[发明专利]ESP精轧机组逆流在线换辊与动态变规程同时进行的方法

权利要求书

1.一种ESP精轧机组逆流在线换辊与动态变规程同时进行的方法，其特征在于：用于六机架布置的ESP无头轧制精轧机组在线换辊设备，正常轧制生产时，任意五机架投入运用，一机架为待命机架，所述方法采用逆流换辊策略分别调节换辊机架F_i上游各机架、换辊机架F_i、各个过渡机架、待命机架F_j、待命机架F_j下游各机架的轧辊转速和辊缝，其中j＞i，包括以下步骤：

(1)收集并输入在线换辊与动态变规程前后的工艺、板带、轧机参数，其中F_n代表精轧机组轧机的架次，下脚标n值为轧机架次值，且1≤n≤6并为整数；

(2)换辊机架F_i上游各机架调节阶段：

2a1)轧机架次n为变量，设置其初值为n＝1；

2a2)判断机架F_n是否为换辊机架F_i，即n＝i，当机架F_n为换辊机架F_i时直接执行步骤(3)，当机架F_n不为换辊机架时则执行步骤2b1)；

2b1)机架F_n调节辊缝并调辊速：

机架F_n辊缝调节并调速过程中，通过辊缝控制模型二和轧辊速度控制模型一，改变机架F_n的辊缝及辊速值使其达到预先设定值，即使其厚度值为新规程下机架F_n的厚度值，后张力值保持不变，并使其动作时对上游生产无影响，与此同时也产生了变厚度区，将变厚度区控制在两个机架内，设变厚度区从产生到达到机架F_n+1的入口所需的时间为T_MAX，则整个动作过程的时间T应小于T_MAX：

其中L为相邻机架间距离，V_f,n为机架F_n轧辊线速度；

2b2)机架F_n+1辊速、辊缝调节：

通过辊缝控制模型一调节机架F_n+1辊缝使其达到预先设定值，保证机架F_n+1在其后张力变化时保持其出口厚度不变，通过张力变换及轧辊速度控制模型调节其轧辊转速使其后张力值达到新规程的预先设定值，

当n＝4时，直接执行步骤2b4)，如n≠4则继续执行步骤2b3)；

2b3)机架F_n+1下游各机架调节辊速：

机架F_n+1下游各机架通过张力控制模型和轧辊速度控制模型二来调速，保证下游各机架后张力不变；

2b4)计算变厚度区离开机架F_n距离：

通过距离模型不断累积计算变厚度区离开机架F_n的距离L_n，当不满足L_n-L≥0时循环执行步骤2b1)、2b2)、2b3)，当满足L_n-L≥0时，令n＝n+1，执行步骤2a2)；

(3)换辊机架F_i调节辊缝并调辊速阶段：

3a1)换辊机架F_i轧辊抬升并调辊速：

通过轧辊速度控制模型一进行计算和调整，在换辊机架F_i改变辊缝的同时，改变换辊机架F_i的辊速值使其达到预先设定值，保证其后张力值保持不变，调节过程直至撤出换辊机架F_i撤出轧制为止，且此时变厚度区恰好完全通过换辊机架F_i；当i为5时，直接执行步骤3a5)后便开始执行步骤(5)，如不为5，则继续执行步骤3a2)；

3a2)判断j是否等于i+1，当j不等于i+1时，则执行步骤3a3)，当j等于i+1时，则直接执行步骤3b1)；

3a3)机架F_i+1辊速、辊缝调节：

通过辊缝控制模型一调节机架F_i+1辊缝使其达到预先设定值，保证机架F_i+1在其后张力变化时保持其出口厚度不变，通过张力变换及轧辊速度控制模型调节其轧辊转速使其达到预先设定值，使机架F_i+1后张力达到预先设定值，与换辊机架F_i的后张力值相同，此过程在换辊机架F_i撤出前完成；

3a4)机架F_i+1下游各机架辊速调节：

机架F_i+1下游各机架通过张力控制模型和轧辊速度控制模型二调节其各自轧辊转速，保证下游各机架后张力不变；

3a5)计算变厚度区离开换辊机架F_i距离：

通过距离模型不断累积计算变厚度区离开换辊机架F_i的距离L_i，当不满足L_i-L≥0时循环执行步骤3a1)、3a2)、3a3)、3a4)，当换辊机架F_i撤出轧制时则循环执行步骤3a2)、3a3)、3a4)，当L_i-L≥0满足时，再判断i是否为5，当i不为5时，直接执行步骤(4)，机架F_i+1开始调节，当i为5时，直接执行步骤(5)；

3b1)机架F_i+2辊速、辊缝调节：

通过辊缝控制模型一调节机架F_i+2辊缝使其达到预先设定值，保证机架F_i+2在其后张力变化时保持其出口厚度不变，通过张力变换及轧辊速度控制模型调节其轧辊转速使其达到预先设定值，使机架F_i+2后张力达到预先设定值，与换辊机架F_i的后张力值相同，此过程在换辊机架F_i撤出前完成；

3b2)判断n是否为4，当n为4时，直接执行步骤3b4)，当n不为4时，继续执行步骤3b3)；

3b3)机架F_i+2下游各机架辊速调节：

机架F_i+2下游各机架通过张力控制模型和轧辊速度控制模型二调节其各自轧辊转速，保证下游各机架后张力不变；

3b4)计算变厚度区离开换辊机架F_i距离：

通过距离模型不断累积计算变厚度区离开换辊机架F_i的距离L_i，当不满足L_i-L≥0时循环执行步骤3a1)、3b1)、3b2)、3b3)，当换辊机架F_i撤出轧制时则循环执行步骤3b1)、3b2)、3b3)，当L_i-L≥0满足时，直接执行步骤(5)，机架F_j开始调节；

(4)换辊机架F_i下游各个过渡机架调节阶段：

4a1)轧机架次变量值n此时为：n＝i+1；

4a2)判断机架F_n是否为待命机架F_j，即判断j是否等于n，当机架F_n为待命机架时直接执行步骤(5)，当机架F_n不为待命机架时则开始执行步骤4b1)；

4b1)机架F_n辊缝调节并调辊速：

通过辊缝控制模型二和轧辊速度控制模型一进行计算和调整，改变机架F_n的辊缝及辊速值使其达到预先设定值，在变厚度区完全通过后使其出口厚度值变为新规程下机架F_n的厚度值，并保证随其后张力值保持不变；

4b2)定义变量k，当j＝n+1时，k＝1，当j≠n+1时，k＝0；

4b3)机架F_n+k+1辊速、辊缝调节：

通过辊缝控制模型一调节机架F_n+k+1辊缝使其达到预先设定值，保证机架F_n+k+1在其后张力变化时保持其出口厚度不变，通过张力变换及轧辊速度控制模型调节其轧辊转速使其达到预先设定值，使机架F_n+k+1后张力达到预先设定值，与新规程下机架F_n+k+1的后张力值相同，

判断n是否为4，当n为4时直接执行步骤4b5)，当n不为4时，继续执行步骤4b4)；

4b4)机架F_n+1下游各机架辊速调节：

机架F_n下游各机架通过张力控制模型和轧辊速度控制模型二调节其各自轧辊转速，保证下游各机架后张力不变；

4b5)计算变厚度区离开机架F_n距离：

通过距离模型不断累积计算变厚度区离开机架F_n的距离L_n，当不满足L_n-L≥0时循环执行步骤4b1)、4b2)、4b3)、4b4)，当变厚度区完全通过机架F_n后则循环执行步骤4b2)、4b3)、4b4)，当满足L_n-L≥0时，令n＝n+1，重复执行步骤4a2)；

(5)待命机架F_j调节辊缝并调辊速阶段：

5a1)待命机架F_j辊缝调节并调辊速：

待命机架F_j加入轧制过程时，通过辊缝控制模型二和轧辊速度控制模型一进行计算和调整，改变待命机架F_j的辊缝及辊速值使其达到预先设定值，当变厚度区恰好完全通过待命机架F_j后其出口厚度值变为新规程下机架F_j的厚度值，并使其后张力值变为新规程下机架F_j的后张力值随后保持不变；

5a2)判断待命机架F_j是否为末机架，即判断j是否为6，当其为末机架时则结束换辊并变规程过程，当其不为末机架时，执行5a3)步骤；

5a3)机架F_j+1辊速、辊缝调节：

通过辊缝控制模型一调节机架F_j+1辊缝使其达到预先设定值，保证机架F_j+1在机架F_j后张力变化时保持其出口厚度不变，通过张力变换及轧辊速度控制模型调节其轧辊转速使其达到预先设定值，使机架F_j+1在调节辊缝时后张力值变为新规程下机架F_j+1的后张力值；

5a4)判断j是否为5，当其为5时直接执行步骤5a6)，当其不为5，则继续执行5a5)步骤；

5a5)机架F_j+1下游各机架辊速调节：

机架F_j+1下游各机架通过张力控制模型和轧辊速度控制模型二调节其各自轧辊转速，保证下游各机架后张力不变；

5a6)计算变厚度区离开待命机架F_j距离：

通过距离模型不断累积计算变厚度区离开待命机架F_j的距离L_j，当不满足L_j-L≥0时循环执行步骤5a1)、5a2)、5a3)、5a4)、5a5)，当变厚度区恰好完全通过待命机架F_j后则循环执行步骤5a2)、5a3)、5a4)、5a5)，当满足L_j-L≥0时，执行步骤(6)，机架F_j+1调节开始；

(6)待命机架F_j下游机架调节辊缝并调辊速阶段：

6a1)轧机架次变量值n此时为：n＝j+1；

6a2)判断n是否为6，当n为6时，则仅执行完步骤6b1)且变厚度区完全通过机架F_n后便结束整个换辊过程，当n不为6时，则继续执行6b1)之后的步骤；

6b1)机架F_n辊缝调节并调辊速：

通过辊缝控制模型二和轧辊速度控制模型一进行计算和调整，改变机架F_n的辊缝及辊速值使其达到预先设定值，在变厚度区完全通过后使其出口厚度值变为新规程下机架F_n的厚度值，并保证其后张力值保持不变；

6b2)机架F_n+1辊速、辊缝调节：

通过辊缝控制模型一调节机架F_n+1辊缝使其达到预先设定值，保证机架F_n+1在机架F_n后张力变化时保持其出口厚度不变，通过张力变换及轧辊速度控制模型调节其轧辊转速使其达到预先设定值，并使其后张力值变为新规程下机架F_n+1的后张力值随后保持不变；

6b3)判断n是否为5，当n为5时，则结束整个换辊过程，当n不为5时，则继续执行步骤6b4)；

6b4)机架F_n+1下游各机架辊速调节：

机架F_n+1下游各机架通过张力控制模型和轧辊速度控制模型二调节其各自轧辊转速，保证下游各机架后张力不变；

6b5)计算变厚度区离开换辊机架F_n距离：

通过距离模型不断累积计算变厚度区离开换辊机架F_n的距离L_n，当不满足L_n-L≥0时循环执行步骤6b1)、6b2)、6b3)、6b4)，当变厚度区恰好完全通过机架F_n后则循环执行步骤6b2)、6b3)、6b4)，当满足L_n-L≥0时，令n＝n+1，重复执行步骤6a2)。