CN109702021B - 单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法，包括：确定最大道次数和各个道次的压下量，循环每个道次根据轧制模型计算所需参数，完成复核分配设定计算。通过本发明可以自动计算可逆轧机所需道次数，可以满足不同品种不同规格产品轧制的工艺要求，为基础自动化的精确控制奠定基础。

Description

单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法

技术领域

本发明涉及冶金自动化技术领域，具体地，涉及一种单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法。

背景技术

单机架可逆冷轧机组在整个冷轧的市场中，由于生产组织灵活、生产品种规格变换快且批量小，使保留单机架可逆冷轧机组的企业能够灵敏应对市场需求，因而能在激烈的市场竞争中生存。单机架可逆冷轧机组要保持生产品种规格的灵活性，采用传统的依靠操作工来保证生产会给产品质量带来不稳定性，因此生产过程的自动化控制是不可或缺的手段。冷轧机组的负荷分配参数既是为基础自动化控制***提供控制目标值，也是产品生产工艺在控制***中的体现，因此负荷分配参数的好坏直接影响产品质量。

单机架可逆冷轧负荷分配计算是根据原料规格和轧机的设备参数计算出所需轧制的道次数和各个道次的压下量、张力、速度、轧制力、前滑、辊缝等控制参数。各个道次的参数计算都是以每个道次的入口厚度、出口厚度为基础，因此需要确定总道次数和每个道次的压下量。

申请号为CN201210227346.6的发明专利公开了一种确定单机架可逆冷轧机压下分配的方法，根据钢卷的原始数据、轧机的设备参数和工艺要求和给定的负荷分配比例系数，然后根据轧制工艺数学模型对轧制工艺参数进行计算，在计算过程中对设备能力进行极限校核，如果超限则对超限的工艺参数进行修正计算，对于不同的工艺条件分别采用不同的压下分配调整策略，进行迭代计算，直到满足算法的收敛条件为止，如果超过***最大迭代次数或不满足收敛条件，则在画面上显示出错信息提示操作工，修改总道次数或者张力分配后重新进行计算，直到获得的满意的压下分配为止，最后将此压下分配保存到数据库中，为设定计算模型准备数据。上述发明专利在对于道次数的自动计算上还是明显存在不足之处，难以实现自动化。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法。

根据本发明提供的一种单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法，包括：确定最大道次数和各个道次的压下量，循环每个道次根据轧制模型计算所需参数，完成复核分配设定计算。

优选的，确定最大道次数和各个道次的压下量的方法包括计算步骤：

S1、确定首道次压下量；

S2、确定剩余道次的道次数和相对压下量，末道次采用固定压下量；

S3、按照中间道次压下量成比率的方式进行中间道次的压下量分配，直至道次出口厚度小于末道次的入口厚度；

S4、计算新的中间各道次绝对压下量。

优选的，步骤S1包括：

sr[0]＝α*(H-h)/H

其中，sr[0]为首道次压下量，H为原料厚度，h为产品目标厚度，α为固定系数。

优选的，步骤S2包括：

确定剩余道次的道次数和相对压下量，末道次采用固定压下量sr[last]：

sr[i]＝β*sr[i-1]

其中，sr[i]为第i道次相对压下量，sr[i-1]为第i-1道次相对压下量，β为固定系数；

h[i]＝h[i-1]*(1-sr[i])

其中h[i]为第i道次出口厚度，h[i-1]为第i-1道次出口厚度，即第i道次入口厚度；

H[last]＝h/(1-sr[last])

其中H[last]为末道次入口厚度，sr[last]为末道次相对压下量，h为末道次出口厚度，即成品目标厚度。

优选的，步骤S3包括：

按照中间道次压下量成比率的方式进行中间道次的压下量分配，直至道次出口厚度小于末道次的入口厚度，即h[i]＜＝H[last]；

中间道次在分配过程中剩余的绝对压下量Δsrtr：

Δsrtr＝1-srtr[0]-srtr[1]-…-srtr[i-1]-srtrF；

其中srtr[0]＝(H-h[0])/(H-h)；

srtr[1]＝(h[0]-h[1])/(H-h)；

srtr[2]＝(h[1]-h[2])/(H-h)；

srtr[i-1]＝(h[i-2]-h[i-1])/(H-h)；

srtr[F]＝(H[last]-h)/(H-h)；

srtr即对应道次的绝对压下量。

优选的，步骤4包括：

计算新的中间各道次绝对压下量

……

其中a＝总道次数-2，计算出总道次数，即i+1；

每道次的出口厚度：

h[0]＝H-srtrn[0]*(H-h)

h[1]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1])*(H-h)

h[2]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1]+srtrn[2])*(H-h)

…

h[i-1]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1]+srtrn[2]+...srtrn[i-1])*(H-h)

h[i]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1]+srtrn[2]+...srtrn[i]+srtrn[F])*(H-h)。

优选的，确定最大道次数和各个道次的压下量的方法还包括查找步骤：

将计算步骤得到的结果根据来料的钢种、宽度、厚度以及目标厚度的分类保存在参数表中，在新的规格需要计算时，根据来料的钢种、宽度、厚度以及目标厚度查询参数表，获取参数表中对应的道次数、入口厚度以及每个道次的出口厚度，并根据需要轧制钢卷的参数计算新的每个道次的出口厚度。

优选的，根据需要轧制钢卷的参数计算新的每个道次的出口厚度包括：

h[i]＝H-(HT-ht[i])/(HT-ht[n-1])*(H-h)

其中，H为轧制钢卷的来料厚度，h为轧制钢卷的目标厚度，h[i]为轧制钢卷的各道次厚度，HT为参数表中的来料厚度，ht[n-1]为参数表中的末道次出口厚度，ht[i]为参数表中的每道次出口厚度，i＝0,1,2…n-1。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

通过本发明可以自动计算可逆轧机所需道次数，可以满足不同品种不同规格产品轧制的工艺要求，为基础自动化的精确控制奠定基础。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的中间道次的压下量分配示意图；

图2为本发明的新的中间各道次绝对压下量计算示意图；

图3为本发明的整体工作流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供的一种单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法，包括：确定最大道次数和各个道次的压下量，循环每个道次根据轧制模型计算所需参数，完负荷分配设定计算。确定最大道次数和各个道次的压下量的方法包括两种：计算步骤以及查找步骤。

计算步骤包括：

S1、确定首道次压下量；

sr[0]＝α*(H-h)/H

其中，sr[0]为首道次压下量，H为原料厚度，h为产品目标厚度，α为固定系数，优选取0.3～0.4。

S2、确定剩余道次的道次数和相对压下量，末道次采用固定压下量sr[last]；

sr[i]＝β*sr[i-1]

其中，sr[i]为第i道次相对压下量，sr[i-1]为第i-1道次相对压下量，β为固定系数；

h[i]＝h[i-1]*(1-sr[i])

其中h[i]为第i道次出口厚度，h[i-1]为第i-1道次出口厚度，即第i道次入口厚度；

H[last]＝h/(1-sr[last])

其中H[last]为末道次入口厚度，sr[last]为末道次相对压下量，h为末道次出口厚度，即成品目标厚度。

S3、按照中间道次压下量成比率的方式进行中间道次的压下量分配，直至道次出口厚度小于末道次的入口厚度，即h[i]＜＝H[last]；

如图1所示，中间道次在分配过程中剩余的绝对压下量Δsrtr：

Δsrtr＝1-srtr[0]-srtr[1]-…-srtr[i-1]-srtrF；

其中srtr[0]＝(H-h[0])/(H-h)；

srtr[1]＝(h[0]-h[1])/(H-h)；

srtr[2]＝(h[1]-h[2])/(H-h)；

srtr[i-1]＝(h[i-2]-h[i-1])/(H-h)；

srtr[F]＝(H[last]-h)/(H-h)；

srtr即对应道次的绝对压下量。

S4、如图2所示，计算新的中间各道次绝对压下量。

……

其中a＝总道次数-2，计算出总道次数，即i+1；

每道次的出口厚度：

h[0]＝H-srtrn[0]*(H-h)

h[1]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1])*(H-h)

h[2]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1]+srtrn[2])*(H-h)

…

h[i-1]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1]+srtrn[2]+...srtrn[i-1])*(H-h)

h[i]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1]+srtrn[2]+...srtrn[i]+srtrn[F])*(H-h)。

查找步骤包括：

将计算步骤得到的结果根据来料的钢种、宽度、厚度以及目标厚度的分类保存在参数表中，在新的规格需要计算时，根据来料的钢种、宽度、厚度以及目标厚度查询参数表，获取参数表中对应的道次数、入口厚度以及每个道次的出口厚度，并根据需要轧制钢卷的参数计算新的每个道次的出口厚度。

例如：根据a个钢种分类、b个带钢宽度分类、c个带钢来料厚度分类、d个带钢目标厚度分类确定轧制计划号n。

n＝a*b*c*d+b*c*d+c*d+d

然后根据轧制计划号确定最大轧制道次数和各道次的出口厚度。表1参数表中的数据来自于自动道次负荷分配或者人工干预的结果。

表1参数表

由于参数表中存储的带钢厚度和每次要生产的带钢规格参数不完全一致，因此每次道次计算的结果都需要根据钢种、宽度、来料厚度和目标厚度的分类保存至该表中，并更新保存计算结果。在新的规格需要计算时，采用下面的方法进行计算：

首先根据来料钢种、宽度、来料厚度、目标厚度查询轧制计划号参数表，并获取轧制计划号，再获取该轧制计划号的道次数n，入口厚度HT,每个道次的出口厚度ht。

根据需要轧制钢卷的参数计算新的每个道次的出口厚度:

h[i]＝H-(HT-ht[i])/(HT-ht[n-1])*(H-h)

其中：H为轧制钢卷的来料厚度，h为轧制钢卷的目标厚度，h[i]为轧制钢卷的每道次厚度，HT为参数表中的来料厚度，ht[n-1]为参数表中的末道次出口厚度，ht[i]为参数表中的每道次出口厚度，i＝0,1,2…n-1。

如图3所示，在确定最大道次数和各个道次的压下量之后，循环每个道次根据轧制模型计算所需参数，完成复核分配设定计算。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (5)

1.一种单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法，其特征在于，包括：确定最大道次数和各个道次的压下量，循环每个道次根据轧制模型计算所需参数，完成负荷分配设定计算；

确定最大道次数和各个道次的压下量的方法包括计算步骤：

S1、确定首道次压下量；

S2、确定剩余道次的道次数和相对压下量，末道次采用固定压下量；

S3、按照中间道次压下量成比率的方式进行中间道次的压下量分配，直至道次出口厚度小于末道次的入口厚度；

S4、计算新的中间各道次绝对压下量；

步骤S1包括：

sr[0]＝α*(H-h)/H

其中，sr[0]为首道次压下量，H为原料厚度，h为产品目标厚度，α为固定系数；

步骤S2包括：

确定剩余道次的道次数和相对压下量，末道次采用固定压下量sr[last]：

sr[i]＝β*sr[i-1]

其中，sr[i]为第i道次相对压下量，sr[i-1]为第i-1道次相对压下量，β为固定系数；

h[i]＝h[i-1]*(1-sr[i])

其中h[i]为第i道次出口厚度，h[i-1]为第i-1道次出口厚度，即第i道次入口厚度；

H[last]＝h/(1-sr[last])

其中H[last]为末道次入口厚度，sr[last]为末道次相对压下量，h为末道次出口厚度，即成品目标厚度。

2.根据权利要求1所述的单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法，其特征在于，步骤S3包括：

按照中间道次压下量成比率的方式进行中间道次的压下量分配，直至道次出口厚度小于末道次的入口厚度，即h[i]＜＝H[last]；

中间道次在分配过程中剩余的绝对压下量Δsrtr：

Δsrtr＝1-srtr[0]-srtr[1]-…-srtr[i-1]-srtrF；

其中srtr[0]＝(H-h[0])/(H-h)；

srtr[1]＝(h[0]-h[1])/(H-h)；

srtr[2]＝(h[1]-h[2])/(H-h)；

srtr[i-1]＝(h[i-2]-h[i-1])/(H-h)；

srtr[F]＝(H[last]-h)/(H-h)；

srtr即对应道次的绝对压下量。

3.根据权利要求2所述的单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法，其特征在于，步骤4包括：

计算新的中间各道次绝对压下量

……

其中a＝总道次数-2，计算出总道次数，即i+1；

每道次的出口厚度：

h[0]＝H-srtrn[0]*(H-h)

h[1]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1])*(H-h)

h[2]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1]+srtrn[2])*(H-h)

…

h[i-1]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1]+srtrn[2]+...srtrn[i-1])*(H-h)

h[i]＝H-(srtrn[0]+srtrn[1]+srtrn[2]+...srtrn[i]+srtrn[F])*(H-h)。

4.根据权利要求1所述的单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法，其特征在于，确定最大道次数和各个道次的压下量的方法还包括查找步骤：

将计算步骤得到的结果根据来料的钢种、宽度、厚度以及目标厚度的分类保存在参数表中，在新的规格需要计算时，根据来料的钢种、宽度、厚度以及目标厚度查询参数表，获取参数表中对应的道次数、入口厚度以及每个道次的出口厚度，并根据需要轧制钢卷的参数计算新的每个道次的出口厚度。

5.根据权利要求4所述的单机架可逆冷轧机组道次负荷分配方法，其特征在于，根据需要轧制钢卷的参数计算新的每个道次的出口厚度包括：

h[i]＝H-(HT-ht[i])/(HT-ht[n-1])*(H-h)

其中，H为轧制钢卷的来料厚度，h为轧制钢卷的目标厚度，h[i]为轧制钢卷的各道次厚度，HT为参数表中的来料厚度，ht[n-1]为参数表中的末道次出口厚度，ht[i]为参数表中的每道次出口厚度，i＝0,1,2…n-1。

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