專利名稱：冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冷軋帶鋼領(lǐng)域，尤其是一種冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)外帶鋼產(chǎn)品制造 業(yè)的迅猛發(fā)展，下游用戶對冷軋帶鋼產(chǎn)品的板形質(zhì)量要求也日益增高，特別是對于高檔汽車和高端IT產(chǎn)品制造等行業(yè)。于是，冷軋帶鋼板形的質(zhì)量已成為考核帶鋼產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)之一。在冷軋帶鋼軋制過程中，帶鋼會發(fā)生明顯的縱向延伸和橫向流動。當(dāng)帶鋼橫向流動較大時(shí)，會導(dǎo)致帶鋼橫向各條元的縱向延伸不一致，相鄰條元間產(chǎn)生伸長差，使得相鄰條元發(fā)生拉伸或者壓縮變形而導(dǎo)致板形缺陷。為了定量的衡量板形，國際上通常采用的方法是，取帶鋼橫向上不同點(diǎn)之間長度差的IO5倍來表示板形，S卩Si= ALi/LXlO5，單位定義為I。其中，Si是第i個(gè)測量段的板形，ALi是第i個(gè)測量段的實(shí)際板形與標(biāo)準(zhǔn)板形之間的長度差，L是標(biāo)準(zhǔn)板形。在進(jìn)行板形控制精度統(tǒng)計(jì)時(shí)，常用的方法是計(jì)算各條元板形絕對值的平均值，即
f =，這里y為板形絕對值的平均值，n為帶鋼有效覆蓋的接觸式板形儀測量段的個(gè)數(shù)。事實(shí)上，對冷軋帶鋼產(chǎn)品板形質(zhì)量的評價(jià)，關(guān)鍵是各條元中板形偏差絕對值的最大值Smax是否超限，Smax = max (I SiD0而利用上述板形統(tǒng)計(jì)方法，板形數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)上滿足產(chǎn)品板形要求時(shí)(例如歹<101)，并不能夠保證所有條元的板形都滿足產(chǎn)品板形要求(此時(shí)是指S i < 101均成立)。在現(xiàn)有的冷軋帶鋼生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員通常采用多變量優(yōu)化控制模型的方法，來進(jìn)行各板形調(diào)控機(jī)構(gòu)在線調(diào)節(jié)量的計(jì)算，該控制方法是經(jīng)過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)，讓實(shí)際板形與目標(biāo)板形偏差的平方和為最小值，此處對各條元的板形偏差是均等看待的，而對板形偏差較大處并沒有進(jìn)行有效的處理，因此產(chǎn)生了軋機(jī)出口的板形中局部板形偏差過大，產(chǎn)品次品率聞的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠解決局部板形偏差過大，提高產(chǎn)品合格率的冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括接觸式板形儀，安裝于軋機(jī)出口處，用于測量獲得軋機(jī)的輸出板形參數(shù)；計(jì)算控制模塊，與所述接觸式板形儀連接，用于接收所述接觸式板形儀測得的輸出板形參數(shù)，并根據(jù)該輸出板形參數(shù)與目標(biāo)板形參數(shù)計(jì)算出板形調(diào)控機(jī)構(gòu)的最優(yōu)調(diào)節(jié)量；[0012]板形調(diào)控機(jī)構(gòu)，與所述計(jì)算控制模塊連接，用于根據(jù)計(jì)算控制模塊計(jì)算出的最優(yōu)調(diào)節(jié)量對軋機(jī)進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)一步地,還包括穩(wěn)定軋制判斷模塊，與所述計(jì)算控制模塊連接，用于判斷軋機(jī)的實(shí)際軋制速度是否大于預(yù)設(shè)的穩(wěn)定軋制臨界速度，若是，輸出執(zhí)行指令給所述計(jì)算；所述計(jì)算控制模塊接收到所述穩(wěn)定軋制判斷模塊輸出的執(zhí)行指令后，再執(zhí)行計(jì)算操作，否則不執(zhí)行計(jì)算操作。進(jìn)一步地，還包括通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)與軋機(jī)控制級計(jì)算機(jī)之間的通信；生產(chǎn)信息收集模塊，和所述通信模塊及計(jì)算控制模塊連接，用于從所述軋機(jī)控制·級計(jì)算機(jī)獲取生產(chǎn)信息，并將該生產(chǎn)信息發(fā)送給所述計(jì)算控制模塊。進(jìn)一步地,還包括控制參數(shù)設(shè)定模塊，與所述計(jì)算控制模塊連接，用于輸入控制參數(shù)，并將控制參數(shù)發(fā)送給所述計(jì)算控制模塊。本實(shí)用新型提供的冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)有效解決了使用傳統(tǒng)板形控制方法時(shí)經(jīng)常遇到局部板形偏差過大、產(chǎn)品次品率高的技術(shù)問題，可以顯著提高冷軋帶鋼的板形控制質(zhì)量。

圖I為本實(shí)用新型的冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的板形控制方法流程圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中給出的三組控制加權(quán)系數(shù)隨板形偏差絕對值變化圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中某一控制周期控制前板形偏差分布圖。圖5為采用傳統(tǒng)板形控制系統(tǒng)得到的控制后板形偏差分布圖。圖6為采用本實(shí)用新型板形控制系統(tǒng)得到的控制后板形偏差分布圖。圖7為傳統(tǒng)板形控制系統(tǒng)和本實(shí)用新型板形控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果比較圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對本實(shí)用新型的限定。如圖I所示，本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)包括通信模塊，優(yōu)選為工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊，用于完成板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)與軋機(jī)過程控制級(L2級)計(jì)算機(jī)之間的軋制過程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信功能；生產(chǎn)信息收集模塊，與所述網(wǎng)通信模塊及計(jì)算控制模塊相連接，用于接收來自軋機(jī)過程控制級(L2級)計(jì)算機(jī)的軋機(jī)和帶卷生產(chǎn)信息，并將該生產(chǎn)信息發(fā)送給計(jì)算控制模塊。軋機(jī)和帶卷生產(chǎn)信息包括軋機(jī)所配備的板形調(diào)控機(jī)構(gòu)數(shù)目N、所軋帶鋼的寬度B(單位mm)、當(dāng)前軋機(jī)實(shí)際軋制速度V(單位m/s或者m/min)、所軋帶鋼有效覆蓋的接觸式板形儀測量段個(gè)數(shù)n;控制參數(shù)設(shè)定模塊，與計(jì)算控制模塊連接，用于輸入控制參數(shù)，并將控制參數(shù)發(fā)送給所述計(jì)算控制模塊。控制參數(shù)包括設(shè)定板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)的板形控制加權(quán)系數(shù)和建立板形橫向整體優(yōu)化控制目標(biāo)函數(shù)；穩(wěn)定軋制判斷模塊，與計(jì)算控制模塊連接，用于接收當(dāng)前軋機(jī)實(shí)際軋制速度V，判斷V是否大于由軋鋼工藝工程師預(yù)先確定的穩(wěn)定軋制臨界速度％。若有V > Vtl，則輸出判斷結(jié)果信號S = I ;否則，輸出判斷結(jié)果信號S = O;人工操作模塊，用于接收穩(wěn)定軋制判斷模塊的判斷結(jié)果信號S，若有S = 0則此時(shí)板形自動控制系統(tǒng)不能投入在線運(yùn)行，而依靠操作員人工觀測軋機(jī)出口板形缺陷，手動確定各板形調(diào)控機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)量Ui (i = 1,2, N)；板形目標(biāo)曲線設(shè)定模塊，用于接收所軋帶鋼的寬度B和所軋帶鋼有效覆蓋的接觸 式板形儀測量段個(gè)數(shù)n，同時(shí)考慮信號補(bǔ)償和后續(xù)處理工序板形需求來設(shè)定出這n個(gè)板形測量段所對應(yīng)的板形目標(biāo)信號ref^i = 1,2,…，n)，并將其存儲于板形計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中；計(jì)算控制模塊，用于接收穩(wěn)定軋制判斷模塊的判斷結(jié)果信號S、所述n個(gè)板形測量段所對應(yīng)的板形目標(biāo)信號(i = 1,2,，!!)和由接觸式板形儀在線實(shí)測的n個(gè)板形測量段所對應(yīng)的板形測量信號OiQ = 1,2,…，n)，若有S= I則此時(shí)板形自動控制系統(tǒng)投入在線運(yùn)行，首先計(jì)算本控制周期的板形偏差信號SiQ = 1,2,…，n)，然后利用本模塊中的板形最優(yōu)調(diào)節(jié)量計(jì)算公式在線計(jì)算出本控制周期內(nèi)的各板形調(diào)控機(jī)構(gòu)最優(yōu)調(diào)節(jié)量UiQ=1,2,…，N)，用于改變工作輥輥縫分布狀態(tài)，以保證軋機(jī)出口板形質(zhì)量，降低冷軋帶鋼產(chǎn)品的次品率；接觸式板形儀，安裝在軋機(jī)出口處而用于冷軋帶鋼出口板形測量信號0i(i = 1，2，…，n)，每次測量后通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊將測量值傳送至所述計(jì)算控制模塊。上述技術(shù)方案中的控制參數(shù)設(shè)定模塊中，板形控制加權(quán)系數(shù)應(yīng)當(dāng)是關(guān)于板形偏差絕對值的增函數(shù)。特別地，這里可以選用如下形式的板形控制加權(quán)系數(shù)
權(quán)利要求1.一種冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 接觸式板形儀，安裝于軋機(jī)出口處，用于測量獲得軋機(jī)的輸出板形參數(shù)； 計(jì)算控制模塊，與所述接觸式板形儀連接，用于接收所述接觸式板形儀測得的輸出板形參數(shù)，并根據(jù)該輸出板形參數(shù)與目標(biāo)板形參數(shù)計(jì)算出板形調(diào)控機(jī)構(gòu)的最優(yōu)調(diào)節(jié)量； 板形調(diào)控機(jī)構(gòu)，與所述計(jì)算控制模塊連接，用于根據(jù)計(jì)算控制模塊計(jì)算出的最優(yōu)調(diào)節(jié)量對軋機(jī)進(jìn)行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 控制參數(shù)設(shè)定模塊，與所述計(jì)算控制模塊連接，用于輸入控制參數(shù)，并將控制參數(shù)發(fā)送給所述計(jì)算控制模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括接觸式板形儀，安裝于軋機(jī)出口處，用于測量獲得軋機(jī)的輸出板形參數(shù)；計(jì)算控制模塊，與所述接觸式板形儀連接，用于接收所述接觸式板形儀測得的輸出板形參數(shù)，并根據(jù)該輸出板形參數(shù)與目標(biāo)板形參數(shù)計(jì)算出板形調(diào)控機(jī)構(gòu)的最優(yōu)調(diào)節(jié)量；板形調(diào)控機(jī)構(gòu)，與所述計(jì)算控制模塊連接，用于根據(jù)計(jì)算控制模塊計(jì)算出的最優(yōu)調(diào)節(jié)量對軋機(jī)進(jìn)行調(diào)整。本實(shí)用新型提供的冷軋帶鋼板形橫向整體優(yōu)化控制系統(tǒng)有效解決了使用傳統(tǒng)板形控制方法時(shí)經(jīng)常遇到局部板形偏差過大、產(chǎn)品次品率高的技術(shù)問題，可以顯著提高冷軋帶鋼的板形控制質(zhì)量。
文檔編號B21B37/28GK202779189SQ20122002537
公開日2013年3月13日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者解相朋, 趙菁 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司