)習(xí)權(quán)動(dòng)量；
[0033]C、實(shí)際板形數(shù)據(jù)作為輸入，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)向量計(jì)算轉(zhuǎn)換為一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷的系數(shù)，帶入(I)式中得出擬合的當(dāng)前板形缺陷。
[0034]本發(fā)明的有益效果:由于六輥CVC軋機(jī)可控的板形缺陷為單邊浪、中浪或雙邊浪、正或反四分浪即一次板形缺陷，二次板形缺陷，四次板形缺陷，計(jì)算公式中僅考慮一次板形缺陷，二次板形缺陷和四次板形缺陷的系數(shù)，即本計(jì)算結(jié)果僅針對(duì)六輥CVC軋機(jī)可控的板形缺陷，忽略了實(shí)際板形中不在六輥CVC軋機(jī)控制范圍內(nèi)的板形缺陷，這使得板形評(píng)價(jià)得分的結(jié)果適應(yīng)于六輥CVC軋機(jī)所軋制的實(shí)際板形。
[0035]本發(fā)明對(duì)實(shí)際浪形進(jìn)行分析，得出實(shí)際浪形中的一次、二次和四次組分，分別對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后以百分制形成綜合評(píng)價(jià)，直觀的告訴軋機(jī)技術(shù)人員目前板形軋機(jī)存在多大程度的可控板形缺陷沒有進(jìn)行消除，低分越低，板形越差，低分越高板形越好。

【具體實(shí)施方式】
[0036]以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0037]一種評(píng)價(jià)六輥CVC軋機(jī)可控平直度的方法，具體步驟如下:
[0038]①帶鋼的板形數(shù)據(jù)由板形儀輥進(jìn)行測(cè)量，送入到PCM控制單元，PCM單元再經(jīng)過(guò)TCP/IP通道送入板形控制系統(tǒng)中，板形控制系統(tǒng)為ibaLogic系統(tǒng),ibaLogic系統(tǒng)再將板形控制的結(jié)果(包括傾斜值、彎輥值、竄輥值等)送入到主線PLC中的FM458機(jī)架控制器中，進(jìn)行機(jī)架傾斜、彎輥以及竄輥的控制；
[0039]②使用ibaLogic系統(tǒng)和生產(chǎn)線的FM458系統(tǒng)留有的16個(gè)空余數(shù)據(jù)作為端口，將數(shù)據(jù)送入到FM458系統(tǒng)，再由FM458系統(tǒng)將數(shù)據(jù)送入到生產(chǎn)線可編程序控制器S7-400系統(tǒng)中去；
[0040]③將可編程序控制器S7-400系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)TCP協(xié)議傳到板形分析模塊中，在板形分析模塊中完成板形平直度評(píng)價(jià)工作；
[0041]④平直度評(píng)價(jià)工作步驟如下:
[0042]I)板形缺陷中的一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，擬合出當(dāng)前板形缺陷:
[0043]P (X) = API (X) +BP2 (X) +DP3 (X) (I)
[0044]其中:(I)式中X為板寬，A、B、D為板形系數(shù),P(X)為板形函數(shù),單位為IU,P1、P2、P3為歸一化的單邊浪一次函數(shù)、雙邊浪二次函數(shù)，四分浪四次函數(shù)；系數(shù)A、B、C包含了板形缺陷中一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷的組分，是一個(gè)O?I的小數(shù)；
[0045]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具體步驟為:
[0046]A、通過(guò)給定已知板形缺陷作為輸入，將一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷的待定系數(shù)作為輸出，訓(xùn)練輸入和輸出之間的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值；
[0047]B、控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程中的學(xué)習(xí)系數(shù)，遍歷一次訓(xùn)練樣本動(dòng)態(tài)改變一次學(xué)習(xí)系數(shù)，保證學(xué)習(xí)速度，克服BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)速度慢的缺點(diǎn)，配合動(dòng)態(tài)改變學(xué)習(xí)權(quán)動(dòng)量；
[0048]C、實(shí)際板形數(shù)據(jù)作為輸入，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)向量計(jì)算轉(zhuǎn)換為一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷的系數(shù)，帶入(I)式中得出擬合的當(dāng)前板形缺陷；
[0049]2)記錄當(dāng)前斷面的實(shí)際板形缺陷中缺陷的最大值。
[0050]MR = Max (RealDfect (X)) (2)
[0051]RealDfect (X)是板形儀取到的實(shí)際板形缺陷，x是板寬，Max是取最大值的操作，MR當(dāng)前斷面中實(shí)際板形的最大值；
[0052]3)做如下定義:
[0053]A、板形缺陷中一次板形缺陷即左邊浪或右邊浪，在板形評(píng)分中占總分50%的比例；
[0054](板形缺陷中一次板形缺陷即左邊浪或右邊浪控制難度較低，識(shí)別較為容易，調(diào)整該缺陷應(yīng)該是操作工的基本能力，因此在板形評(píng)分中占總分50%的比例；)
[0055]B、板形缺陷中的中浪或雙邊浪，在板形評(píng)分中占總分30 %的比例；
[0056](板形缺陷中的中浪或雙邊浪有一定的控制難度，但識(shí)別較為容易，調(diào)整有一定難度，在板形評(píng)分中占總分30 %的比例；)
[0057]C、正反四分浪，在板形評(píng)分中占總分20%的比例；
[0058](正反四分浪控制難度較大，識(shí)別較為困難，調(diào)整難度較大，在板形評(píng)分中占總分20%的比例；)
[0059]4) 10個(gè)IU的基礎(chǔ)分，當(dāng)某種板形類別存在時(shí)，以10個(gè)IU進(jìn)行減分，該組分減完后按O分計(jì)算,不計(jì)負(fù)分；
[0060]CSi = Max (10_A*MR, O) *5
[0061]+Max(10_B*MR，0)*3 ⑷
[0062]+Max(10_C*MR,0)*2
[0063]
[0064]式中CSi是當(dāng)前斷面的軋機(jī)可控缺陷得分，A、B、C是一次、二次、四次板形系數(shù)，MR板形缺陷的最大值;Max(a, b)是取a和b中最大值的操作；
[0065]5)按照下式計(jì)算通卷帶鋼的軋機(jī)可控缺陷得分


η
[0066]Score = CSi) In(5)


/=1
[0067]CSi是代表第i個(gè)斷面的軋機(jī)可控缺陷得分，η代表通卷帶鋼取的斷面樣本數(shù)量；Score是整卷帶鋼的軋機(jī)可控缺陷得分；
[0068]最后以百分制形成綜合評(píng)價(jià)，直觀的告訴軋機(jī)技術(shù)人員目前板形軋機(jī)存在多大程度的可控板形缺陷沒有進(jìn)行消除，低分越低，板形越差，低分越高板形越好。
[0069]實(shí)施例一，以軋制的SPCC冷軋帶鋼為例，規(guī)格為1259*0.508mm。軋制到2325m時(shí)，A*MR = 1.1IU, B*MR = 0.33IU, C*MR = 0.75IU，根據(jù)(4)式計(jì)算軋機(jī)當(dāng)前斷面得分是92分，累計(jì)得分84.5分。說(shuō)明當(dāng)前斷面中軋機(jī)可消除的板形缺陷較少，板形的單邊浪組分是主要問題，但軋機(jī)幾乎不用調(diào)整可以穩(wěn)定軋制。軋制總分偏低說(shuō)明軋制帶鋼的前半部時(shí)，軋機(jī)狀態(tài)沒有調(diào)整到最佳位置。
[0070]實(shí)施例二，以軋制的SP⑶冷軋帶鋼為例，規(guī)格為1167X0.5mm,軋制到3769m時(shí)，A*MR = 0.8IU, B*MR = 0.32IU, C*MR = 1.72IU，根據(jù)(4)式計(jì)算軋機(jī)當(dāng)前斷面得分是91分，累計(jì)得分90分。說(shuō)明當(dāng)前斷面中軋機(jī)可消除的板形缺陷較少，板形的正四分浪組分是主要問題，通過(guò)中間輥負(fù)竄和工作輥正彎可以消除，軋制總分與歷史數(shù)據(jù)接近，說(shuō)明軋機(jī)對(duì)于通卷帶鋼的控制良好。
【權(quán)利要求】
1.一種評(píng)價(jià)六輥CVC軋機(jī)可控平直度的方法，其特征在于具體步驟如下: ①帶鋼的板形數(shù)據(jù)由板形儀輥進(jìn)行測(cè)量，送入到PCM控制單元，PCM單元再經(jīng)過(guò)TCP/IP通道送入板形控制系統(tǒng)中，板形控制系統(tǒng)為ibaLogic系統(tǒng),ibaLogic系統(tǒng)再將板形控制的結(jié)果送入到主線PLC中的FM458機(jī)架控制器中，進(jìn)行機(jī)架傾斜、彎輥以及竄輥的控制； ②使用ibaLogic系統(tǒng)和生產(chǎn)線的FM458系統(tǒng)留有的16個(gè)空余數(shù)據(jù)作為端口，將數(shù)據(jù)送入到FM458系統(tǒng)，再由FM458系統(tǒng)將數(shù)據(jù)送入到生產(chǎn)線可編程序控制器系統(tǒng)中去； ③將可編程序控制器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)TCP協(xié)議傳到板形分析模塊中，在板形分析模塊中完成板形平直度評(píng)價(jià)工作； ④平直度評(píng)價(jià)工作步驟如下: 1)板形缺陷中的一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，擬合出當(dāng)前板形缺陷:
P (X) = API (X) +BP2 (X) +DP3 (X) (I) 其中:⑴式中X為板寬，A、B、D為板形系數(shù)，P(X)為板形函數(shù)，單位為IU, PU P2、P3為歸一化的單邊浪一次函數(shù)、雙邊浪二次函數(shù)，四分浪四次函數(shù)；系數(shù)A、B、C包含了板形缺陷中一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷的組分，是一個(gè)O?I的小數(shù)； 2)記錄當(dāng)前斷面的實(shí)際板形缺陷中缺陷的最大值。
MR = Max(RealDfect(X)) (2) RealDfect (x)是板形儀取到的實(shí)際板形缺陷，x是板寬，Max是取最大值的操作，MR當(dāng)前斷面中實(shí)際板形的最大值； 3)做如下定義: A、板形缺陷中一次板形缺陷即左邊浪或右邊浪，在板形評(píng)分中占總分50%的比例； B、板形缺陷中的中浪或雙邊浪，在板形評(píng)分中占總分30%的比例； C、正反四分浪，在板形評(píng)分中占總分20%的比例； 4)10個(gè)IU的基礎(chǔ)分，當(dāng)某種板形類別存在時(shí)，以10個(gè)IU進(jìn)行減分，該組分減完后按O分計(jì)算，不計(jì)負(fù)分；
CSi = Max(10-A*MR,0)*5 +Max(10-B*MR，0)*3(4)
+Max(10-(>MR,0)*2 式中CSi是當(dāng)前斷面的軋機(jī)可控缺陷得分，A、B、C是一次、二次、四次板形系數(shù)，MR板形缺陷的最大值;Max(a, b)是取a和b中最大值的操作； 5)按照下式計(jì)算通卷帶鋼的軋機(jī)可控缺陷得分 Score = CSi) In(5)

I=I CSi是代表第i個(gè)斷面的軋機(jī)可控缺陷得分，η代表通卷帶鋼取的斷面樣本數(shù)量；SCore是整卷帶鋼的軋機(jī)可控缺陷得分； 最后以百分制形成綜合評(píng)價(jià)，直觀的告訴軋機(jī)技術(shù)人員目前板形軋機(jī)存在多大程度的可控板形缺陷沒有進(jìn)行消除，低分越低，板形越差，低分越高板形越好。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評(píng)價(jià)六輥CVC軋機(jī)可控平直度的方法，其特征在于所述的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具體步驟為: A、通過(guò)給定已知板形缺陷作為輸入，將一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷的待定系數(shù)作為輸出，訓(xùn)練輸入和輸出之間的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值； B、控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程中的學(xué)習(xí)系數(shù)，遍歷一次訓(xùn)練樣本動(dòng)態(tài)改變一次學(xué)習(xí)系數(shù)，保證學(xué)習(xí)速度，克服BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)速度慢的缺點(diǎn)，配合動(dòng)態(tài)改變學(xué)習(xí)權(quán)動(dòng)量； C、實(shí)際板形數(shù)據(jù)作為輸入，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)向量計(jì)算轉(zhuǎn)換為一次板形缺陷、二次板形缺陷、四次板形缺陷的系數(shù)，帶入(I)式中得出擬合的當(dāng)前板形缺陷。
【文檔編號(hào)】B21B37/28GK104226695SQ201410456585
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】許斌, 何方, 吝章國(guó), 劉守顯, 王麗峰, 劉素英, 王連軒, 程迪, 石建強(qiáng) 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司