目標(biāo)板形設(shè)定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種目標(biāo)板形設(shè)定方法，包括步驟S100至S400，其中，在步驟S100中，確定在軋制力波動(dòng)階段的目標(biāo)板形軋制力補(bǔ)償值、覆蓋率補(bǔ)償系數(shù)以及出口厚度補(bǔ)償系數(shù)；在步驟S200中，確定軋制力波動(dòng)階段目標(biāo)板形邊部補(bǔ)償值；在步驟S300中，確定動(dòng)態(tài)目標(biāo)板形曲線；最后，在步驟S400中，根據(jù)動(dòng)態(tài)目標(biāo)板形曲線和實(shí)測曲線，得出板形偏差，并對帶材板形進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明的目標(biāo)板形動(dòng)態(tài)設(shè)定方法，可以提高軋制力波動(dòng)階段帶材邊部板形實(shí)物質(zhì)量，并保證軋制穩(wěn)定性和減少斷帶等情形發(fā)生。
【專利說明】目標(biāo)板形設(shè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及板帶材冷軋?jiān)萍夹g(shù)，更具體地，是一種在板帶材冷軋軋制的軋制力波動(dòng)過程中，對目標(biāo)板形進(jìn)行設(shè)定的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在冷軋帶鋼的板形控制系統(tǒng)中，目標(biāo)板形中可包括系統(tǒng)測量誤差以及下道工序?qū)Ρ竟ば虻陌逍我?。它的?yīng)用反映了板形測量技術(shù)以及板形控制工藝的進(jìn)步，對板形控制有著極其重要的意義。
[0003]如圖1所示，利用板形輥測得的實(shí)測板形曲線SI和預(yù)先設(shè)定好的目標(biāo)曲線S2并不完全重合，兩個(gè)曲線相減，即為板形偏差(即圖中的陰影部分d)。自動(dòng)板形控制系統(tǒng)根據(jù)板形偏差來識別板形缺陷，并相應(yīng)調(diào)整板形調(diào)控機(jī)構(gòu)，最終控制板形達(dá)到目標(biāo)曲線的要求。
[0004]目標(biāo)板形的設(shè)定，一般有以下方法:1，由三電控制中的過程控制自動(dòng)化系統(tǒng)(L2系統(tǒng))直接下發(fā)給基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)(LI系統(tǒng))；2, LI系統(tǒng)直接設(shè)定；3,部分參數(shù)L2系統(tǒng)下發(fā)，部分參數(shù)LI系統(tǒng)設(shè)定；4，通過專門的板形計(jì)算機(jī)設(shè)定。此外，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，操作工也可對目標(biāo)板形進(jìn)行設(shè)定。
[0005]目標(biāo)板形模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式F(X)通常由4次或6次多項(xiàng)式組合而成，即如下公式I或公式2:
[0006]F (X) = g.(a0+a 1x+a2x2+a3x3+a4x4) (公式 I)
[0007]F(x) = g.(a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6) (公式 2)
[0008]并且，公式I和公式2需滿足:
5
[0009]j廠⑴=0 (公式3)
[0010]上述公式1-3中，BtTa6為目標(biāo)板形曲線多項(xiàng)式函數(shù)中的各項(xiàng)因子系數(shù)；g為目標(biāo)板形的增益放大系數(shù)為規(guī)一化的寬度方向上的橫坐標(biāo)(即將帶鋼寬度歸一化，以統(tǒng)一表示不同寬度帶鋼上的各點(diǎn)，其取值范圍為從一 I到I之間)，并且X = X/B，X為寬度方向上的坐標(biāo)，B為帶鋼寬度。
[0011]容易理解，公式I為用4次多項(xiàng)式表達(dá)的目標(biāo)板形，公式2為用6次多項(xiàng)式表達(dá)的板形。公式I和公式2稱之為基本目標(biāo)板形曲線。一般的目標(biāo)板形，利用公式I就可以表達(dá)；而對于較為復(fù)雜的板形，或者欲表達(dá)邊部局部板形情況，則需采用用公式2表示的基本目標(biāo)板形曲線。由于6次多項(xiàng)式包含了 4次多項(xiàng)式，因此以下以6次多項(xiàng)式為基礎(chǔ)進(jìn)行目標(biāo)曲線的說明。
[0012]如上所述，6次曲線，即利用6次多項(xiàng)式為數(shù)學(xué)模型的曲線，可以表達(dá)較為復(fù)雜的板形曲線，其中，I次項(xiàng)表達(dá)板形整體傾斜情況，2次項(xiàng)表達(dá)整體凸度(即大邊浪或大中浪)，4次項(xiàng)表達(dá)帶鋼1/4處板形(1/4浪或1/4張緊)，6次項(xiàng)表達(dá)帶鋼邊部局部板形(微邊浪或微中浪)。[0013]在帶鋼產(chǎn)品軋制過程中，實(shí)際的目標(biāo)板形曲線是由各種補(bǔ)償曲線疊加到基本目標(biāo)板形曲線上形成的，這些補(bǔ)償曲線也就是系統(tǒng)測量誤差。補(bǔ)償曲線主要是為消除板形輥表面軸向溫度分布不均勻、帶鋼橫向溫度分布不均勻、板形輥撓曲變形、板形輥或卷取機(jī)幾何安裝誤差、帶卷外廓形狀變化等因素對板形測量的影響。
[0014]具體地，例如，帶鋼軋制過程中，由于有較大的變形以及冷卻可能存在不均勻性，導(dǎo)致帶鋼在寬度上有較大的溫差，影響板形輥測量的準(zhǔn)確性，這必將影響最終的板形控制效果。為消除帶鋼橫向溫差對軋后板形的影響，可根據(jù)溫度測量裝置得到帶鋼寬度方向的溫度場分布曲線，采用設(shè)定溫度補(bǔ)償曲線的方法來進(jìn)行測量誤差補(bǔ)償。美國專利US2010236310設(shè)計(jì)了一種采用熱成像儀對帶鋼邊緣平直度進(jìn)行監(jiān)控的方法，這種方法重點(diǎn)是測量帶鋼邊部的溫度場分布和溫度變化，并給出相應(yīng)的控制手段以改善帶鋼邊緣平直度，其核心原理是考慮帶鋼邊最外側(cè)部分沒有板形測量信號，因此通過測量帶鋼邊部溫度梯度進(jìn)行補(bǔ)償。
[0015]日本專利JP02299714A提供了一種關(guān)于箔材軋制中的更改目標(biāo)板形的方法，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)方法，在寬度方向上將帶鋼分為幾個(gè)部分，分別考慮各個(gè)部分板形的權(quán)重合優(yōu)先級，在不同的時(shí)候給出不同的目標(biāo)板形。
[0016]國內(nèi)文獻(xiàn)“冷軋低速軋制時(shí)邊部板形自動(dòng)優(yōu)化技術(shù)”介紹了 一種用于連軋機(jī)出口(第5機(jī)架)的更改目標(biāo)板形的方法。該文獻(xiàn)主要是考慮到在低速軋制階段，由于帶鋼邊部板形始終達(dá)不到目標(biāo)板形的設(shè)定值，而自動(dòng)板形控制系統(tǒng)根據(jù)整體板形偏差最小的算法，認(rèn)為不需要進(jìn)行使用彎輥、竄輥等板形調(diào)控機(jī)構(gòu)進(jìn)行板形控制，邊部板形問題使用采用精細(xì)冷卻控制即可。當(dāng)精細(xì)冷卻能力達(dá)到極限也無法進(jìn)行有效控制邊部板形時(shí)，只能通過修改目標(biāo)板形，減小邊部目標(biāo)板形設(shè)定值的方法來使得自動(dòng)板形控制程序去控制邊部板形，實(shí)際上需要解決的問題是改進(jìn)自動(dòng)板形控制程序的算法，即整體偏差最小的算法，以增加邊部板形的權(quán)重。在該文獻(xiàn)中，優(yōu)化目標(biāo)板形的算法只與軋制速度相關(guān)，而軋制速度與軋制力雖然關(guān)系密切，但并非影響軋制力的唯一因素，僅僅通過軋制速度的變化來更改目標(biāo)板形，其效果是不理想的。
[0017]軋制力前饋板形控制補(bǔ)償技術(shù)也應(yīng)用于板形控制中，其原理是:根據(jù)軋制力變化引起輥縫斷面的變化，從而引起軋制帶鋼中帶鋼應(yīng)力分布的變化。因此，為不改變帶鋼張力分布，即板形值，軋制力前饋控制的任務(wù)是補(bǔ)償這種影響。如果沒有該前饋控制，自動(dòng)板形控制系統(tǒng)將必須為發(fā)生的平直度誤差進(jìn)行控制，但這只能延時(shí)發(fā)生，由于輥縫與板形輥之間存在的距離，由軋制力變化引起的張力變化將在測量輥出延時(shí)測量。當(dāng)然，軋制力前饋板形控制補(bǔ)償技術(shù)的投入是有條件的，即前饋控制的運(yùn)行決定于目前的帶鋼變形偏差，如果軋制力變化造成原有的板形誤差減小，前饋控制將不起作用；如果軋制力變化引起的板形誤差增加，前饋控制將投入控制。前饋補(bǔ)償技術(shù)對軋制力變化后引起的板形偏差具有較好的控制作用，但其核心，仍然是根據(jù)設(shè)定好的目標(biāo)板形進(jìn)行控制。
[0018]另外，目前薄規(guī)格帶鋼在軋制過程中軋制力波動(dòng)階段容易出現(xiàn)板形不良甚至斷帶等情況發(fā)生，而目前還沒有處理此類問題的有效措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明的目的，是針對現(xiàn)有的目標(biāo)板形設(shè)定中存在的缺陷，在帶鋼軋制過程中的軋制力波動(dòng)階段，設(shè)定與軋制力、軋制速度、覆蓋率和出口厚度等工藝參數(shù)相關(guān)的目標(biāo)板形補(bǔ)償公式，并基于該公式，動(dòng)態(tài)設(shè)定目標(biāo)板形并用于自動(dòng)板形控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)軋制力波動(dòng)階段的自動(dòng)板形控制。
[0020]本發(fā)明的目標(biāo)板形設(shè)定方法，用于帶材軋制時(shí)根據(jù)軋制力波動(dòng)幅度對目標(biāo)板形進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)置，該方法包括以下步驟:
[0021]步驟S100，確定在軋制力波動(dòng)階段的目標(biāo)板形軋制力補(bǔ)償值Irolling fOTM、目標(biāo)板形覆蓋率補(bǔ)償系數(shù)Cmvot ratim以及目標(biāo)板形出口厚度補(bǔ)償系數(shù)Cradt height，其中，
[0022](1)，該目標(biāo)板形軋制力補(bǔ)償值由下式確定Irolling fOTce:
[0023]ImtMng_fmve ~ mil Λ] ^if __ab * ^if _re，.，r — RF-RFmin
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種目標(biāo)板形設(shè)定方法，用于帶材軋制時(shí)根據(jù)軋制力波動(dòng)幅度對目標(biāo)板形進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)置，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟S100，確定在軋制力波動(dòng)階段的目標(biāo)板形軋制力補(bǔ)償值Irolling fOTre、目標(biāo)板形覆蓋率補(bǔ)償系數(shù)Ccotot ratim以及目標(biāo)板形出口厚度補(bǔ)償系數(shù)Cradt height，其中， (1)，該目標(biāo)板形軋制力補(bǔ)償值由下式確定IMlling—:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)板形設(shè)定方法，其特征在于，所述帶材為金屬板帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的目標(biāo)板形設(shè)定方法，其特征在于，所述帶材為箔材。
【文檔編號】B21B37/28GK104001730SQ201310057798
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】陳軍, 宿德軍, 徐江華 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司