[发明专利]一种热连轧精轧过程控制方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢自动控制技术领域，具体涉及一种热连轧精轧过程控制方法。

背景技术

目前我国热轧机的数量位于世界前列，热轧带钢生产线的装机水平和生产能力整体已达到了国际水平，但只有少数大型国有企业宽带钢轧线引进国外先进的计算机控制系统，能够全自动化生产，大多数中小型轧线还都是使用半自动化的生产方式，即只有基础自动化没有过程自动化控制系统，生产效率低，产品质量普遍不高。

现有的过程控制方法，大多数由国外整体引进，难以进行二次开发，且存在数据处理方式单一，系统可移植性较差的问题；模型算法较单一，各生产现场难以普遍适用，缺乏统一的解决方案，模型因素考虑不全面，存在停轧换辊后的厚度精度低的问题。

业界用的比较多的过程控制系统大都是基于多进程的结构，系统一般有几十个进程之多，由于进程集资源分配基本单位、CPU调度基本单位于一身，使得它在开发程序的并行性方面具有很大的局限性。单线程进程和多线程进程模型如图1所示，由于一个进程内的多个线程共享进程内部的所有资源，所以对于多进程结构在并行性方面所具有的局限性，多线程都能够很好的解决。本发明的热连轧精轧过程控制方法采用多线程程序结构，很好的解决了算法并行计算的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种热连轧精轧过程控制方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种热连轧精轧过程控制方法，包括以下步骤：

步骤1：带钢从粗轧最后道次抛钢后，精轧过程控制系统收到粗轧过程控制系统发送的PDI数据，包括钢卷号、钢种、加热炉号、板坯长度、板坯宽度、板坯厚度、板坯重量、中间坯厚度、中间坯宽度、成品厚度、成品宽度、粗轧出口目标温度、精轧入口目标温度、精轧出口目标温度、卷取目标温度和化学成分；

步骤2：根据轧制计划制定的工艺要求，确定热连轧精轧目标出口厚度和精轧出口目标温度；

步骤3：获得热连轧精轧入口实际温度；

步骤3.1：极值校验：设定热连轧精轧入口温度范围，若测温仪采集到的热连轧精轧入口采样点的实时温度超出热连轧精轧入口温度范围，则剔除，否则进行步骤3.2；

步骤3.2：对极值校验得到的热连轧精轧入口采样点的温度值进行一次均值处理：将极值校验后的温度值求和，计算热连轧精轧入口温度一次平均值；

步骤3.3：对一次均值处理后的热连轧精轧入口采样点温度值进行方差处理：计算方差值，进而求出标准差σ，并将满足正态分布±2σ条件的热连轧精轧入口采样点温度保存；

步骤3.4：对方差处理后的热连轧精轧入口采样点温度值进行二次均值处理，处理后的温度值即热连轧精轧入口实际温度T；

步骤4：确定机架负荷分配；

步骤4.1：确定各机架出口厚度；

确定机架间厚度计算公式如下：

h_i＝H_i·(1-r_i)，其中，h_i为当前机架出口厚度，H_i为当前机架入口厚度，r_i为第i个机架的压下率；

步骤4.2：根据成品厚度和精轧出口目标温度，设定穿带速度初始值；

步骤5：计算轧制参数，包括各机架的轧辊线速度、入口温度、轧制力、辊缝位置和电机力能参数；

步骤5.1：计算机架轧辊线速度和机架入口温度；

计算轧辊线速度v_r，i：v_r，i＝v_i(1+f_i)，其中，vi为各机架出口的带钢速度，f_i为前滑值；

根据精轧除鳞前高温计采集到的温度，计算空冷温降和精除鳞水冷温降，计算精轧入口温度，即热连轧精轧第一活动机架的入口温度T_1，0：

T_1，0＝T-dT_w-dT_A，其中，dT_w为轧件水冷温降，dT_A为轧件空冷温降；

步骤5.2：计算当前机架轧制力；

将轧件与轧辊接触区分为两部分：塑性变形区和弹性变形区，其中：塑性变形区为轧件的主变形区，弹性变形区主要是由于轧辊的弹性压扁和轧件的弹性变形所出现的弹性区域，弹性变形区轧制压力比塑性变形区轧制力小；

轧制力计算模型如下：