CN112872048B - 一种修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法 - Google Patents

一种修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法，属于热连轧自动化控制技术领域。该方法首先采集精轧穿带过程中活套起套并进入高度闭环后高度闭环的调节量，同时采集此过程中实际起套角度与设定角度的偏差值；通过角度偏差值确定合适的学习系数；待下次精轧机组穿带前通过累计的学习量对二级模型设定的穿带速度进行修正，并按照秒流量相等原则对上游机架穿带速度进行级联修正；经过多个现场的实际应用，本方法能够很好的解决由于活套起套角度不理想导致的产品质量问题。

Description

一种修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法
技术领域
本发明涉及热连轧自动化控制技术领域，特别是指一种修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法。
背景技术
在热连轧生产线中，活套控制起着很关键的作用，直接关系产品的质量；精轧机架间通过安装活套装置来缓冲金属秒流量的变化，活套通过张力闭环控制液压伺服***保证活套张力恒定，同时通过高度闭环调整上游机架速度从而保证套量恒定；当二级模型设定精度产生偏差时，则对于机架间秒流量的设定产生偏差，机架间秒流量的偏差便会导致活套起套角度无法完全达到设定角度；当活套起套角度较高时，为保证机架间秒流量匹配，活套高度闭环介入并使上游机架开始减速，上游机架减速过程中会导致活套张力出现超调，由于伺服阀无法迅速回调，在此过程中则会出现拉钢现象；当活套起套角度较低时，活套在高度闭环的作用下上游机架开始加速，由于当前设定张力大于当前角度的应设定张力，在活套继续起套至设定角度的时间段内，带钢同样会处于拉钢状态；当活套角度超调较严重时，会出现机架间带钢的堆拉现象，从而影响带钢宽度、厚度质量，严重时还会出现叠轧废钢事故；
目前，在国内热连轧领域以及精轧模型控制方法中也有相关案例，虽应用在热连轧一级自动化控制上的相关专利、论文暂未检索到类似的，但涉及精轧机组秒流量匹配方法相关的专利检索到“一种提高热轧带钢穿带稳定性的控制方法”(专利号CN 110560488A)提出将活套起套时的角度偏差作为活套秒流量自学习值的依据，并根据自学习量对活套设定角度进行修正，同时对活套设定张力进行修正；“一种提高带钢热连轧精轧穿带速度设定精度方法”(专利号CN 107952798 B)提出通过采集穿带时速度调节百分比和操作工对各机架速度干预百分比，来计算各机架速度修正系数；以上两种方法均为通过二级模型对活套设定参数或穿带速度等方面进行修正，而本发明是直接在一级控制***中采用活套起套时活套高度闭环调节量与起套角度的最大偏差量，通过逻辑运算后得出合适的自学习量，在二级模型设定的基础上对穿带速度进行修正，解决因活套起套时角度、张力超调量大而导致的产品质量问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法，通过对二级模型的设定速度进行适当修正，尽可能保证活套起套至设定角度，减小活套起套角度及张力的超调量，从而减少活套对带钢头部质量的影响。
该方法包括步骤如下：
(1)当穿带过程中，活套起套并进入高度闭环后，开始采集活套对于上游机架的高度闭环调节量Hi；
(2)采集高度闭环调节量的同时采集实际起套角度与设定角度的最大偏差值；
(3)根据步骤(2)中得到的偏差值计算合适的学习系数；
(4)下次进钢前，通过上次采集到的高度闭环调节量与计算得到的学习系数确定本次的学习增量，并将此值累加至之前的累计学习量上；
(5)根据机架间秒流量匹配原则对上游机架速度进行级联修正。
其中，步骤(1)中当穿带过程中，活套起套并进入高度闭环后，由于此时活套处于高度闭环调整阶段，因此采集活套对于上游机架的高度闭环调节量的平均值，采集时机为高度闭环投入后延时300ms，采集1s高度闭环调节量的平均值Ln。
当Ln小于设定的死区值MID时，则此值认为是死区值，下次学习时不对自学习量进行更新。
为防止出现学习量不及时或学习过量问题，现引入学习系数自适应方法，步骤(3)中学习系数计算过程为：采集起套过程中活套实际角度与设定角度最大偏差的绝对值|Ai|；根据角度偏差的绝对值确定本次学习量的学习系数Ki。
步骤(4)中学习增量为上次采集到的高度闭环调节量乘以学习系数，即：本次的学习增量Ln＝Hi×Ki。
步骤(4)中累计学习量上下限为±2％。
当现场轧制过程中出现换钢种或停轧期间进行换辊并做零调时，所述步骤(4)中的累计学习量做清零处理，开轧后根据活套实际起套情况继续进行学习。
步骤(5)中级联修正过程为：Vi＝(1+La+C)％×Vir，其中Vi为当前机架修正后的速度，Vir为二级模型原始设定速度，La为当前学习量，C为下游机架级联补偿量。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，能够很好的解决由于活套起套角度不理想导致的产品质量问题。
附图说明
图1为本发明的修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法工艺流程图；
图2为本发明实施例中功能投入前活套起套角度；
图3为本发明实施例中功能投入前活套张力情况；
图4为本发明实施例中功能投入后活套起套角度；
图5为本发明实施例中功能投入后活套张力情况。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法。
如图1所示，该方法包括步骤如下：
(1)当穿带过程中，活套起套并进入高度闭环后，开始采集活套对于上游机架的高度闭环调节量；
(2)采集高度闭环调节量的同时采集实际起套角度与设定角度的最大偏差值；
(3)根据步骤(2)中得到的偏差值计算合适的学习系数；
(4)下次进钢前，通过上次采集到的高度闭环调节量与计算得到的学习系数确定本次的学习增量，并将此值累加至之前的累计学习量上；
(5)根据机架间秒流量匹配原则对上游机架速度进行级联修正。
本发明方法当穿带过程中，活套起套并进入高度闭环后，由于此时活套处于高度闭环调整阶段，因此采集活套对于上游机架的高度闭环调节量的平均值，采集时机为高度闭环投入后延时300ms，然后采集1s高度闭环调节量的平均值Hi，并根据Ki与Hi得出本次学习增量Ln；
学习系数Ki根据实际起套角度与设定角度的偏差来决定，具体计算方法为：
Figure BDA0002889358200000041
此处a1,a2,a3，an分别为根据角度的最大偏差值|Ai|设定的系数，从而决定学习系数Ki的值，本发明新增如上程序逻辑，即根据角度偏差值|Ai|采用线性化功能块，定义多个角度偏差所对应的系数，保证学习量准确有效；
由于本次学习是建立在之前学习量的基础上，所以本次学习时将学习量乘以系数后直接累加至之前的学习量上，即当前学习量La＝Lo+Ln，其中，La为当前学习量，Lo为之前的学习量，Ln为本次学习增量；
根据机架间秒流量匹配原则对上游机架速度进行级联修正，Vi＝(1+La+C)％×Vir，其中Vi为当前机架修正后的速度，Vir为二级模型原始设定速度，La为当前学习量，C为下游机架级联补偿量。
下面结合具体实施过程予以说明。
(1)当穿带过程中，活套起套并进入高度闭环后，开始采集活套对于上游机架的高度闭环调节量Hi；
(2)采集高度闭环调节量的同时采集实际起套角度与设定角度的最大偏差值|Ai|，并得出合适的学习系数Ki；
(3)待下次进钢前，通过上次采集到的高度闭环调节量与学习系数确定本次的学习增量Ln，根据La＝Lo+Ln计算出最终的学习量La；
(4)计算出当前各机架修正后的速度Vi，并根据机架间秒流量匹配原则对上游机架速度进行级联修正，即Vi＝(1+La+C)％×Vir。
修正热连轧精轧机架间秒流量不匹配的方法通过以活套起套角度及活套高度闭环调整量为学习依据，在保证活套起套角度的同时便保证了机架间秒流量的恒定，从而保证了带钢的质量；图2、图3、图4和图5为该方法投入前后活套角度及张力情况，通过曲线可明显看出投入前活套角度及张力均有不同程度的超调现象，方法投入后活套角度及张力超调现象得到极大的缓解；经过多个现场的实际应用，本方法能够很好的解决由于活套起套角度不理想导致的产品质量问题。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法，其特征在于：包括步骤如下：
（1）当穿带过程中，活套起套并进入高度闭环后，开始采集活套对于上游机架的高度闭环调节量；
（2）采集高度闭环调节量的同时采集实际起套角度与设定角度的最大偏差值；
（3）根据步骤（2）中得到的偏差值计算合适的学习系数；
（4）下次进钢前，通过上次采集到的高度闭环调节量与计算得到的学习系数确定本次的学习增量，并将此值累加至之前的累计学习量上；
（5）根据机架间秒流量匹配原则对上游机架速度进行级联修正；
所述步骤（3）中学习系数计算过程为：采集起套过程中活套实际角度与设定角度最大偏差的绝对值
Figure 206029DEST_PATH_IMAGE001
；根据角度偏差的绝对值确定本次学习量的学习系数
Figure 151989DEST_PATH_IMAGE002
；
学习系数
Figure 297799DEST_PATH_IMAGE002
根据实际起套角度与设定角度的偏差来决定，具体计算方法为：
Figure 1313DEST_PATH_IMAGE003
此处
Figure 264673DEST_PATH_IMAGE004
分别为根据角度的最大偏差值
Figure 940505DEST_PATH_IMAGE001
设定的系数，从而决定学习系数
Figure 319534DEST_PATH_IMAGE002
的值，根据角度偏差值
Figure 572661DEST_PATH_IMAGE001
采用线性化功能块，定义多个角度偏差所对应的系数，保证学习量准确有效；
所述步骤（4）中本次的学习增量为上次采集到的高度闭环调节量乘以学习系数；首次计算得到的学习增量即为初始学习量，初始学习量累加每次的学习增量，即为累计学习量。
2.根据权利要求1所述的修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法，其特征在于：所述步骤（1）中具体为采集活套对于上游机架的高度闭环调节量的平均值，采集时机为高度闭环投入后延时300ms，采集1s高度闭环调节量的平均值
Figure 62548DEST_PATH_IMAGE005
。
3.根据权利要求2所述的修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法，其特征在于：所述
Figure 327307DEST_PATH_IMAGE005
小于设定的死区值
Figure 955866DEST_PATH_IMAGE006
时，则此值认为是死区值，下次学习时不对自学习量进行更新。
4.根据权利要求1所述的修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法，其特征在于：所述步骤（4）中累计学习量上下限为±2％。
5.根据权利要求1所述的修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法，其特征在于：当现场轧制过程中出现换钢种或停轧期间进行换辊并做零调时，所述步骤（4）中的累计学习量做清零处理，开轧后根据活套实际起套情况继续进行学习。
6.根据权利要求1所述的修正热连轧机架间秒流量不匹配的方法，其特征在于：所述步骤（5）中级联修正过程为：
Figure 633972DEST_PATH_IMAGE007
，其中
Figure 865233DEST_PATH_IMAGE008
为当前机架修正后的速度，
Figure 312395DEST_PATH_IMAGE009
为二级模型原始设定速度，
Figure 829964DEST_PATH_IMAGE010
为当前学习量，
Figure 995366DEST_PATH_IMAGE011
为下游机架级联补偿量。
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