專利名稱：一種冷連軋機帶鋼段數(shù)據(jù)同步的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冷軋過程控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種把冷連軋機帶鋼軋制的實測數(shù)據(jù)同步到帶鋼長度方向上的方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)冷軋聯(lián)合機組在生產(chǎn)完成一卷冷軋鋼卷后，生產(chǎn)技術(shù)人員一般只能通過PDA系統(tǒng)或過程控制系統(tǒng)中的成品數(shù)據(jù)信息查看到鋼卷的各種軋制實際值數(shù)據(jù)，PDA系統(tǒng)提供給技術(shù)人員查看的數(shù)據(jù)只是在時間軸方向上的各種軋制實際數(shù)據(jù)，而過程控制系統(tǒng)中的成品數(shù)據(jù)也只能提供給生產(chǎn)技術(shù)人員一卷鋼卷內(nèi)的各種軋制實際數(shù)據(jù)的平均值和最大最小值，但生產(chǎn)技術(shù)人員想看到鋼卷某一段上或是整條帶鋼上所對應的各種軋制實際值數(shù)據(jù)時，以上兩個系統(tǒng)就不能滿足生產(chǎn)技術(shù)要求，同樣在鋼卷出現(xiàn)某一段質(zhì)量缺陷時，也就很 難看出是哪些實際軋制數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題。在申請?zhí)枮?00480011773. 4的中國專利《一種帶鋼熱軋機中對熱軋卷的在線性質(zhì)預測的系統(tǒng)》中提出一種裝置使用分段跟蹤，把已測量的數(shù)據(jù)從時間域轉(zhuǎn)換到空間域。專利中并沒有提出該裝置的任何工作原理和技術(shù)方案。在文獻《日照1580 mm熱連軋機層流冷卻控制系統(tǒng)》(宋勇，蘇嵐，荊豐偉，系統(tǒng)與裝置，2009-3，24-27)中介紹了熱軋層流冷卻段的帶鋼段跟蹤，主要描述了段跟蹤中對帶鋼分段的方法及冷卻水對每段帶鋼的前饋控制，其中沒有涉及到如何把時間域上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到帶鋼長度上的方法和技術(shù)方案。在文獻《連續(xù)酸洗冷連軋線物料跟蹤系統(tǒng)》(陳巖，冶金自動化，2006，SI: 105-107)中主要重點分析了跟蹤系統(tǒng)的各種功能在連續(xù)酸洗冷連軋線中的運用，文章主要描述了基礎(chǔ)自動化級的物料跟蹤功能描述。從文中可以看出，作者主要描述了基礎(chǔ)自動化級跟蹤中的焊縫跟蹤和變規(guī)格軋制，沒有對過程控制系統(tǒng)中的帶鋼段跟蹤做進一步介紹。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種冷連軋機帶鋼段數(shù)據(jù)同步的方法，把冷連軋機中軋機段帶鋼軋制的實測數(shù)據(jù)同步到帶鋼長度方向上，可以通過同步后的數(shù)據(jù)查看每條帶鋼在任意長度上軋機段軋制時的各種現(xiàn)場儀表傳感器的實際檢測數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種冷連軋機帶鋼段數(shù)據(jù)同步的方法，包括以下幾個步驟步驟一把方法中的數(shù)據(jù)分為兩類，一類對現(xiàn)場檢測儀表設(shè)備檢測的實際值數(shù)據(jù)平均值處理后的圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)屬于在時間維度上的數(shù)據(jù)；另一類就是經(jīng)過同步處理后的帶鋼段同步數(shù)據(jù)，同步數(shù)據(jù)則屬于空間維度上的數(shù)據(jù)，也就是帶鋼長度方向上的數(shù)據(jù)。再根據(jù)冷連軋生產(chǎn)線區(qū)域內(nèi)檢測儀表設(shè)備對實際測量值進行分類，所有實際測量值分別對應到各個檢測儀表設(shè)備上，實際值數(shù)據(jù)分生產(chǎn)線上不同檢測儀表設(shè)備的測量值，其中包括末機架出口板形輥測量數(shù)據(jù)，末機架出口測厚儀測量數(shù)據(jù)，各個機架測量數(shù)據(jù)，首機架出口測厚儀測量數(shù)據(jù)，首機架入口測厚儀測量數(shù)據(jù)。步驟二對所有實際測量值進行周期快速采集，并對末機架出口帶鋼每走行距離L時間內(nèi)的測量值進行平均值處理，生成圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo □，走行距離L也是設(shè)定的帶鋼段長度，根據(jù)L可以把整條帶鋼分為η段，η=帶鋼總長度/L，由于末機架出口帶鋼的速度很快，為了能夠得到有效的測量值數(shù)據(jù)，把測量值的采集周期設(shè)為毫秒級，由于冷連軋機是連續(xù)生產(chǎn)機組，為了使圖像數(shù)據(jù)photo[]對應不同鋼卷，所以當兩條帶鋼的焊縫到達機架時，不管末機架出口帶鋼的走行距離有多小，此時都會生成圖像數(shù)據(jù)photo[]。判斷焊縫經(jīng)過各個機架的方法為獲取當前一次實際測量值mea與上一次的實際測量值old，分別得到兩次測量值中的各個機架軋制長度mea. RL[k]和old. RL[k]，k為機架號，如果mea. RL[k]<old. RL [k],判定焊縫經(jīng)過了 k機架。步驟三通過數(shù)據(jù)同步方法把圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo 口中的實際測量值數(shù)據(jù)同步到帶鋼段上，生成帶鋼段的同步數(shù)據(jù)數(shù)組syn□，一條帶鋼的同步數(shù)據(jù)數(shù)量等于帶鋼段的數(shù)量n，下面我們通過末機架的軋制長度在帶鋼段圖像數(shù)據(jù)中查找?guī)т摱卧诘竭_末機架出口板形輥和其他檢測儀表設(shè)備時對應的設(shè)備檢測實際測量數(shù)據(jù) I)選取末機架的物理位置作為數(shù)據(jù)同步的參考位置posRef，用來同步帶鋼段在到達除末機架外的其他檢測儀表時對應儀表設(shè)備上產(chǎn)生的測量值數(shù)據(jù)，當帶鋼段到達末機架出口側(cè)飛剪時，對該段帶鋼進行測量值同步處理；2)在圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo 口中找到帶鋼段剛出末機架時的圖像數(shù)據(jù)photo[i]，把photo[i]中末機架的軋制長度RLn[i]作為參考軋制長度，再根據(jù)末機架出口板形輥到末機架的水平距離S計算得到帶鋼段到達板形輥時末機架的軋制長度RLn = RLn[i]+ S；3)根據(jù)RLn循環(huán)向前或向后在圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo 口中查找?guī)т摱蔚竭_板形輥時的圖像數(shù)據(jù)編號j，查找的條件為RLn[j] < RLn < RLn[j+1]；4)利用插值法對每個帶鋼段的同步數(shù)據(jù)進行平滑，其中插值法公式中的因子factor計算公式如下factor = (RLn-RLn[j]) / (RLn[j+1]-RLn[j])；5)最后得到該帶鋼段在經(jīng)過板形輥設(shè)備時的同步數(shù)據(jù)syn[i]syn[i]=photo (j+1)^factor + photo (j)*(1-factor)；6)同理在計算帶鋼段到達末機架出口測厚儀時，除了 RLn= RLn(i) +末機架出口測厚儀距離末機架的距離不同以外，其他計算方法都一樣。7)計算帶鋼段在末機架的實際測量值時，實測數(shù)據(jù)=photo [i]中末機架的數(shù)據(jù)，因為我們這里把末機架作為參考位置。8)計算帶鋼段在經(jīng)過η-l機架時的實際值數(shù)據(jù)時，RL(n-l)=RL(n-l) (i)_ n_l機架和末機架的距離，循環(huán)向后查找?guī)т摱蔚竭_η-l機架時的圖像數(shù)據(jù)編號j find index jwhere RL(n_l) [j] < RL < RL(n-1) [j+1],剩下步驟如 4-5 同理；9)計算帶鋼段在經(jīng)過n-2機架時的實際值數(shù)據(jù)時，RL(n_2) = (RL(n_2)[j]*factor+RL(n-2) [j_l]*(l-factor)))-(n_2)機架和(n-1)機架的距離，其中 j 和factor為8步驟中查詢得到的，j是帶鋼段在n_l機架時圖像數(shù)據(jù)的下標，剩下的同步驟8原理一致；10)同理步驟9可以計算得到帶鋼段在其他機架、首機架出入口測厚儀時的相應的同步測量值數(shù)據(jù)；11)完成帶鋼段的同步數(shù)據(jù)后把數(shù)據(jù)對應到帶鋼卷號存入數(shù)據(jù)庫中。本發(fā)明提供一種冷連軋機帶鋼段數(shù)據(jù)同步的方法，把冷連軋機中軋機段帶鋼軋制過程中的實測數(shù)據(jù)同步到帶鋼長度方向上即帶鋼段上，每條同步數(shù)據(jù)包含的是帶鋼段在經(jīng)過機組生產(chǎn)線不同儀表設(shè)備時對應儀表設(shè)備當時的測量值數(shù)據(jù)，所有的同步數(shù)據(jù)在一起組成了一條以帶鋼長度為橫坐標，儀表設(shè)備檢測值為縱坐標的曲線，通過曲線可以查看每條帶鋼在任意長度上軋機段軋制時的各種現(xiàn)場儀表傳感器的實際檢測數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)同步可 以把時間域上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到空間域上，生成的帶鋼段數(shù)據(jù)曲線可以作為鋼卷質(zhì)量缺陷判斷的依據(jù)。


圖I本發(fā)明的總體方法流程圖；圖2本發(fā)明的同步數(shù)據(jù)方法流程圖；圖3本發(fā)明的邏輯說明圖；圖4本發(fā)明的實驗室應用效果圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施方式
作進一步的說明本發(fā)明的整個實現(xiàn)過程放在了冷連軋機中的軋機段過程控制系統(tǒng)中，方法依托的設(shè)備為過程控制系統(tǒng)服務器。作為過程控制系統(tǒng)中的一個子模塊來完成本發(fā)明的實現(xiàn)過程，在這里本發(fā)明應用的機組為5機架冷連軋，故本發(fā)明的具體實施方式
按照5機架冷連軋進行說明。本發(fā)明的具體實施方法如圖I所示，包括以下幾個步驟步驟一首先是把整個方法中的數(shù)據(jù)分為兩類，一類是從基礎(chǔ)自動化發(fā)送來的現(xiàn)場實際值數(shù)據(jù)，實際值數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后成為圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)屬于在時間維度上的數(shù)據(jù)；另一類就是經(jīng)過同步處理后的帶鋼段同步數(shù)據(jù)，同步數(shù)據(jù)則屬于空間維度上的數(shù)據(jù)，也就是帶鋼長度方向上的數(shù)據(jù)。對帶鋼實際值對應現(xiàn)場檢測儀表設(shè)備進行分類；把實際值數(shù)據(jù)分為9類，分別對應軋機段上的9個設(shè)備，9個設(shè)備包括5機架出口板形輥，5機架出口測厚儀，5機架，4機架，3機架，2機架，I機架出口測厚儀，I機架，I機架入口測厚儀；9類實際值數(shù)據(jù)包括5個機架的數(shù)據(jù)包括軋制長度、軋制力、工作輥彎輥力、中間輥彎輥力、機架線速度、機架電機功率、平均輥縫、前滑值、出口帶鋼厚度、出入口張力、中間輥串輥值；3個測厚儀的數(shù)據(jù)包括帶鋼厚度實際值和厚度測量偏差值；1個板形儀的數(shù)據(jù)包括壓磁傳感器反饋值、功效系數(shù)。因為一條帶鋼的長度通常在3000米左右，如果把帶鋼段劃分的太小，會造成數(shù)據(jù)量過大，程序處理起來過慢，所以這里我們把每2米長的帶鋼看作是I點，這樣通常一條帶鋼的同步數(shù)據(jù)有1500條左右，通過插值法用這1500點數(shù)據(jù)畫出的曲線完全可以滿足生產(chǎn)技術(shù)人員查看帶鋼各個長度段上的軋制參數(shù)實際值的需求。步驟二對所有實際測量值進行周期快速采集，并對末機架出口帶鋼每走行距離2米時間內(nèi)的測量值進行平均值處理，生成圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo []，由于末機架出口帶鋼的速度很快，為了能夠得到有效的測量值數(shù)據(jù)，把測量值的采集周期設(shè)為100毫秒，由于冷連軋機是連續(xù)生產(chǎn)機組，為了使圖像數(shù)據(jù)Photo []對應不同鋼卷，所以當兩條帶鋼的焊縫到達機架時，不管末機架出口帶鋼的走行距離有多小，此時都會生成圖像數(shù)據(jù)photo[]。判斷焊縫經(jīng)過各個機架的方法為獲取當前一次實際測量值mea與上一次的實際測量值old，分別得到兩次測量值中的各個機架軋制長度mea. RL [k]和old. RL [k]，k為機架號，如果mea.RL[k]< old. RL [k]，判定焊縫經(jīng)過了 k機架。步驟三通過數(shù)據(jù)同步方法把圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo 口中的實際測量值數(shù)據(jù)同步到帶鋼段上，生成帶鋼段的同步數(shù)據(jù)數(shù)組syn[]，帶鋼段的同步數(shù)據(jù)是在帶鋼段到達5機架出口剪的時候才會生成，因為這里我們的數(shù)據(jù)包括5機架出口板形輥的數(shù)據(jù)，所以只有帶鋼段過了板形輥后，帶鋼段的同步數(shù)據(jù)才完整。如圖3所示，帶鋼上方的編號帶鋼段I的圖像數(shù)據(jù)編號，帶鋼I從I機架入口走行到5機架出口剪焊縫處被分為12段2米長的分段數(shù)據(jù)，帶鋼段I如圖已經(jīng)在5機架出口剪 處，對于這段帶鋼，從進入I機架到現(xiàn)在的位置，圖像數(shù)據(jù)已經(jīng)生成12條，此時帶鋼段I的同步數(shù)據(jù)才可以生成，此時我們用帶鋼段I在9的位置時的圖像數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)，通過參考數(shù)據(jù)中的5機架軋制長度分別計算得到帶鋼段I在到達步驟一中的9個儀表設(shè)備時對應儀表檢測的實際值數(shù)據(jù)，生成帶鋼段I的同步數(shù)據(jù)流程如圖2所示，下面我們通過末機架的軋制長度在帶鋼段圖像數(shù)據(jù)中查找?guī)т摱卧诘竭_末機架出口板形輥和其他檢測儀表設(shè)備時對應的設(shè)備檢測實際測量數(shù)據(jù)具體步驟如下I)選取5機架的物理位置作為數(shù)據(jù)同步的參考位置posRef，用來同步帶鋼段在到達5機架外的其他檢測儀表時對應儀表設(shè)備上產(chǎn)生的測量值數(shù)據(jù)，當帶鋼段到達5機架出口側(cè)飛剪時，對該段帶鋼進行測量值同步處理；2)在圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo 口中找到帶鋼段剛出末機架時的圖像數(shù)據(jù)photo[i]，把photo [i]中末機架的軋制長度RLn [i]作為參考軋制長度，根據(jù)板形輥到5機架的距離計算得到帶鋼段到達板形輥時5機架的軋制長度RL5 = RL5[i] +板形輥距離5機架的距離；i表示帶鋼段剛出5機架時的圖像數(shù)據(jù)的下標；3)循環(huán)向前查找?guī)т摱蔚竭_板形區(qū)域時的圖像數(shù)據(jù)編號j find index j whereRL5[j] < RL < RL5[j+l]；4)計算插值法公式因子 factor = ( RL5_RL5[j] ) / (RL5[j+1]-RL5[j])；5)對于帶鋼段在各個區(qū)域的軋制數(shù)據(jù)計算公式如下帶鋼段在經(jīng)過板形棍時的同步數(shù)據(jù)syn [i] =photo [j+1] *factor +photo[j]*(1-factor)；6)同理在計算帶鋼段到達5機架出口測厚儀時，除了 RL5= RL5[i] + 5機架出口測厚儀距離5機架的距離不同以外，其他計算方法都一樣；7)計算帶鋼段在5機架的實際測量值時，實測數(shù)據(jù)=photo[i]中5機架的數(shù)據(jù)，因為我們這里把5機架作為參考位置；8)計算帶鋼段在經(jīng)過4機架時的實際值數(shù)據(jù)時，RL4=RL4[i]_4機架和5機架的距離，循環(huán)向后查找?guī)т摱蔚竭_4機架時的圖像數(shù)據(jù)編號j find index j where RL4[j] <RL < RL4[j+l]，剩下步驟如4-5同理;9)計算帶鋼段在經(jīng)過3機架時的實際值數(shù)據(jù)時，RL3=(RL3[j] * factor+RL3[j-l]* (I - factor)))-3機架和4機架的距離,其中j和factor為8步驟中查詢得到的，剩下步驟如4-5同理；10)同理步驟9可以計算得到帶鋼段在2機架、I機架、I機架出入口測厚儀時的相應的實際測量值數(shù)據(jù)。注RL5為5機架軋制長度；11)完成帶鋼段的同步數(shù)據(jù)數(shù)組syn []后把數(shù)據(jù)對應到帶鋼卷號存入oracle9i數(shù)據(jù)庫中。完成了帶鋼段I的同步數(shù)據(jù)后存儲到對應鋼卷號的同步數(shù)據(jù)庫表中，在整個鋼卷全部軋制完成后，syn[]數(shù)組中對應該鋼卷會有1000多個同步數(shù)據(jù)，通過VB6編寫的過程控制HMI程序可以在畫面上顯示整條帶鋼的軋制數(shù)據(jù)趨勢圖，跟其他系統(tǒng)不同的是所有的軋制參數(shù)實際值數(shù)據(jù)都是在帶鋼長度方向上的。實際效果如圖4所示，這樣生產(chǎn)技術(shù)人員在鋼卷出現(xiàn)質(zhì)量缺陷后可以通過查看鋼卷的同步數(shù)據(jù)檢查到底是什么原因造成的，軋制力 過大，還是張力過大，對生產(chǎn)技術(shù)人員分析鋼卷質(zhì)量問題上的指導意義很大。
權(quán)利要求
1.一種冷連軋機帶鋼段數(shù)據(jù)同步的方法，其特征在于根據(jù)冷連軋生產(chǎn)線區(qū)域內(nèi)檢測儀表設(shè)備對實際測量值進行分類，所有實際測量值分別對應到各個檢測儀表設(shè)備上；然后對所有實際測量值進行周期快速采集，并對末機架出口帶鋼每走行距離L時間內(nèi)的測量值進行平均值處理，生成圖像數(shù)據(jù)數(shù)組Photo []，走行距離L也是設(shè)定的帶鋼段長度，根據(jù)L可以把整條帶鋼分為η段，η=帶鋼總長度/L，最后通過數(shù)據(jù)同步方法把圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo []中的實際測量值數(shù)據(jù)同步到帶鋼段上，生成帶鋼段的同步數(shù)據(jù)數(shù)組syn □，一條帶鋼的同步數(shù)據(jù)數(shù)量等于帶鋼段的數(shù)量n，具體同步的過程包括以下幾個步驟 1)選取末機架的物理位置作為數(shù)據(jù)同步的參考位置posRef，用來同步帶鋼段在到達除末機架外的其他檢測儀表時對應儀表設(shè)備上產(chǎn)生的測量值數(shù)據(jù)，當帶鋼段到達末機架出口側(cè)飛剪時，對該段帶鋼進行測量值同步處理； 2)在圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo口中找到帶鋼段剛出末機架時的圖像數(shù)據(jù)photo[i],把photo[i]中末機架的軋制長度RLn[i]作為參考軋制長度，再根據(jù)不同儀表檢測設(shè)備的物理位置到末機架的水平距離S計算得到帶鋼段到該設(shè)備時末機架的軋制長度RLn =RLn [i]+ S ； 3)根據(jù)RLn循環(huán)向前或向后在圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo[]中查找?guī)т摱蔚竭_該儀表檢測設(shè)備時的圖像數(shù)據(jù)編號j，查找的條件為RLn[j] < RLn < RLn[j+1]； 4)利用插值法對每個帶鋼段的同步數(shù)據(jù)進行平滑，其中插值法公式中的因子factor計算公式如下factor = (RLn-RLn[j]) / (RLn[j+1]-RLn[j])； 5)最后得到該帶鋼段在經(jīng)過該儀表檢測設(shè)備時的同步數(shù)據(jù)syn[i]syn[i]=photo(j+1)^factor + photo (j)*(1-factor)； photo [j]和photo[j+l]為圖像數(shù)組數(shù)據(jù)中的該儀表檢測設(shè)備的測量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種冷連軋機帶鋼段數(shù)據(jù)同步的方法，其特征在于根據(jù)冷連軋生產(chǎn)線區(qū)域內(nèi)檢測儀表設(shè)備對實際測量值進行分類，所有實際測量值分別對應到各個檢測儀表設(shè)備上，實際值數(shù)據(jù)分生產(chǎn)線上不同檢測儀表設(shè)備的測量值，其中包括末機架出口板形輥測量數(shù)據(jù)，末機架出口測厚儀測量數(shù)據(jù)，各個機架測量數(shù)據(jù)，首機架出口測厚儀測量數(shù)據(jù)，首機架入口測厚儀測量數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種冷連軋機帶鋼段數(shù)據(jù)同步的方法，其特征在于當焊縫經(jīng)過各個機架時，末機架出口帶鋼走行距離不到L就對實際值平均處理，判斷焊縫經(jīng)過各個機架的方法為獲取當前一次實際測量值mea與上一次的實際測量值old，分別得到兩次測量值中的各個機架軋制長度mea. RL[k]和old. RL[k]，k為機架號，如果mea. RL[k]〈 old.RL [k]，判定焊縫經(jīng)過了 k機架。
全文摘要
本發(fā)明提供一種冷連軋機帶鋼段數(shù)據(jù)同步的方法，根據(jù)冷連軋生產(chǎn)線區(qū)域內(nèi)檢測儀表設(shè)備對實際測量值進行分類，然后對所有實際測量值進行周期快速采集，對一定時間內(nèi)的測量值進行平均值處理，生成圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo[]，最后通過數(shù)據(jù)同步方法把圖像數(shù)據(jù)數(shù)組photo[]中的實際測量值數(shù)據(jù)同步到帶鋼段上，生成帶鋼段的同步數(shù)據(jù)數(shù)組syn[]，同步數(shù)據(jù)數(shù)組syn[]在一起組成了一條以帶鋼長度為橫坐標，儀表設(shè)備檢測值為縱坐標的曲線，通過曲線可以查看每條帶鋼在任意長度上軋機段軋制時的各種現(xiàn)場儀表傳感器的實際檢測數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)同步可以把時間域上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到空間域上，生成的帶鋼段數(shù)據(jù)曲線可以作為鋼卷質(zhì)量缺陷判斷的依據(jù)。
文檔編號B21B37/28GK102896155SQ201210408189
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者宋君, 劉寶權(quán), 王奎越, 吳萌, 秦大偉, 張巖, 王軍生, 王曉慧, 費靜 申請人:鞍鋼股份有限公司