[发明专利]一种确定单机架可逆冷轧机压下分配的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金自动化领域，尤其涉及一种确定单机架可逆冷轧机压下分配的方法。

背景技术

压下分配是冷轧轧制中轧机设定计算的重要组成部分，它是根据轧件特性、轧机特性和工艺要求计算出特定意义下最优的厚度分配。合理的压下分配既可以有效地利用现有设备，充分发挥设备潜力，提高轧机的产品质量，同时还能降低轧制能耗。因此，寻找一种合理的压下分配计算方法对于实际生产有着重要的现实意义。

压下分配最主要功能是在钢种、轧制道次、张力、入口厚度、出口厚度已知的情况下，确定各道次的压下率，同时得到相关的轧制工艺参数。单机架可逆冷轧机压下分配计算方法可以分为三个发展时期：以能耗曲线为代表的经验分配法；以轧制负荷比例关系为代表的轧制理论法；以目标优化函数为代表的优化计算方法。

早期生产按照经验进行压下分配，各种规格带钢的压下分配按经验表格形式存储，表格的经验通常以能耗曲线为基础，轧制负荷分配以最小能耗消耗为目标。根据待轧钢卷的钢种、规格从表格中获取经验数据。这种方法没有考虑带钢材料特性的差异和轧制生产条件的变化对控制参数的影响，同时，由于本方法需要以前类似轧机的生产经验数据，它不适应现代冷轧机生产的要求。

随着计算机控制技术的发展，以轧制工艺参数计算模型为基础的轧制理论用于在线控制。以各道次轧制负荷相关关系为目标，通过轧制模型在线计算的方法获得各道次的压下率。

随着冷轧机自动控制技术的发展，提出以单一或多个工艺参数为优化目标，并建立起相应的约束条件，在寻优过程中确定轧机各道次的带钢厚度。计算过程中不同的负荷分配方法使用了动态规划、人工智能等优化计算方法。使用这种方法目标函数和约束条件的结构复杂，并且单纯从理论上构建的目标优化函数和约束条件与轧机实际工况有较大差异。

另外，对于在线过程控制而言，轧制压下分配目标函数的建立可以由生产操作工进行手动干预，因此要求目标函数和约束条件的建立及其物理含义尽可能简单明了，操作工在轧制过程中可以根据实际生产情况对各道次的压下量的分配进行快速干预，但这种方法的使用依赖于操作工的操作水平和经验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种确定单机架可逆冷轧机压下分配的方法，能够满足不同钢种、不同规格的产品的轧制工艺要求。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种确定单机架可逆冷轧机压下分配的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤1、输入带钢原始数据、设备参数、设备能力参数、模型系数和工艺要求；

步骤2、输入初始轧制总道次数：依据经验给定初始的轧制总道次数；

步骤3、给定各道次带钢出口厚度初值：将总压下率在各道次进行平均分配，计算得到的厚度分配作为迭代计算的初始值；

步骤4、确定带钢单位张力：查带钢单位张力表确定各道次带钢的单位前张力和单位后张力，如果此表中没有，则采用插值或人工输入确定；

步骤5、给定各道次轧制速度初值：确定各道次的轧制速度，取各道次轧制速度的最大值作为其轧制速度初值；

步骤6、检查开卷、卷取功率是否超限：对开卷、卷取功率进行校核，如果超限根据开卷、卷取额定功率的δ1反算轧制速度，并返回到步骤4，修改带钢单位张力后继续计算，直至开卷、卷取功率没有超限；δ1为比例系数，为经验值，取90%-98%；

步骤7、利用工艺数学模型计算轧制工艺参数，工艺参数包括材料变形抗力、各道次摩擦系数、前滑、轧制力、压扁半径；

步骤8、确定第i次迭代的最大轧制力和第i次迭代的最小轧制力所处的道次号；

步骤9、检查是否满足轧制力平衡条件：

Fmax[i]-Fmin[i]Fm[i]<ϵ]]>

上式中，Fmax[i]为第i次迭代的最大轧制力；Fmin[i]为第i次迭代的最小轧制力；Fm[i]为第i次迭代的平均轧制力；ε为对数应变系数，由人为设定；