專利名稱：冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及冷軋帶鋼領域，尤其是一種冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統。
背景技術：
隨著國內外帶鋼產品制造業的迅猛發展，下游用戶對冷軋帶鋼產品的板形質量要求也日益增高，特別是對于高檔汽車和高端IT產品制造等行業。于是，冷軋帶鋼板形的質量已成為考核帶鋼產品的主要技術指標之一。在冷軋帶鋼軋制過程中，帶鋼會發生明顯的縱向延伸和橫向流動。當帶鋼橫向流動較大時，會導致帶鋼橫向各條元的縱向延伸不一致，相鄰條元間產生伸長差，使得相鄰條元發生拉伸或者壓縮變形而導致板形缺陷。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個測量段的板形，ALi是第i個測量段的實際板形與標準板形之間的長度差，L是標準板形。在進行板形控制精度統計時，常用的方法是計算各條元板形絕對值的平均值，即
f =，這里f為板形絕對值的平均值，η為帶鋼有效覆蓋的接觸式板形儀測量段的個數。事實上，對冷軋帶鋼產品板形質量的評價，關鍵是各條元中板形偏差絕對值的最大值Smax是否超限，Smax = Hiax (I δ」)。而利用上述板形統計方法，板形數據在統計上滿足產品板形要求時(例如歹<101)，并不能夠保證所有條元的板形都滿足產品板形要求(此時是指δ i < 101均成立)。在現有的冷軋帶鋼生產過程中，技術人員通常采用多變量優化控制模型的方法， 來進行各板形調控機構在線調節量的計算，該控制方法是經過調節機構的調節，讓實際板形與目標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行有效的處理，因此產生了軋機出口的板形中局部板形偏差過大，產品次品率聞的問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種能夠解決局部板形偏差過大，提高產品合格率的冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統，包括接觸式板形儀，安裝于軋機出口處，用于測量獲得軋機的輸出板形參數；計算控制模塊，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，并根據該輸出板形參數與目標板形參數計算出板形調控機構的最優調節量；板形調控機構，與所述計算控制模塊連接，用于根據計算控制模塊計算出的最優調節量對軋機進行調整。進一步地,還包括穩定軋制判斷模塊，與所述計算控制模塊連接，用于判斷軋機的實際軋制速度是否大于預設的穩定軋制臨界速度，若是，輸出執行指令給所述計算控制模塊；所述計算控制模塊接收到所述穩定軋制判斷模塊輸出的執行指令后，再執行計算操作，否則不執行計算操作。進一步地，還包括通信模塊，用于實現本發明的控制系統與軋機控制級計算機之間的通信；生產信息收集模塊，和所述通信模塊及計算控制模塊連接，用于從所述軋機控制級計算機獲取生產信息，并將該生產信息發送給所述計算控制模塊。進一步地,還包括控制參數設定模塊，與所述計算控制模塊連接，用于輸入控制參數，并將控制參數發送給所述計算控制模塊。本發明提供的冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統有效解決了使用傳統板形控制方法時經常遇到局部板形偏差過大、產品次品率高的技術問題，可以顯著提高冷軋帶鋼的板形控制質量。
圖I為本發明的冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統一個實施例的結構框圖。圖2為本發明一個實施例的板形控制方法流程圖。圖3為本發明實施例中給出的三組控制加權系數隨板形偏差絕對值變化圖。圖4為本發明實施例中某一控制周期控制前板形偏差分布圖。圖5為采用傳統板形控制系統得到的控制后板形偏差分布圖。圖6為采用本發明板形控制系統得到的控制后板形偏差分布圖。圖7為傳統板形控制系統和本發明板形控制系統的應用效果比較圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。如圖I所示，本發明的一實施例中，冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統包括通信模塊，優選為工業以太網通信模塊，用于完成板形橫向整體優化控制系統與軋機過程控制級(L2級)計算機之間的軋制過程數據網絡通信功能；生產信息收集模塊，與所述網通信模塊及計算控制模塊相連接，用于接收來自軋機過程控制級(L2級)計算機的軋機和帶卷生產信息，并將該生產信息發送給計算控制模塊。軋機和帶卷生產信息包括軋機所配備的板形調控機構數目N、所軋帶鋼的寬度B(單位mm)、當前軋機實際軋制速度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數η ；控制參數設定模塊，與計算控制模塊連接，用于輸入控制參數，并將控制參數發送給所述計算控制模塊。控制參數包括設定板形橫向整體優化控制系統的板形控制加權系數和建立板形橫向整體優化控制目標函數；穩定軋制判斷模塊，與計算控制模塊連接，用于接收當前軋機實際軋制速度V，判斷V是否大于由軋鋼工藝工程師預先確定的穩定軋制臨界速度％。若有V > Vtl，則輸出判斷結果信號S = I ;否則，輸出判斷結果信號S = O;人工操作模塊，用于接收穩定軋制判斷模塊的判斷結果信號S，若有S = O則此時板形自動控制系統不能投入在線運行，而依靠操作員人工觀測軋機出口板形缺陷，手動確定各板形調控機構調節量Ui (i = 1,2, ...,N);板形目標曲線設定模塊，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數n，同時考慮信號補償和后續處理工序板形需求來設定出這η個板形測量段所對應的板形目標信號ref^i = 1,2,…，η)，并將其存儲于板形計算機數據庫中；計算控制模塊，用于接收穩定軋制判斷模塊的判斷結果信號S、所述η個板形測量段所對應的板形目標信號(i = 1,2,…，η)和由接觸式板形儀在線實測的η個板形測量段所對應的板形測量信號OiQ = 1,2,…，η)，若有S= I則此時板形自動控制系統投入在線運行，首先計算本控制周期的板形偏差信號\(i = 1,2,…，n)，然后利用本模塊中的板形最優調節量計算公式在線計算出本控制周期內的各板形調控機構最優調節量UiQ =1,2,…，N)，用于改變工作輥輥縫分布狀態，以保證軋機出口板形質量，降低冷軋帶鋼產品的次品率；接觸式板形儀，安裝在軋機出口處而用于冷軋帶鋼出口板形測量信號0i(i = 1， 2，…，η)，每次測量后通過TCP/IP網絡通訊將測量值傳送至所述計算控制模塊。上述技術方案中的控制參數設定模塊中，板形控制加權系數應當是關于板形偏差絕對值的增函數。特別地，這里可以選用如下形式的板形控制加權系數
權利要求
1.一種冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統，其特征在于，包括接觸式板形儀，安裝于軋機出口處，用于測量獲得軋機的輸出板形參數；計算控制模塊，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，并根據該輸出板形參數與目標板形參數計算出板形調控機構的最優調節量；板形調控機構，與所述計算控制模塊連接，用于根據計算控制模塊計算出的最優調節量對軋機進行調整。
2.根據權利要求I所述的冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統，其特征在于，還包括 穩定軋制判斷模塊，與所述計算控制模塊連接，用于判斷軋機的實際軋制速度是否大于預設的穩定軋制臨界速度，若是，輸出執行指令給所述計算控制模塊；所述計算控制模塊接收到所述穩定軋制判斷模塊輸出的執行指令后，再執行計算操作，否則不執行計算操作。
3.根據權利要求2所述的冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統，其特征在于，還包括 通信模塊，用于實現本發明的控制系統與軋機控制級計算機之間的通信；生產信息收集模塊，和所述通信模塊及計算控制模塊連接，用于從所述軋機控制級計算機獲取生產信息，并將該生產信息發送給所述計算控制模塊。
4.根據權利要求2所述的冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統，其特征在于，還包括 控制參數設定模塊，與所述計算控制模塊連接，用于輸入控制參數，并將控制參數發送給所述計算控制模塊。
全文摘要
本發明公開了一種冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統，包括接觸式板形儀，安裝于軋機出口處，用于測量獲得軋機的輸出板形參數；計算控制模塊，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，并根據該輸出板形參數與目標板形參數計算出板形調控機構的最優調節量；板形調控機構，與所述計算控制模塊連接，用于根據計算控制模塊計算出的最優調節量對軋機進行調整。本發明提供的冷軋帶鋼板形橫向整體優化控制系統有效解決了使用傳統板形控制方法時經常遇到局部板形偏差過大、產品次品率高的技術問題，可以顯著提高冷軋帶鋼的板形控制質量。
文檔編號B21B37/28GK102581027SQ20121001718
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月18日 優先權日2012年1月18日
發明者解相朋, 趙菁 申請人:中冶南方工程技術有限公司