CN107583959B - 一种补偿冷连轧前滑值的方法及装置 - Google Patents

一种补偿冷连轧前滑值的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种补偿冷连轧前滑值的方法及装置，所述方法包括：确定前滑补偿因子，所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数及轧制卷数的调整因子；根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值；获取相同生产时间段内的历史前滑数据，根据所述历史前滑数据确定实际前滑值；以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿；如此，在所述前滑值的计算过程中引入前滑补偿因子，根据历史实际生产数据实时调整前滑补偿因子的取值，以提高前滑值的计算精度，进而确保了轧制的稳定性，确保了带钢产品质量。

Description

一种补偿冷连轧前滑值的方法及装置
技术领域
本发明属于冷连轧生产技术领域，尤其涉及一种补偿冷连轧前滑值的方法及装置。
背景技术
在冷连轧产线过程控制模型中，前滑模型作为各机架间速度控制及带钢厚度控制的基础，前滑模型计算的精度对连轧时穿带过程相邻机架的速度匹配，保证良好的轧制稳定性起着至关重要的作用，直接影响着冷轧产品在轧制过程中的轧制稳定性和产品的成材率。
冷连轧过程是一个典型的多变量、时变、强耦合和非线性过程，多种因素相互影响最终作用在辊缝变形区域。轧制过程的复杂性决定了轧制过程数学模型大多是经过假设和简化的模型，本身不能精确反应轧制过程。目前理论计算的前滑模型精度较差，每次更换新轧辊后都会存在一段轧制不稳定阶段，特别是在连轧带钢头尾升、降速过程中，厚度、张力等容易出现波动，影响带钢质量。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种补偿冷连轧前滑值的的方法及装置，用于在冷连轧产线生产过程中，由于前滑模型的计算精度低，计算出的前滑值不精确，导致轧制过程的稳定性得不到保证，进而影响带钢产品质量的技术问题。
本发明实施例提供一种补偿冷连轧前滑值的方法，所述方法包括：
确定前滑补偿因子，所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数及轧制卷数的调整因子；
根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值；
获取相同生产时间段内的历史前滑数据，根据所述历史前滑数据确定实际前滑值；
以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿。
上述方案中，所述根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值，包括：
根据所述前滑补偿因子确定前滑补偿值alph；
根据所述前滑补偿值alph确定前滑补偿模型；
基于所述前滑补偿模型计算理论前滑值。
上述方案中，所述前滑补偿值alph根据公式
Figure BDA0001417690370000021
确定；其中，
所述ab[i]为各机架前滑系数的基数，所述nr[i]为各机架同一规格轧辊的轧制卷数；所述an[i]为所述轧制卷数的调整因子。
上述方案中，所述根据所述前滑补偿值alph确定前滑补偿模型，包括：
根据公式
Figure BDA0001417690370000022
确定所述前滑补偿模型；其中，所述myu为摩擦系数，所述r为工作辊压扁半径；所述stf为机架入口侧单位张力；所述stb为机架出口侧单位张力；skf为机架入口侧变形抗力；skb为机架出口侧变形抗力；所述dwkc为以中性角为关键因素的前滑补偿模型。
上述方案中，所述基于所述前滑补偿模型计算理论前滑值，包括：
根据公式sf＝tan2(dwkc)确定所述理论前滑值sf。
上述方案中，所述基于所述前滑补偿模型计算理论前滑值后，还包括：
利用公式sf1＝(1.0+sf)*zf-1.0确定所述自适应后的所述理论前滑值；所述zf为自适应系数，所述sf1为所述自适应后的所述理论前滑值。
本发明实施例还提供一种补偿冷连轧前滑值的装置，所述装置包括：
第一确定单元，用于确定前滑补偿因子，所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数及轧制卷数的调整因子；
第二确定单元，用于根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值；
第三确定单元，用于获取相同生产时间段内的历史前滑数据，根据所述历史前滑数据确定实际前滑值；
补偿单元，用于以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿。
上述方案中，所述第二确定单元具体用于：
根据所述前滑补偿因子确定前滑补偿值a；
根据所述前滑补偿值a确定前滑补偿模型；
基于所述前滑补偿模型计算理论前滑值。
上述方案中，所述前滑补偿值alph根据公式
Figure BDA0001417690370000031
确定；其中，
所述ab[i]为各机架前滑系数的基数，所述nr[i]为各机架同一规格轧辊的轧制卷数；所述an[i]为所述轧制卷数的调整因子。
上述方案中，所述第二确定单元具体还用于：根据公式
Figure BDA0001417690370000032
确定所述前滑补偿模型；其中，所述myu为摩擦系数，所述r为工作辊压扁半径；所述stf为机架入口侧单位张力；所述stb为机架出口侧单位张力；skf为机架入口侧变形抗力；skb为机架出口侧变形抗力；所述dwkc为以中性角为关键因素的前滑补偿模型。
本发明实施例提供了一种补偿冷连轧前滑值的方法及装置，所述方法包括：确定前滑补偿因子，所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数及轧制卷数的调整因子；根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值；获取相同生产时间段内的历史前滑数据，根据所述历史前滑数据确定实际前滑值；以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿；如此，在所述前滑值的计算过程中引入前滑补偿因子，根据历史实际生产数据实时调整前滑补偿因子的取值，以提高前滑值的计算精度，进而确保了轧制过程的稳定性，确保了带钢产品质量。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的补偿冷连轧前滑值的方法流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的补偿冷连轧前滑值的装置结构示意图。
具体实施方式
为了解决在冷连轧产线生产过程中，由于前滑模型的计算精度低，计算出的前滑值不精确，导致轧制稳定性得不到保证，进而影响带钢产品质量的技术问题；本发明提供了一种补偿冷连轧前滑值的方法及装置，所述方法包括：确定前滑补偿因子，所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数及轧制卷数的调整因子；根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值；获取相同生产时间段内的历史前滑数据，根据所述历史前滑数据确定实际前滑值；以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿。
下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
实施例一
本实施例提供一种补偿冷连轧前滑值的方法，如图1所示，所述方法包括：
S101，确定前滑补偿因子；
本步骤中，为了可以对冷轧过程控制***中的前滑模型进行在线补偿，提高前滑模型的精度，首先需要确定前滑补偿因子，所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数ab[i]及轧制卷数的调整因子an[i]。确定出前滑补偿因子后，还需判断当前产线末机架的辊型，所述末机架的辊型包括：毛辊及光棍。
S102，根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值；
确定出前滑补偿因子后，根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值。
具体地，首先根据所述前滑补偿因子确定前滑补偿值alph；所述前滑补偿值alph根据公式(1)确定得出：
在公式(1)中，所述ab[i]为各机架前滑系数的基数，所述nr[i]为各机架同一规格轧辊的轧制卷数；所述an[i]为所述轧制卷数的调整因子。所述前滑补偿值alph应不小于0.6。
然后基于所述前滑补偿值alph，根据公式(2)确定前滑补偿模型：
Figure BDA0001417690370000052
所述公式(2)是根据公式(3)整理得出的：
Figure BDA0001417690370000053
其中，在公式(2)中，所述myu为摩擦系数，所述r为工作辊压扁半径；所述stf为机架入口侧单位张力；所述stb为机架出口侧单位张力；skf为机架入口侧变形抗力；skb为机架出口侧变形抗力；所述dwkc为以中性角为关键因素的前滑补偿模型。
那么接下来就可以基于所述前滑补偿模型，利用公式(4)计算理论前滑值了：
sf＝tan2(dwkc) (4)
公式(4)中，所述sf为所述理论前滑值。
计算出理论前滑值sf后，还需要利用公式(5)确定所述自适应后的所述理论前滑值；
sf1＝(1.0+sf)*zf-1.0 (5)
在公式(5)中，所述zf为自适应系数，所述自适应系数是根据相同钢种、相同宽度及厚度下的历史自适应系数确定的；所述sf1为所述自适应后的所述理论前滑值。
S103，获取相同生产时间段内的历史前滑数据，根据所述历史前滑数据确定实际前滑值；以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿。
本步骤中，为了能确定出前滑补偿因子的值，需要获取相同时间段内的历史前滑数据，所述历史前滑数据包括低速、高速状态下的数据。
所述历史前滑数据包括：钢卷号、钢种、变形抗力参数、各机架实际出口厚度、摩擦系数、前后单位张力、压扁半径、、实际辊速、实际带钢速度等。
然后基于获取到的这些历史前滑数据，利用公式(2)获取dwkc；再利用公式(4)获取实际前滑值。
再以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿。
具体地，因an[i]对前滑值的影响较小，所以首先是将an[i]设置为定量，根据预设的第一微调标准来调整ab[i]的取值，判断实际前滑值与理论前滑值之间的差值是否在预设的第一差值范围内，如果在的话，将ab[i]设置为定量，根据预设的第二微调标准来调整an[i]的取值，直至理论前滑值与实际前滑值处于预设的第二范围内，这样理论前滑值与实际前滑值就非常接近了，那么就提高了理论前滑值的计算精度，确保了轧制过程的稳定性。
实施例二
相应于实施例一，本实施例提供一种补偿冷连轧前滑值的的装置，如图2所示，所述装置包括：第一确定单元21、第二确定单元22、第三确定单元23及补偿单元24；其中，
为了可以对冷轧过程控制***中的前滑模型进行在线补偿，提高前滑模型的精度，第一确定单元21用于确定前滑补偿因子，所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数及轧制卷数的调整因子。
确定出前滑补偿因子后，还需判断当前产线末机架的辊型，所述末机架的辊型包括：毛辊及光棍。
确定出末机架的辊型后，第二确定单元22用于根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值。具体地，第二确定单元22首先根据所述前滑补偿因子确定前滑补偿值alph；所述前滑补偿值alph根据公式(1)确定得出：
Figure BDA0001417690370000071
在公式(1)中，所述ab[i]为各机架前滑系数的基数，所述nr[i]为各机架同一规格轧辊的轧制卷数；所述an[i]为所述轧制卷数的调整因子。所述前滑补偿值alph应不小于0.6。
然后第二确定单元22基于所述前滑补偿值alph，根据公式(2)确定前滑补偿模型：
所述公式(2)是根据公式(3)整理得出的：
Figure BDA0001417690370000073
其中，在公式(2)中，所述myu为摩擦系数，所述r为工作辊压扁半径；所述stf为机架入口侧单位张力；所述stb为机架出口侧单位张力；skf为机架入口侧变形抗力；skb为机架出口侧变形抗力；所述dwkc为以中性角为关键因素的前滑补偿模型。
那么接下来第二确定单元22就可以基于所述前滑补偿模型，利用公式(4)计算理论前滑值了：
sf＝tan2(dwkc) (4)
公式(4)中，所述sf为所述理论前滑值。
第二确定单元22计算出理论前滑值sf后，还需要利用公式(5)确定所述自适应后的所述理论前滑值；
sf1＝(1.0+sf)*zf-1.0 (5)
在公式(5)中，所述zf为自适应系数，所述自适应系数是根据相同钢种、相同宽度及厚度下的历史自适应系数确定的；所述sf1为所述自适应后的所述理论前滑值。
第二确定单元22计算出理论前滑值后，第三确定单元23用于获取相同生产时间段内的历史前滑数据，根据所述历史前滑数据确定实际前滑值；为了能确定出前滑补偿因子的值，需要获取相同时间段内的历史前滑数据，所述历史前滑数据包括低速、高速状态下的数据。
所述历史前滑数据包括：钢卷号、钢种、变形抗力参数、各机架实际出口厚度、摩擦系数、前后单位张力、压扁半径、、实际辊速、实际带钢速度等。
然后基于获取到的这些历史前滑数据，利用公式(2)获取dwkc；再利用公式(4)获取实际前滑值。
所述补偿单元24就可以以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿。
具体地，因an[i]对前滑值的影响较小，所以所述补偿单元24首先是将an[i]设置为定量，根据预设的第一微调标准来调整ab[i]的取值，判断实际前滑值与理论前滑值之间的差值是否在预设的第一差值范围内，如果在的话，所述补偿单元24将ab[i]设置为定量，根据预设的第二微调标准来调整an[i]的取值，直至理论前滑值与实际前滑值处于预设的第二范围内，这样理论前滑值与实际前滑值就非常接近了，那么就提高了理论前滑值的计算精度，确保了轧制过程的稳定性。
实施例三
实际应用中，利用实施例一提供的方法及实施例二提供的装置对某冷连轧1#机架及2#机架的前滑值进行补偿时，具体如下：
为了可以对冷轧过程控制***中的前滑模型进行在线补偿，提高前滑模型的精度，首先需要确定前滑补偿因子，再判断当前产线末机架的辊型，所述末机架的辊型包括：毛辊及光棍。所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数ab[i]及轧制卷数的调整因子an[i]。
确定出前滑补偿因子后，根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值。
具体地，首先根据所述前滑补偿因子确定前滑补偿值alph；所述前滑补偿值alph根据公式(1)确定得出：
Figure BDA0001417690370000091
在公式(1)中，所述ab[i]为各机架前滑系数的基数，所述nr[i]为各机架同一规格轧辊的轧制卷数；所述an[i]为所述轧制卷数的调整因子。所述前滑补偿值alph应不小于0.6。
然后基于所述前滑补偿值alph，根据公式(2)确定前滑补偿模型：
Figure BDA0001417690370000092
所述公式(2)是根据公式(3)整理得出的：
Figure BDA0001417690370000093
其中，在公式(2)中，所述myu为摩擦系数，所述r为工作辊压扁半径；所述stf为机架入口侧单位张力；所述stb为机架出口侧单位张力；skf为机架入口侧变形抗力；skb为机架出口侧变形抗力；所述dwkc为以中性角为关键因素的前滑补偿模型。
那么接下来就可以基于所述前滑补偿模型，利用公式(4)计算理论前滑值了：
sf＝tan2(dwkc) (4)
公式(4)中，所述sf为所述理论前滑值。
计算出理论前滑值sf后，还需要利用公式(5)确定所述自适应后的所述理论前滑值；
sf1＝(1.0+sf)*zf-1.0 (5)
在公式(5)中，所述zf为自适应系数，所述自适应系数是根据相同钢种、相同宽度及厚度下的历史自适应系数确定的；所述sf1为所述自适应后的所述理论前滑值。
为了能确定出前滑补偿因子的值，需要获取相同时间段内的历史前滑数据，所述历史前滑数据包括低速、高速状态下的数据。
所述历史前滑数据包括：钢卷号、钢种、变形抗力参数、各机架实际出口厚度、摩擦系数、前后单位张力、压扁半径、、实际辊速、实际带钢速度等。
然后基于获取到的这些历史前滑数据，利用公式(2)获取dwkc；再利用公式(4)获取实际前滑值。
再以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿。
具体地，因an[i]对前滑值的影响较小，所以首先是将an[i]设置为定量，根据预设的第一微调标准来调整ab[i]的取值，判断实际前滑值与理论前滑值之间的差值是否在预设的第一差值范围内，如果在的话，将ab[i]设置为定量，根据预设的第二微调标准来调整an[i]的取值，直至理论前滑值与实际前滑值处于预设的第二范围内。
本实施例中，该冷轧产线中的1#机架an[0]由0.0015调整到0，ab[0]由1.20调整为1.01；2#机架的an[0]由0调整到0.0001，ab[0]由0.98调整为0.95。，这样理论前滑值与实际前滑值就非常接近了，那么就提高了理论前滑值的计算精度，确保了轧制过程的稳定性。
本发明实施例提供的一种补偿冷连轧前滑值的方法及装置能带来的有益效果至少是：
本发明实施例提供了一种补偿冷连轧前滑值的方法及装置，所述方法包括：确定前滑补偿因子，所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数及轧制卷数的调整因子；根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值；获取相同生产时间段内的历史前滑数据，根据所述历史前滑数据确定实际前滑值；以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿；如此，在所述前滑值的计算过程中引入前滑补偿因子，根据历史实际生产数据实时调整前滑补偿因子的取值，以提高前滑值的计算精度，进而确保了轧制的稳定性，确保了带钢产品质量。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种补偿冷连轧前滑值的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定前滑补偿因子，所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数及轧制卷数的调整因子；
根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值；
所述根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值包括：根据所述前滑补偿因子确定前滑补偿值alph；根据所述前滑补偿值alph确定前滑补偿模型；基于所述前滑补偿模型计算理论前滑值；
所述前滑补偿值alph根据公式
Figure FDA0002138413560000011
确定；其中，
所述ab[i]为各机架前滑系数的基数，所述nr[i]为各机架同一规格轧辊的轧制卷数；所述an[i]为所述轧制卷数的调整因子；
获取相同生产时间段内的历史前滑数据，根据所述历史前滑数据确定实际前滑值；
以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿；
对所述理论前滑值进行补偿具体为：因an[i]对前滑值的影响较小，所以首先是将an[i]设置为定量，根据预设的第一微调标准来调整ab[i]的取值，判断实际前滑值与理论前滑值之间的差值是否在预设的第一差值范围内，如果在的话，将ab[i]设置为定量，根据预设的第二微调标准来调整an[i]的取值，直至理论前滑值与实际前滑值处于预设的第二范围内。
2.一种补偿冷连轧前滑值的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定单元，用于确定前滑补偿因子，所述前滑补偿因子包括：各机架前滑系数的基数及轧制卷数的调整因子；
第二确定单元，用于根据所述前滑补偿因子确定理论前滑值；
所述第二确定单元具体用于：根据所述前滑补偿因子确定前滑补偿值alph；根据所述前滑补偿值alph确定前滑补偿模型；基于所述前滑补偿模型计算理论前滑值；
所述前滑补偿值alph根据公式
Figure FDA0002138413560000021
确定；其中，
所述ab[i]为各机架前滑系数的基数，所述nr[i]为各机架同一规格轧辊的轧制卷数；所述an[i]为所述轧制卷数的调整因子；
第三确定单元，用于获取相同生产时间段内的历史前滑数据，根据所述历史前滑数据确定实际前滑值；
补偿单元，用于以所述实际前滑值为基准，调整所述前滑补偿因子的取值，对所述理论前滑值进行补偿；
对所述理论前滑值进行补偿具体为：因an[i]对前滑值的影响较小，所以首先是将an[i]设置为定量，根据预设的第一微调标准来调整ab[i]的取值，判断实际前滑值与理论前滑值之间的差值是否在预设的第一差值范围内，如果在的话，将ab[i]设置为定量，根据预设的第二微调标准来调整an[i]的取值，直至理论前滑值与实际前滑值处于预设的第二范围内。
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"冷连轧过程控制***前滑模型计算过程方法与优化";向永光;《电子世界》;20170415(第7期);第95页 *

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