CN103170508B - 一种热轧带钢宽度控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于热轧生产控制技术领域，是一种热轧带钢宽度控制的方法，在控宽设备立辊轧机前后增设测宽装置，实时采集水平轧机前后带坯宽度数据；带坯进入轧机前把实时宽度数据给数据采集***，数据采集***给模型***；模型***根据实际采集的宽度数据和模型预计算的预测数据进行比较，确定是否要对宽度控制进行修正，如宽度扰动较大先进行宽度开环前馈控制；当带坯离开控宽设备和水平轧机后，轧机后宽度检测设备把相应的数据发送给模型***，模型***再进行重新计算，由基础自动化实现立辊的在线控制，从而形成闭环反馈控制。本发明在板坯来料进入宽度控制设备前先对板坯来料进行宽度检测，对基础自动化***控制设备进行动态修正，从而减少宽度扰动，实现宽度前馈加反馈动态控制。

Description

一种热轧带钢宽度控制的方法
技术领域
本发明属于热轧生产控制技术领域，具体涉及一种热轧带钢宽度控制的方法。
背景技术
热轧带钢宽度一直是热轧带钢产品中的重要指标，目前国内外宽度控制技术都是利用轧机后测宽仪设备进行宽度反馈控制。其主要原理为热轧带坯通过控宽设备后，现场仪表对其进行宽度数据采样，并把采样后的反馈数据提交给宽度控制模型模块，宽度控制模型模块根据现场反馈数据和模型预计算的目标值进行比较，如果两宽度值基本一致，则认为宽度控制正确不采取宽度修正控制，如果有偏差即宽度扰动，则对其进行宽度修正，保证宽度控制精度，这种控制方法有个重要的缺点即：对变动等干扰适应能力差，即如果检测出来的偏差较大时，反馈无法进行合理的宽度调节。
在实际生产过程中经常发生热轧板坯来料经过宽度控制设备后，其反馈值和预计算的值偏差较大，后通过反馈修正无法满足生产控制精度的要求。造成这个现象的主要原因在于当板坯来料宽度偏差等干扰因子较大时，由于设备无法事先得到可能产生的宽度扰动量，从而无法进行修正宽度控制处理，造成宽度实际控制偏差较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种热轧带钢宽度控制的方法，可以实现宽度前馈加反馈动态控制，减少宽度反馈控制修正扰动，提高控制精度。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种热轧带钢宽度控制的方法，在轧机前后设有宽度测量设备，轧机具有的宽度控制设备包括自动控制***、数据采集***、模型***和通讯***，其特征在于：所述热轧带钢宽度控制按以下步骤进行：
(一)通过所述轧机前的宽度测量设备测量带钢进入轧机前的第一实测宽度值，将第一实测宽度值上传给所述数据采集***，所述数据采集***将第一实测宽度值数据传给所述模型***；
(二)所述模型***将步骤(一)第一实测宽度值和模型***预测的轧制带坯宽度值进行比较得出偏差，判断偏差值是否在设定的可调范围内，若偏差值在设定的可调范围内，则所述模型***引入步骤(一)的第一实测宽度值进行前馈计算，所述前馈计算为：预测宽度值×加权系数+(1.0-加权系数)×第一实测宽度值，并将所述前馈计算值与要生产的成品带钢的宽度值的差值作为所述宽度控制设备的一次宽度控制量对进入轧机的带钢进行轧制，然后进入下一步骤；若偏差值不在设定的可调范围内，则所述模型***不进行带钢宽度修正，直接进入下一步骤；
(三)带钢经过轧机后，所述轧机后宽度测量设备测量带钢经过轧机后的第二实测宽度值，将所述第二实测宽度值上传给所述数据采集***，所述数据采集***将第二实测宽度值数据传给所述模型***，判断宽度控制是否完成，否完成则结束控制；若没有结束，则进入一下步骤；
(四)所述模型***将步骤(三)第二实测宽度值和模型***预测的轧制带坯宽度值进行比较得出偏差，判断偏差值是否在设定的可调范围内，若偏差值在设定的可调范围内，则所述模型***引入步骤(三)的第二实测宽度值进行反馈计算，所述反馈计算为：预测宽度值×加权系数+(1.0-加权系数)×第二实测宽度值，并将所述反馈计算值与要生产的成品带钢的宽度值的差值作为所述宽度控制设备的二次宽度控制量对进入轧机的带钢进行轧制，然后返回步骤(三)，循环进行；若偏差值不在设定的可调范围内，则所述模型***不进行带钢宽度修正，直接返回步骤(三)，循环进行。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的热轧带钢宽度控制的方法，加权系数为0.6。加权系数各个钢厂可以根据实际情况来确定。
本发明在宽度控制模型中引入了前馈加反馈控制技术，从而有效的解决了单一的反馈控制对变动等干扰适应能力差的缺点，通过轧机前实际测量宽度数据与模型预计算数据量的比较，实现了开环前馈控制，确定实际控宽量，并下发给控宽设备进行实际宽度控制，减少因为现场带坯宽度控制预测数据无法掌握，而造成设备控制量过大的情况，同时也减少后面宽度反馈控制的修正量，最终提高宽度控制精度。
附图说明
图1是本发明的设备连接示意图。
图2是本发明的流程图。
图3是实施例1的带坯宽度示意图。
图4是实施例2的带坯宽度示意图。
具体实施方式
本发明是一种热轧带钢宽度控制的方法，设备连接如图1所示，包括水平轧机1的宽度控制设备2和设在水平轧机后的后宽度测量设备3，在宽度控制设备2前还设有一个前宽度测量设备4，前宽度测量设备4和后宽度测量设备3都与宽度控制设备2通信连接；热轧带钢宽度控制按以下步骤进行，流程如图2所示：
(一)通过所述轧机前的宽度测量设备测量带钢进入轧机前的第一实测宽度值，将第一实测宽度值上传给所述数据采集***，所述数据采集***将第一实测宽度值数据传给所述模型***；
(二)所述模型***将步骤(一)第一实测宽度值和模型***预测的轧制带坯宽度值(预测的轧制带坯宽度由下发带坯宽度数据和带坯热膨胀系数确定，是模型根据控制的要求而预测出带坯控制后的宽度。)进行比较得出偏差，判断偏差值是否在设定的可调范围(可调范围各个钢厂可以根据实际情况来确定)内，若偏差值在设定的可调范围内，则所述模型***引入步骤(一)的第一实测宽度值进行前馈计算，所述前馈计算为：预测宽度值×加权系数+(1.0-加权系数)×第一实测宽度值，并将所述前馈计算值与要生产的成品带钢的宽度值的差值作为所述宽度控制设备的一次宽度控制量对进入轧机的带钢进行轧制，然后进入下一步骤；若偏差值不在设定的可调范围内，则所述模型***不进行带钢宽度修正，直接进入下一步骤；
(三)带钢经过轧机后，所述轧机后宽度测量设备测量带钢经过轧机后的第二实测宽度值，将所述第二实测宽度值上传给所述数据采集***，所述数据采集***将第二实测宽度值数据传给所述模型***，判断宽度控制是否完成，否完成则结束控制；若没有结束，则进入一下步骤；
(四)所述模型***将步骤(三)第二实测宽度值和模型***预测的轧制带坯宽度值进行比较得出偏差，判断偏差值是否在设定的可调范围内，若偏差值在设定的可调范围内，则所述模型***引入步骤(三)的第二实测宽度值进行反馈计算，所述反馈计算为：预测宽度值×加权系数+(1.0-加权系数)×第二实测宽度值，并将所述反馈计算值与要生产的成品带钢的宽度值的差值作为所述宽度控制设备的二次宽度控制量对进入轧机的带钢进行轧制，然后返回步骤(三)，循环进行；若偏差值不在设定的可调范围内，则所述模型***不进行带钢宽度修正，直接返回步骤(三)，循环进行。
如果根据不同轧制带坯的宽度为1250mm在相同厚度的前提下，生产不同规格宽度的中间坯产品时，其水平轧机前控宽设备一次宽度控制量为X，X的对应关系如下表所示：
表1
  带坯宽度   一次宽度控制量X   中间产品宽度
  1250mm   50mm   1200mm
  1250mm   30mm   1220mm
  1250mm   20mm   1230mm
  1250mm   0mm   1250mm
  1230mm   50mm   1180mm
  1230mm   30mm   1200mm
  1230mm   20mm   1210mm
  1230mm   0mm   1230mm
  1200mm   50mm   1150mm
  1200mm   30mm   1170mm
  1200mm   20mm   1180mm
  1200mm   0mm   1200mm
如果宽度超调量在35mm以内是可以通过反馈宽度控制方法来修正的，否则生产出来的产品不合格：-35mm＜＝(中间产品宽度-最终产品宽度)＜＝+35mm。
实施例1
要生产1200mm的产品时，若模型预计算来料带坯宽度大于实际测量宽度，如图3所示，图3中如果模型预测轧制带坯的宽度为1250mm，而实际水平轧机前宽度测量设备测量结果为1200mm，说明模型预测值大于实际测量值，也就说明实际带坯比预计的带坯窄。
如果没有采用本发明的宽度控制方法，则水平轧机前控宽设备一次宽度控制量为50mm，由于实际带坯为1200mm，造成生产出的中间产品宽度为1150mm，宽度量偏差-50mm，超过反馈调节范围，造成最终产品不合格。
根据本发明的宽度控制方法，将两个值进行比较得出偏差为50mm，判断50mm是否在可以控制范围累，如果在可以控制范围内，模型引入实际测量宽度和模型预测宽度数据进行加权计算(加权系数为0.6)，1250×0.6+(1.0-0.6)×1200＝1230mm，模型调整水平轧机前控宽设备一次宽度控制量，由原来的50mm减少为30mm，虽然此时的中间产品为1170mm，但在反馈控制范围35mm内，模型可以通过反馈修正，从而最终保证产品1200mm宽度质量控制精度。
实施例2
要生产1200mm的产品时，若模型预计算来料带坯宽度小于实际测量宽度，如图4所示，图4中如果模型预测轧制带坯的宽度为1200mm，而实际水平轧机前宽度测量设备测量结果为1250mm，说明模型预测值小于实际测量值，也就说明实际带坯比预计的带坯宽。
如果没有采用本发明的宽度控制方法，则水平轧机前控宽设备一次宽度控制量为0mm，由于实际带坯为1250mm，造成生产出的中间产品宽度为1250mm，宽度量偏差+50mm，超过反馈调节范围，造成最终产品不合格。
根据本发明的宽度控制方法，将两个值进行比较得出偏差为50mm，判断50mm是否在可以控制范围累，如果在可以控制范围内，模型引入实际测量宽度和模型预测宽度数据进行加权计算(加权系数为0.6)，1200×0.6+(1.0-0.6)×1250＝1220mm，模型调整水平轧机前控宽设备一次宽度控制量，由原来的0mm增加为20mm，虽然此时的中间产品为1230mm，但在反馈控制范围35mm内，模型可以通过反馈修正，从而最终保证产品1200mm宽度质量控制精度。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种热轧带钢宽度控制的方法，在轧机前后设有宽度测量设备，轧机具有的宽度控制设备包括自动控制***、数据采集***、模型***和通讯***，其特征在于：所述热轧带钢宽度控制按以下步骤进行：
㈠通过所述轧机前的宽度测量设备测量带钢进入轧机前的第一实测宽度值，将第一实测宽度值上传给所述数据采集***，所述数据采集***将第一实测宽度值数据传给所述模型***；
㈡所述模型***将步骤㈠第一实测宽度值和模型***预测的轧制带坯宽度值进行比较得出偏差值，判断偏差值是否在设定的可调范围内，若偏差值在设定的可调范围内，则所述模型***引入步骤㈠的第一实测宽度值进行前馈计算，所述前馈计算为：预测宽度值×加权系数+（1.0-加权系数）×第一实测宽度值，并将所述前馈计算的值与要生产的成品带钢的宽度值的差值作为所述宽度控制设备的一次宽度控制量对进入轧机的带钢进行轧制，然后进入下一步骤；若偏差值不在设定的可调范围内，则所述模型***不进行带钢宽度修正，直接进入下一步骤；
㈢带钢经过轧机后，所述轧机后宽度测量设备测量带钢经过轧机后的第二实测宽度值，将所述第二实测宽度值上传给所述数据采集***，所述数据采集***将第二实测宽度值数据传给所述模型***，判断宽度控制是否完成，若完成则结束控制；若没有完成，则进入下一步骤；
㈣所述模型***将步骤㈢第二实测宽度值和模型***预测的轧制带坯宽度值进行比较得出偏差值，判断偏差值是否在设定的可调范围内，若偏差值在设定的可调范围内，则所述模型***引入步骤㈢的第二实测宽度值进行反馈计算，所述反馈计算为：预测宽度值×加权系数+（1.0-加权系数）×第二实测宽度值，并将所述反馈计算的值与要生产的成品带钢的宽度值的差值作为所述宽度控制设备的二次宽度控制量对进入轧机的带钢进行轧制，然后返回步骤㈢，循环进行；若偏差值不在设定的可调范围内，则所述模型***不进行带钢宽度修正，直接返回步骤㈢，循环进行。
2.如权利要求1所述的热轧带钢宽度控制的方法，其特征在于：所述加权系数为0.6。
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