[发明专利]一种轧后冷却装置集管流量前馈设定方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种轧后冷却装置集管流量前馈设定方法。

背景技术

随着控轧控冷工艺的深入发展，包含超快速控制冷却和常规控制冷却(包括管层流、水幕及汽雾等控制方式)的轧后冷却技术得到了广泛的应用。集管流量调整是实现不同冷速控制的重要手段，集管流量的精确控制是保证冷却规程精确执行，保证钢板最终组织性能的基础。集管流量控制的基本控制思想是：根据设定流量调整调节阀开口度，使实际流量与设定流量的偏差达到允许的范围之内。目前主要采用的控制策略为：前馈设定控制+反馈微调控制。其中前馈设定控制是根据设定流量和集管流量-调节阀开口度曲线(下文简称流量标定曲线)确定调节阀开口度初始设定值，并快速调整调节阀开口度至初始设定值，使得实际流量迅速接近设定流量。实施前馈设定控制的关键是得到流量标定曲线。准确的流量标定曲线的设定精度可提高前馈设定控制精度并缩短后续反馈调节时间。目前普遍采用实验标定的方法获得流量标定曲线。该方法通过在调节阀可用调整范围内(由调节阀特性及工艺和设备需要的流量范围共同确定)设置若干个标定点，将调节阀开口度由小到大依次调整至标定点并达到稳定，记录实际流量，通过曲线拟合或分段线性拟合的方法获得流量标定曲线。标定点的选择除了考虑调节阀的调节分辨率外，还要权衡曲线标定精度和标定速度。标定点间隔越小，则标定点数量越多，标定曲线精度越高，同时标定速度越慢；反之，标定点间隔越大，标定速度越快，同时标定曲线精度越低。目前普遍采用等开口度步长标定法，即每隔一定的调节阀开口度选用一个标定点，相邻标定点间的开口度间隔步长相同。当集管流量和调节阀开口度成正比时，标定曲线为直线，等开口度步长标定方法可以得到较精确的标定曲线。但由于调节阀的固有调节特性，以及调节阀和供水管路的相互作用，导致流量标定曲线不可能为直线。在这种情况下，在曲线的不同斜率段，若采用等开口度步长标定法，必然导致标定曲线精度下降：在斜率较大的位置精度较低，斜率越大，精度越低。

发明内容

一种轧后冷却装置集管流量前馈设定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据轧后冷却装置集管调节阀特性获取调节阀调节分辨率；

步骤2：设定预标定点数，采用等开口度步长法调节轧后冷却装置，标定出集管流量-调节阀开口度预标定曲线；

步骤2.1：设定预标定点数，根据预标定点数和调节阀开口度范围确定等开口度步长；

步骤2.2：打开集管开关阀，将冷却装置集管调节阀开口度打开至第一个预标定点开口度；

步骤2.3：判断冷却装置的类型，若为超快速冷却装置，则执行步骤2.4，若为常规冷却装置，则执行步骤2.6；

步骤2.4：调整超快速冷却装置压力至设定压力值；

步骤2.5：判断超快速冷却装置压力是否满足其压力要求，若满足，执行步骤2.6，否则，返回步骤2.4；

步骤2.6：当集管流量稳定时，流量计采集当前调节阀开口度对应的集管流量；

步骤2.7：判断冷却装置的调节阀当前开口度是否为100％，若是，则执行步骤2.9，否则，执行步骤2.8；

步骤2.8：将当前预标定点开口度与等开口度步长之和作为下一个预标定点开口度，将冷却装置集管调节阀开口度打开至该预标定点开口度，返回步骤2.3；

步骤2.9：根据调节阀开口度和对应的实际集管流量拟合出集管流量-调节阀开口度预标定曲线。

步骤3：根据冷却装置设备要求的流量范围和集管流量-调节阀开口度预标定曲线确定集管流量可用范围，即确定最小可用流量和最大可用流量；

步骤4：根据集管流量可用范围和集管流量-调节阀开口度预标定曲线，确定等流量步长，采用等流量步长法得到集管流量-调节阀开口度最终标定曲线；

步骤4.1：根据集管流量可用范围和预标定点数确定等流量步长；

步骤4.2：根据集管流量可用范围和等流量步长，在集管流量-调节阀开口度预标定曲线中确定集管流量-调节阀开口度最终标定曲线的标定点开口度；

步骤4.2.1：将步骤3确定的最小可用流量值和其对应的调节阀可用开口度作为集管流量-调节阀开口度最终标定曲线的第一个标定点；

步骤4.2.2：判断当前标定点开口度是否大于等于步骤3确定的最大可用流量值对应的调节阀开口度，若是，执行步骤4.2.5，否则，执行步骤4.2.3；

步骤4.2.3：在集管流量-调节阀开口度预标定曲线上找到流量值与当前标定点开口度对应的流量值的差值为等流量步长的点；