專利名稱：：一種熱軋板帶連軋軋制規(guī)程動態(tài)設(shè)定的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種板帶鋼熱連軋軋制規(guī)程的確定方法，特別涉及一種熱軋板帶連軋軋制規(guī)程動態(tài)設(shè)定的方法，屬于鋼板軋制過程控制
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：軋制規(guī)程包括壓下制度，溫度制度，速度制度和張力制度。通常意義下，好的軋制規(guī)程能保證尺寸精度和溫度精度良好，成品板形良好，能耗低，生產(chǎn)穩(wěn)定且產(chǎn)量大。軋制規(guī)程的動態(tài)設(shè)定是金屬板帶加工技術(shù)中一項極其重要的工作，對于熱連軋來說，其具體任務(wù)是根據(jù)粗軋出口側(cè)板帶鋼的測量寬度、厚度和溫度及其它原始數(shù)據(jù)，給出各個機架的輥縫、厚度、溫度、軋制力、軋制速度和張力的設(shè)定值?，F(xiàn)有技術(shù)中，人們往往根據(jù)經(jīng)驗動態(tài)設(shè)定軋制規(guī)程，主要使用的方法為①各機架恒功率軋制方法。該方法有利于充分發(fā)揮設(shè)備潛力，提高產(chǎn)量，缺點是難以獲得各道次壓力和速度的最佳匹配，造成無法命中目標(biāo)厚度，鋼板板形惡化，穿帶不穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致帶鋼頸縮或堆鋼現(xiàn)象。②壓下分配系數(shù)軋制方法。該方法操作簡單，計算速度快，缺點是當(dāng)軋線狀況發(fā)生改變(如換輥)時，原有壓下分配系數(shù)無法保證成品板形。③文獻《設(shè)定金屬板帶軋制規(guī)程的方法》(專利，公開號CN1760913A)中提出的按照負荷分配規(guī)律設(shè)定軋制規(guī)程的方法。該方法首先對負荷分配規(guī)律進行回歸，再尋優(yōu)，優(yōu)化結(jié)果作為設(shè)定壓下量方案并最終確定軋制規(guī)程，能有效控制鋼板板形。但是，由于該方法中的負荷(軋制力，功率等)與壓下量呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性關(guān)系，且軋制力，功率等參數(shù)是壓下產(chǎn)生的結(jié)果而非原因，即該方法采用壓下量——負荷的反向運算，加劇了算法的復(fù)雜性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為克服上述已有技術(shù)存在的不足，提出一種熱軋板帶連軋軋制規(guī)程動態(tài)設(shè)定的方法。本發(fā)明采用壓下分配系數(shù)與負荷分配系數(shù)相結(jié)合的方法進行軋制規(guī)程設(shè)定；將壓下分配系數(shù)作為尋優(yōu)的起始點，計算此時相應(yīng)的負荷，并與目標(biāo)負荷分配系數(shù)相比較，根據(jù)差值調(diào)整各道次壓下量；經(jīng)過多次比較與調(diào)整，達到設(shè)定負荷分配逼近目標(biāo)負荷分配的目的。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明提出的一種熱軋板帶連軋軋制規(guī)程動態(tài)設(shè)定的方法的具體操作步驟如下步驟一、獲取標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)表標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)表在生產(chǎn)前確定，具體方法是按照鋼種，產(chǎn)品厚度，產(chǎn)品寬度等工藝參數(shù)分別收集實際生產(chǎn)中優(yōu)秀的軋制規(guī)程，獲取其各個機架壓下分配系數(shù)和軋制力分配系數(shù)，通過公式1和公式2分別得到標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)AM和標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)BM，形成標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與負荷分配系數(shù)表。EAM=1.0(0《AM<1.0;i為機架順序編碼，i=1，2，......，6)(1)4EB。i=6.O(i為機架順序編碼，i=1，2，......，6)(2)步驟二、對數(shù)據(jù)進行初始化對來料實測溫度、厚度、寬度以及操作工設(shè)置的參數(shù)進行標(biāo)準(zhǔn)單位轉(zhuǎn)換，并提取對應(yīng)的軋制工藝參數(shù)表。步驟三、獲取道次規(guī)程獲取各機架出口的帶鋼目標(biāo)厚度，使得各機架的壓下量滿足預(yù)先給定的負荷分配系數(shù)。其具體步驟為第1步根據(jù)實際來料鋼種，成品厚度，成品寬度等參數(shù)，通過標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)表獲得初始壓下分配系數(shù)入。i和初始負荷分配系數(shù)a。i，對初始壓下分配系數(shù)AQi通過公式3進行歸一化處理；初始負荷分配系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)相同；E入。i=1.0(0《A。i<1.0;i為機架順序編碼，i=1，2，......，6)(3)其中，AM=0表示該機架為空過。由于標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)表為典型尺寸，若遇中間尺寸，則通過內(nèi)插算法來確定初始壓下分配系數(shù)入。i和初始負荷分配系數(shù)a。i。第2步獲得最終的負荷分配系數(shù)。最終的負荷分配系數(shù)根據(jù)初始負荷分配系數(shù)和操作工修改因子來計算。其步驟為①確定每臺機架的操作工修正因子13Ji為機架順序編碼，i=1，2，......，6)。^的取值范圍，較佳為_0.2<|^<0.2。當(dāng)1^=0時，表示第1機架采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，當(dāng)13i<0時表示第i機架負荷減小，當(dāng)ei>0時表示該機架負荷增加。②通過公式4獲取最終的目標(biāo)負荷分配系數(shù)=a0iE(a0i(1+|3》)(4)第3步為壓下分配系數(shù)賦初值，即確定壓下分配計算迭代起始點A,=AQi;第4步通過公式5確定在各機架出口處的帶鋼厚度h:/2'《,exp(義,.ln,)(5)第5步確定在當(dāng)前壓下量下，相關(guān)參數(shù)值，包括但不限于各機架軋制力、軋制速度、軋制溫度、軋制張力。第6步獲得各機架實際負荷分配系數(shù)a/，并與目標(biāo)負荷分配系數(shù)cii相比較，找出超過最多和低于最多的兩個機架，分別用m和n表示。第7步設(shè)置調(diào)整量A，通過公式6，減少機架m的壓下分配系數(shù)，同時提高機架n的壓下分配系數(shù)入邁=入。,(1-A)，An=A。n*(l+A)(6)第8步返回第4步，重復(fù)K(K為正整數(shù))次結(jié)束迭代，即可得到最終道次規(guī)程計算結(jié)果。通過實際測算，A=0.04，K=8，可達到實際負荷分配與目標(biāo)相差2%以內(nèi)。步驟三、獲取在各機架處的軋制溫度、軋制力和軋輥速度；具體步驟如下①獲得第一臺機架Fl的咬入溫度；5②通過迭代計算來確定各機架處的變形抗力、前滑、穿帶速度、軋制力函數(shù)和軋制力；③獲取各機架處的力矩和出口溫度；④在完成最后一個機架的計算后，獲得精軋出口溫度。如果計算出的精軋出口溫度超過了上下限，將改變機架間噴淋的數(shù)量及穿帶速度，然后重新進行上述計算。步驟四、獲取輥縫位置通過輥縫位置計算模塊確定最終輥縫位置設(shè)定值。輥縫位置計算模塊根據(jù)軋機彈跳和油膜厚度、軋輥輥徑來確定最終輥縫位置設(shè)定值。步驟五、進行其它設(shè)定計算，為Ll控制提供必要的參數(shù)設(shè)定。有益效果1.本發(fā)明將標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)作為計算起始點，由于該點距離最優(yōu)值不遠，節(jié)省迭代步驟；2.本發(fā)明由壓下量計算負荷，通過計算得到的設(shè)定負荷分配與目標(biāo)負荷分配之差調(diào)整壓下量，為壓下量——負荷的正向計算，算法相對簡單，大大節(jié)約了計算時間，從而保證了該方法能夠滿足生產(chǎn)現(xiàn)場動態(tài)應(yīng)用的要求。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。以6機架熱連軋精軋機組生產(chǎn)線為例，鋼板材質(zhì)為Q235，粗軋機送料厚度30毫米，送料寬度1500毫米，送料溫度1050°C，目標(biāo)成品厚度7.45毫米，終軋溫度870°C。步驟一、獲取標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)表步驟二、對數(shù)據(jù)進行初始化并提取軋制工藝參數(shù)表速度標(biāo)準(zhǔn)表(270.000,330.000,400.000)forcode(1，1，2，3，7)!速度標(biāo)準(zhǔn)表(220.000,300.000,370.000)forcode(1，1，2，3，8)!活套張力標(biāo)準(zhǔn)表(0.250，0.400，0.200，0.350，0.500)forcode(1，3，7)!速度曲線標(biāo)準(zhǔn)表(4.000，6.000，6.000，4.OOO)forcode(l，1，2，3，7)!初始速度=170米/分，最大速度=301米/分，最小速度=166米/分，最大終軋速度=371米/分。步驟二、對數(shù)據(jù)進行初始化對來料實測溫度、厚度、寬度以及操作工設(shè)置的參數(shù)進行標(biāo)準(zhǔn)單位轉(zhuǎn)換，并提取對應(yīng)的軋制工藝參數(shù)表。步驟三、獲取道次規(guī)程獲取各機架出口的帶鋼目標(biāo)厚度，使得各機架的壓下量滿足預(yù)先給定的負荷分配系數(shù)。其具體步驟為第l步根據(jù)實際來料鋼種，成品厚度，成品寬度等參數(shù)，所取得標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)為(0.254，0.24，0.234，0.128，0.074，0.07)，標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)為(1.352,1.129，1.090，0.951，0.821，0.674);本例中F6空過，即有效機架一共為5個，做歸一化處理后，初始壓下分配系數(shù)為(0.273，0.258，0.252，0.138，0.08，0)，初始負荷分配系數(shù)為(1.352，1.129，1.090，0.951，60.821，0.674);第2步獲得最終的負荷分配系數(shù)。最終的負荷分配系數(shù)根據(jù)初始負荷分配系數(shù)和操作工修改因子來計算。其步驟為①取得操作工的修正因子(0.06，0.01，0.16，0.02，0.08，0);②獲得最終的目標(biāo)負荷分配系數(shù)為(1.244，1.004，1.102，0.856，0.794，0);③確定壓下分配計算迭代起始點(0.273，0.258，0.252，0.138，0.08，0)。第3步為壓下分配系數(shù)賦初值，即確定壓下分配計算迭代起始點(0.273，0.258，0.252，0.138，0.08，0);第4步各機架出口處的帶鋼厚度為(20.20，14.09，10.18，8.40，7.45，7.45)毫米第5步當(dāng)前壓下量下，各機架軋制力分別為(1444，1387，1665，1251，735，0)噸。第6步計算各機架實際負荷分配系數(shù)為(1.114，1.07，1.284，0.965，0.567,0)，與目標(biāo)負荷分配系數(shù)相比，超過最多的為F3，低于最多的為F5，即m=3，n=5。第7步設(shè)置調(diào)整量A=0.04，減少F3壓下分配系數(shù)，同時提高F5壓下分配系數(shù)；第8步返回第4步，開始第二次迭代；第4步各機架出口處的帶鋼厚度為(20.17，14.04，10.14，8.49，7.45，7.45)毫米；第5步當(dāng)前壓下量下，各機架軋制力分別為(1471，1410，1566，1261，767，0)噸。第6步計算各機架實際負荷分配系數(shù)為(1.136，1.089，1.209，0.974，0.592，0)，與目標(biāo)負荷分配系數(shù)相比，超過最多的為F4，低于最多的為F5，即m=4，n=5。第7步設(shè)置調(diào)整量A=0.04，減少F4壓下分配系數(shù)，同時提高F5壓下分配系數(shù)；第8步返回第4步，開始第三次迭代；8次迭代后獲取各機架最終各道次壓下分配結(jié)果為(1.282，1.019，1.044，0.86，0.794，0)。步驟三、獲取在各機架處的軋制溫度、軋制力和軋輥速度，如表1所示。表1各機架處的軋制溫度、軋制力和軋輥速度表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>步驟四、獲得輥縫位置，如表2所示。表2輥縫位置表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求一種熱軋板帶連軋軋制規(guī)程動態(tài)設(shè)定的方法，其特征在于其具體操作步驟如下步驟一、獲取標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)表；步驟二、對數(shù)據(jù)進行初始化；對來料實測溫度、厚度、寬度以及操作工設(shè)置的參數(shù)進行標(biāo)準(zhǔn)單位轉(zhuǎn)換，并提取對應(yīng)的軋制工藝參數(shù)表；步驟三、獲取道次規(guī)程；獲取各機架出口的帶鋼目標(biāo)厚度，使得各機架的壓下量滿足預(yù)先給定的負荷分配系數(shù)；其具體步驟為第1步根據(jù)實際來料鋼種，成品厚度，成品寬度等參數(shù)，通過標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)表獲得初始壓下分配系數(shù)λ0i和初始負荷分配系數(shù)α0i對初始壓下分配系數(shù)λ0i通過公式3進行歸一化處理；初始負荷分配系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)相同；∑λ0i＝1.0(3)其中，0≤λ0i＜1.0；i為機架順序編碼，i＝1，2，......，6；由于標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)表為典型尺寸，若遇中間尺寸，則通過內(nèi)插算法來確定初始壓下分配系數(shù)λ0i和初始負荷分配系數(shù)α0i；第2步獲得最終的負荷分配系數(shù)；最終的負荷分配系數(shù)根據(jù)初始負荷分配系數(shù)和操作工修改因子來計算；其步驟為①確定每臺機架的操作工修正因子βi；②通過公式4獲取最終的目標(biāo)負荷分配系數(shù)αi＝α0i·(1+βi)/∑(α0i·(1+βi))(4)第3步為壓下分配系數(shù)賦初值，即確定壓下分配計算迭代起始點λi＝λ0i；第4步通過公式5確定在各機架出口處的帶鋼厚度hi<mrow><msub><mi>h</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>h</mi><mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mi>exp</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>λ</mi><mi>i</mi></msub><mo>·</mo><mi>ln</mi><mfrac><msub><mi>h</mi><mn>6</mn></msub><msub><mi>h</mi><mn>0</mn></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>第5步確定在當(dāng)前壓下量下，相關(guān)參數(shù)值，包括但不限于各機架軋制力、軋制速度、軋制溫度、軋制張力；第6步獲得各機架實際負荷分配系數(shù)αi′，并與目標(biāo)負荷分配系數(shù)αi相比較，找出超過最多和低于最多的兩個機架，分別用m和n表示；第7步設(shè)置調(diào)整量Δ，通過公式6，減少機架m的壓下分配系數(shù)，同時提高機架n的壓下分配系數(shù)λm＝λ0m*(1-Δ)，λn＝λ0n*(1+Δ)(6)第8步返回第4步；重復(fù)迭代K次，即可得到最終道次規(guī)程計算結(jié)果，其中K為正整數(shù)；步驟三、獲取在各機架處的軋制溫度、軋制力和軋輥速度；步驟四、獲取輥縫位置；通過輥縫位置計算模塊確定最終輥縫位置設(shè)定值。步驟五、進行其它設(shè)定計算，為L1控制提供必要的參數(shù)設(shè)定；經(jīng)過上述步驟的計算，即可實現(xiàn)動態(tài)設(shè)定熱軋板帶連軋軋制規(guī)程。2.如權(quán)利要求1所述的一種熱軋板帶連軋軋制規(guī)程動態(tài)設(shè)定的方法，其特征在于所述步驟三第7步中的調(diào)整量A=0.04，步驟三第8步中的迭代次數(shù)K=8。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種熱軋板帶連軋軋制規(guī)程動態(tài)設(shè)定的方法，其特征在于所述步驟三第2步中13i的取值范圍為-0.2<13i<0.2。4.如權(quán)利要求1或2所述的一種熱軋板帶連軋軋制規(guī)程動態(tài)設(shè)定的方法，其特征在于步驟一獲取標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)表的具體方法是按照鋼種，產(chǎn)品厚度，產(chǎn)品寬度等工藝參數(shù)分別收集實際生產(chǎn)中優(yōu)秀的軋制規(guī)程，獲取其各個機架壓下分配系數(shù)和軋制力分配系數(shù)，通過公式1和公式2分別得到標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)AM和標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)B。i，形成標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)表與負荷分配系數(shù)表；EA0i=1.0(1)其中，AM為每臺機架的標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)，并且0《AM<1.0;EB0i=6.0(2)。其中，BM為每臺機架的標(biāo)準(zhǔn)負荷分配系數(shù)。全文摘要本發(fā)明涉及一種熱軋板帶連軋軋制規(guī)程動態(tài)設(shè)定的方法，屬于鋼板軋制過程控制
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明采用壓下分配系數(shù)與負荷分配系數(shù)相結(jié)合的方法進行軋制規(guī)程設(shè)定；將壓下分配系數(shù)作為尋優(yōu)的起始點，計算此時相應(yīng)的負荷，并與目標(biāo)負荷分配系數(shù)相比較，根據(jù)差值調(diào)整各道次壓下量；經(jīng)過多次比較與調(diào)整，達到設(shè)定負荷分配逼近目標(biāo)負荷分配的目的。本發(fā)明將標(biāo)準(zhǔn)壓下分配系數(shù)作為計算起始點，由于該點距離最優(yōu)值不遠，節(jié)省迭代步驟；并且本發(fā)明由壓下量計算負荷，通過計算得到的設(shè)定負荷分配與目標(biāo)負荷分配之差調(diào)整壓下量，為壓下量——負荷的正向計算，算法相對簡單，大大節(jié)約了計算時間，從而保證了該方法能夠滿足生產(chǎn)現(xiàn)場動態(tài)應(yīng)用的要求。文檔編號G06F17/50GK101733289SQ200910243750公開日2010年6月16日申請日期2009年12月23日優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日發(fā)明者姚小蘭,李保奎,耿慶波,胡浩平,費慶申請人:北京理工大學(xué)