一種在線防止冷軋帶鋼平整斜紋發(fā)生的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在線防止冷軋帶鋼平整斜紋發(fā)生的方法，屬于冶金行業(yè)冷軋【技術(shù)領(lǐng)域】。技術(shù)方案是：當(dāng)橫截面積與輥縫不匹配的時(shí)候，會(huì)發(fā)生平整斜紋現(xiàn)象；而帶鋼的橫斷面楔形與輥縫楔形必須相互匹配，因此存在一個(gè)帶鋼橫斷面形狀與輥縫形狀的匹配度因素，由公式計(jì)算值來(lái)控制平整斜紋是否發(fā)生。本發(fā)明有益效果：值與鋼種強(qiáng)度存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，繪制出值與鋼種強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)表，在控制過(guò)程中無(wú)論軋機(jī)如何調(diào)整，只要保證值不超過(guò)查表值即可保證帶鋼正常生產(chǎn)，不會(huì)出現(xiàn)平整斜紋，因此通過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)查表的方式預(yù)防平整斜紋的產(chǎn)生；本發(fā)明以將平整斜紋發(fā)生率控制在0.001%以下，可以提高帶鋼的板形與表面質(zhì)量，提高鋼鐵企業(yè)的效益水平。
【專利說(shuō)明】一種在線防止冷軋帶鋼平整斜紋發(fā)生的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在線防止冷軋帶鋼平整斜紋發(fā)生的方法，屬于冶金行業(yè)冷軋【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]平整斜紋是一種在退火帶鋼上很容易發(fā)生的一種缺陷，發(fā)生平整斜紋的帶鋼由于表面凹凸不平，這導(dǎo)致帶鋼降級(jí)甚至報(bào)廢，平整斜紋缺陷對(duì)鋼鐵企業(yè)的效益產(chǎn)生嚴(yán)重影響，是一種應(yīng)當(dāng)避免的冷軋缺陷?！颈尘凹夹g(shù)】中，目前沒有提出解決解決平整斜紋的通行方法，對(duì)平整斜紋也沒有統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，這增加了解決這一冷軋缺陷的難度。平整是生產(chǎn)退火后帶鋼的一道重要工序，其作用是消除退火后帶鋼的屈服平臺(tái)、進(jìn)一步改善退火后帶鋼板形。其特點(diǎn)是通過(guò)一臺(tái)單機(jī)架或雙機(jī)架軋機(jī)軋制帶鋼，軋制過(guò)程壓下率小，軋制力小。軋制過(guò)程軋機(jī)與帶鋼均存在彈性變形，帶鋼則同時(shí)同時(shí)存在的彈性變形與塑性變形，且?guī)т摰膹椥宰冃尾蝗莺雎?，平整機(jī)的軋制過(guò)程目前沒有成熟的數(shù)學(xué)模型可以對(duì)其進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)。特別是單機(jī)架平整機(jī)，需要具備支承輥傾斜功能，平整機(jī)后必須附帶一個(gè)板形儀，以及平整機(jī)所必須的控制電氣設(shè)備。如何在線防止冷軋帶鋼平整斜紋發(fā)生，是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種在線防止冷軋帶鋼平整斜紋發(fā)生的方法，將平整斜紋發(fā)生率控制在0.001 %以下，可以提高帶鋼的板形與表面質(zhì)量，提高鋼鐵企業(yè)的效益水平，解決【背景技術(shù)】中存在的上述問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種在線防止冷軋帶鋼平整斜紋發(fā)生的方法，具體步驟如下:
[0005]①平整帶鋼的板形數(shù)據(jù)由板形儀輥進(jìn)行測(cè)量，送入到PCM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；
[0006]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。
[0007]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；在板形分析模塊中通過(guò)擬合曲線的算法得出當(dāng)前帶鋼的單邊浪組分、中浪-雙邊浪組分、正-反四分浪組分；
[0008]④利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，擬合出當(dāng)前板形缺陷:
[0009]P(X) = AP1+BP2+DP3(I)
[0010]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包含了板形缺陷中單邊浪的組分，是一個(gè)O?I的小數(shù)；與單邊浪對(duì)應(yīng)的帶鋼橫截面形狀是楔形；
[0011]當(dāng)橫截面積與輥縫不匹配的時(shí)候，會(huì)發(fā)生平整斜紋現(xiàn)象；而帶鋼的橫斷面楔形與輥縫楔形必須相互匹配，因此存在一個(gè)帶鋼橫斷面形狀與輥縫形狀的匹配度因素；
[0012]⑤所述帶鋼橫斷面形狀與輥縫形狀的匹配度因素，由以下公式計(jì)算平整斜紋是否發(fā)生:
[0013]ε = Div/w/A(2)
[0014]當(dāng)ε大于某一值時(shí)會(huì)發(fā)生平整斜紋，這個(gè)ε值隨帶鋼屈服強(qiáng)度變化而發(fā)生變化；式中Div為軋制力差,單位為KN, w為寬度,單位為mm ；
[0015]ε值與鋼種強(qiáng)度存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，繪制出ε值與鋼種強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)表，在控制過(guò)程中無(wú)論軋機(jī)如何調(diào)整，只要保證ε值不超過(guò)查表值即可保證帶鋼正常生產(chǎn)，不會(huì)出現(xiàn)平整斜紋。
[0016]所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具體步驟為:
[0017]Α、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；
[0018]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；
[0019]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。
[0020]本發(fā)明有益效果:在控制過(guò)程中無(wú)論軋機(jī)如何調(diào)整，只要保證ε值不超過(guò)查表值即可保證帶鋼正常生產(chǎn)，不會(huì)出現(xiàn)平整斜紋，因此通過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)查表的方式預(yù)防平整斜紋的產(chǎn)生；本發(fā)明以將平整斜紋發(fā)生率控制在0.001%以下，可以提高帶鋼的板形與表面質(zhì)量，提高鋼鐵企業(yè)的效益水平。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]一種在線防止冷軋帶鋼平整斜紋發(fā)生的方法，具體步驟如下:
[0023]①平整帶鋼的板形數(shù)據(jù)由板形儀輥進(jìn)行測(cè)量，送入到PCM (脈沖編碼器Plus CodeModulat1n)單兀，PCM 單兀再經(jīng)過(guò) TCP/IP (Transmiss1n Control Protocol/InternetProtocol傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)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(FM458是一種工藝CPU，需要安裝的400機(jī)架上)機(jī)架控制器中，進(jìn)行機(jī)架傾斜、彎輥以及竄輥的控制；
[0024]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 ( —種可編程序控制器代號(hào))系統(tǒng)中去。
[0025]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；在板形分析模塊中通過(guò)擬合曲線的算法得出當(dāng)前帶鋼的單邊浪組分、中浪-雙邊浪組分、正-反四分浪組分；
[0026]④利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，擬合出當(dāng)前板形缺陷:
[0027]P(X) = API+BP2+DP3(I)
[0028]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,Ρ1、Ρ2、Ρ3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包含了板形缺陷中單邊浪的組分，是一個(gè)O?I的小數(shù)；與單邊浪對(duì)應(yīng)的帶鋼橫截面形狀是楔形；
[0029]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具體步驟為:
[0030]Α、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；
[0031]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；
[0032]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；
[0033]當(dāng)橫截面積與輥縫不匹配的時(shí)候，會(huì)發(fā)生平整斜紋現(xiàn)象；(輥縫形狀與彎輥、CVC竄輥等因素有關(guān)，軋機(jī)的操作側(cè)、驅(qū)動(dòng)側(cè)軋制力差是影響輥縫形狀中楔形的重要因素；)而帶鋼的橫斷面楔形與輥縫楔形必須相互匹配，因此存在一個(gè)帶鋼橫斷面形狀與輥縫形狀的匹配度因素；
[0034]⑤所述帶鋼橫斷面形狀與輥縫形狀的匹配度因素，由以下公式計(jì)算平整斜紋是否發(fā)生:
[0035]ε = Div/w/A(2)
[0036]當(dāng)ε大于某一值時(shí)會(huì)發(fā)生平整斜紋，這個(gè)ε值隨帶鋼屈服強(qiáng)度變化而發(fā)生變化；式中Div為軋制力差,單位為KN, w為寬度,單位為mm ；
[0037]ε值與鋼種強(qiáng)度存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，繪制出ε值與鋼種強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)表，在控制過(guò)程中無(wú)論軋機(jī)如何調(diào)整，只要保證ε值不超過(guò)查表值即可保證帶鋼正常生產(chǎn)，不會(huì)出現(xiàn)平整斜紋。
[0038]實(shí)施例一，軋制鋁鎮(zhèn)靜鋼DC03，規(guī)格為1341X0.7mm,已軋制長(zhǎng)度為3258.36m。通過(guò)擬合當(dāng)前板形的板形缺陷，式(I)的各項(xiàng)系數(shù)為A = 0.089,B = -0.278,D = 0.211。通過(guò)記錄當(dāng)前的軋制力差 Div =-50.4KN，則(2)式中 ε = -50/1341/0.089 = 0.41 彡 1.7，可以判斷不會(huì)發(fā)生平整斜紋7是與鋼種、規(guī)格有關(guān)的一個(gè)常數(shù)。
[0039]實(shí)施例二，軋制鋁鎮(zhèn)靜鋼DCOl，規(guī)格為2016 X 1.45mm,已軋制長(zhǎng)度為416m。通過(guò)擬合當(dāng)前板形的板形缺陷，式(I)的各項(xiàng)系數(shù)為A =-0.128、B = -0.092、D = 0.153。通過(guò)記錄當(dāng)前的軋制力差 Div =-78.8.4KN，則(2)式中 ε = -78.8/2016/0.128 = 0.305 彡 1.7，可以判斷不會(huì)發(fā)生平整斜紋。1.7是與鋼種、規(guī)格有關(guān)的一個(gè)常數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種在線防止冷軋帶鋼平整斜紋發(fā)生的方法，其特征在于具體步驟如下: ①平整帶鋼的板形數(shù)據(jù)由板形儀輥進(jìn)行測(cè)量，送入到PCM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；在板形分析模塊中通過(guò)擬合曲線的算法得出當(dāng)前帶鋼的單邊浪組分、中浪-雙邊浪組分、正-反四分浪組分； ④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+BP2+DP3(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包含了板形缺陷中單邊浪的組分，是一個(gè)O?I的小數(shù)；與單邊浪對(duì)應(yīng)的帶鋼橫截面形狀是楔形； 當(dāng)橫截面積與輥縫不匹配的時(shí)候，會(huì)發(fā)生平整斜紋現(xiàn)象；而帶鋼的橫斷面楔形與輥縫楔形必須相互匹配，因此存在一個(gè)帶鋼橫斷面形狀與輥縫形狀的匹配度因素； ⑤所述帶鋼橫斷面形狀與輥縫形狀的匹配度因素，由以下公式計(jì)算平整斜紋是否發(fā)生: ε = Div/w/A(2) 當(dāng)ε大于某一值時(shí)會(huì)發(fā)生平整斜紋，這個(gè)ε值隨帶鋼屈服強(qiáng)度變化而發(fā)生變化；式中Div為軋制力差,單位為KN, w為寬度,單位為mm ； ε值與鋼種強(qiáng)度存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，繪制出ε值與鋼種強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)表，在控制過(guò)程中無(wú)論軋機(jī)如何調(diào)整，只要保證ε值不超過(guò)查表值即可保證帶鋼正常生產(chǎn)，不會(huì)出現(xiàn)平整斜紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線防止冷軋帶鋼平整斜紋發(fā)生的方法，其特征在于所述的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具體步驟為: Α、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)】B21B37/28GK104226696SQ201410464711
【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】郭景瑞, 何方, 劉守顯, 王麗峰, 劉素英, 孫電強(qiáng), 杜艷玲, 賈貴興, 張龍柱 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司