[发明专利]一种实现ESP精轧机组在线换辊撤辊后待命机架加入的方法

权利要求书

1.一种实现ESP精轧机组在线换辊撤辊后待命机架加入的方法，其特征在于，对各个机架均需要进行调节，且各机架间的调节为级联调节，其具体步骤如下：

S1：收集并输入工艺参数、板带参数和轧机参数；

S2：确定待命机架F_i，其中i表示机架的序号，1≤i≤5，对待命机架F_i上游各机架依次进行待命机架F_i加入轧制前阶段的调节；

S3：当变厚度点到达待命机架F_i时，待命机架F_i轧辊压下，加入轧制过程，开始进行待命机架F_i压下阶段的调节；

S4：待命机架F_i压下阶段调节完成后，当变厚度点到达F_i+1机架时，开始待命机架F_i下游机架调节阶段；

S5：使四机架代替五机架连轧的状态过渡到五机架正常轧制状态，进入变规格后常态五机架连轧，实现待命机架在线不停机加入轧制过程；

S2具体包括以下步骤：

步骤S2中对待命机架F_i的上游各机架F₁至F_i-1中各个机架的调节包括两部分，其分别是对所选定的机架F_k本身的调节，以及对所选定的机架F_k的下游机架的调节，其中，待命机架为F_i，1≤k≤i-1；对所选定的机架F_k本身的调节为辊缝和辊速的调节，对所选定的机架F_k的下游机架的调节为辊速调节；

S21：当k＝1时，首先判断机架F₁是否为待命机架，若满足机架F₁＝F_i，F₁为待命机架时，直接转入S3；若F₁不为待命机架，则转入S22；

S22：对待命机架F_i之前的机架F₁至F_i-1依次进行轧辊调节；

对待命机架F_i之前的机架F₁至F_i-1依次进行轧辊的辊缝和辊速调节的具体步骤如下：

S221：首先对待命机架F_i的上游机架F1的轧辊辊缝辊速调节：

机架F₁轧辊调节过程中，建立辊缝控制模型、张力控制模型和第一轧辊速度控制模型，通过辊缝控制模型、张力控制模型和第一轧辊速度控制模型对机架F₁进行调节，调节机架F₁的辊缝以改变其出口轧件的厚度，同时保证改变辊缝时机架F₁单位后张力保持不变，使其对上游生产无影响，同时通过距离模型跟踪变厚度区离开机架F₁的距离，将变厚度区控制在正在调节的机架F_k与正在调节的机架相邻的下游机架F_k+1之间，即机架F₁和机架F₂之间；

设变厚度区从产生到达到机架F_k+1的入口所需的时间为

其中L为相邻两个机架间距离，V_f,k为机架F_k轧辊线速度，则F_k整个辊缝调节过程的时间T应小于T_MAX，以便控制变厚度区域的长度，避免影响板形或板带的质量；

设变厚度区从产生到达到机架F₂的入口所需的时间为T_MAX1,

其中L为相邻两个机架间距离，V_f,1为机架F₁轧辊线速度，则F₁整个辊缝调节过程的时间T₁小于T_MAX1，以便控制变厚度区域的长度，避免影响板形或板带的质量；

距离模型如下：

L_i＝∑V_R,i(1+S_f,i)Δt

其中V_R,i为机架F_i轧辊转速，S_f,i为机架F_i轧件的前滑系数，Δt为时间步长；

S222：机架F₁下游机架辊速调节；

通过第二轧辊速度控制模型对机架F₁下游机架辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；

S223：计算变厚度区离开机架F₁距离：

通过距离模型进行不断累积计算变厚度区离开机架F₁的距离L₁，当满足L₁-L≥0时，转入S23，机架F₂开始调节；

其中，则变厚度区离开机架F₁的距离L₁的计算公式如下：

L₁＝∑V_R,1(1+S_f,1)Δt；

其L₁为变厚度区离开机架F₁的距离；V_R,1为机架F₁轧辊转速，S_f,1为机架F₁轧件的前滑系数，Δt为时间步长；

S23:判断机架F₂是否为待命机架，若满足机架F₂＝F_i，F₂为待命机架时，直接执行步骤S3，否则继续执行步骤S24；

S24：对机架F₂轧辊辊缝及辊速进行调节：

S241：机架F₂轧辊辊缝及辊速调节：

机架F₂轧辊调节过程中，通过辊缝控制模型、张力控制模型和第一辊速控制模型进行调节，调节机架F₂辊缝改变其出口轧件厚度，同时保证改变F₂辊缝时，机架F₂单位后张力保持不变，使其对上游生产无影响，同时通过距离模型跟踪变厚度区离开机架F₂的距离，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F₃的入口所需的时间为T_MAX2，

其中L为相邻机架间距离，V_f,2为机架F₂轧辊线速度，则机架F₂整个辊缝调节过程的时间T₂应小于T_MAX2；

S242：对机架F₂的下游机架进行辊速调节：

通过第二轧辊速度控制模型对机架F₂下游机架进行辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；

S243：计算变厚度区离开机架F₂距离：

通过距离模型进行不断累积计算变厚度区离开机架F2的距离L2，当满足L₂-L≥0时，机架F3开始调节；

变厚度区离开机架F2的距离L2的计算公式如下：

L₂＝∑V_R,2(1+S_f,2)Δt；

其L₂为变厚度区离开机架F₂的距离；V_R,2为机架F₂轧辊转速，S_f,2为机架F₂轧件的前滑系数，Δt为时间步长；

S25：依次调节待命机架Fi上游其余各机架；

变厚度点每移动到下一个机架时参照所述步骤S21和S23判断当前机架Fk是否为待命机架Fi，之后参照所述步骤S22和S24对当前机架Fk的辊速及辊缝的数值进行相应的调整，并对相应机架Fk下游各机架进行辊速调整，以保证下游各机架间张力值稳定，不断重复上述过程，直到变厚度点到达待命机架Fi前时，即当满足L_i-1-L≥0时，转入S3；其中

L_i-1＝∑V_R,i-1(1+S_f,i-1)Δt；

其中L_i-1为变厚度区离开机架F_i-1的距离；V_R,i-1为机架F_i-1轧辊转速，S_f,i-1为机架F_i-1轧件的前滑系数，Δt为时间步长；

S3具体包括以下步骤：

S31：待命机架F_i压下，其具体步骤如下：

S311:判断待命机架F_i是否为末机架，F_i是否等于F₅，若F_i＝F₅，待命机架为末机架，则执行S312，执行完成后结束轧制；

若Fi≠F5，Fi不是末机架执行S312后继续执行S313；

S312:待命机架F_i轧辊压下及辊速调节：

待命机架F_i轧辊压下过程中，通过张力控制模型和第一轧辊速度控制模型来调速，使待命机架F_i改变辊缝时，机架F_i-1前张力保持不变，待命机架F_i轧辊压下时对待命机架F_i的上游机架轧制无影响，通过辊缝控制模型使机架F_i达到设定的出口厚度值，待命机架F_i投入轧制过程；

S313:机架F_i+1轧辊辊缝及辊速调节：

通过辊缝控制模型和张力变换及轧辊速度控制模型进行计算和调整，通过第一轧辊速度控制模型，在变厚度区通过该机架前使机架F_i+1保证其后张力保持不变，同时通过辊缝模型，调节F_i+1机架辊缝改变其出口轧件厚度；

S314:机架F_i+1下游机架辊速调节：

通过第二轧辊速度控制模型对机架F_i+1下游各机架进行辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；

S315:计算变厚度区离开待命机架F_i距离：

通过距离模型进行不断累积计算变厚度区离开机架F_i的距离L_i，当满足L_i-L≥0时，转入步骤S32，机架F_i+1开始调节；

距离模型如下：

L_i＝∑V_R,i(1+S_f,i)Δt

其中V_R,i为机架F_i轧辊转速，S_f,i为机架F_i轧件的前滑系数，Δt为时间步长；

S32：机架F_i+1调节阶段：

S321:判断机架F_i+1是否为末机架，若为末机架则执行完步骤S322便结束整个待命机架加入轧制的过程，否则执行完S322后继续执行接下来的步骤S323；

S322:机架F_i+1轧辊辊缝辊速调节：

机架F_i+1轧辊调节过程中，通过张力控制模型和第一轧辊速度控制模型来调速，在变厚度区通过该机架后使机架F_i+1保证其后张力保持不变，同时通过辊缝模型，将产品出口厚度调整为新的设定厚度值；

S323:机架F_i+2机架辊速调节：

通过辊缝控制模型和张力变换及轧辊速度控制模型进行计算和调整，通过第一轧辊速度控制模型，在变厚度区通过该机架前使机架F_i+2保证其后张力保持不变，同时通过辊缝模型，调节F_i+2机架辊缝改变其出口轧件厚度；

S324:机架F_i+2下游机架辊速调节：

通过第二轧辊速度控制模型对机架F_i+2下游各机架进行辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；

S325:计算变厚度区离开机架F_i+1距离：

通过距离模型进行不断累积计算变厚度区离开机架F_i+1的距离L_i+1，当满足L_i+1-L≥0时，机架F_i+2开始调节，执行下一步骤；

距离模型如下：

L_i+1＝∑V_R,i+1(1+S_f,i+1)Δt

其中V_R,i+1为机架F_i+1轧辊转速，S_f,i+1为机架F_i+1轧件的前滑系数，Δt为时间步长；

S33:机架F_i+1下游各机架调节阶段：

变厚度点每移动到待命机架的各个后续下游机架时参照所述步骤S32进行调整，进而对机架F₅上游的相应机架的辊速及辊缝值进行相应的调整，以及对相应机架下游各机架进行辊速调整，以保证下游各机架间张力值稳定，直到变厚度点到达机架F₅前时；

S34:机架F₅调节阶段：

S341:机架F₅轧辊辊缝辊速调节：

机架F₅轧辊调节过程中，通过张力控制模型和第一轧辊速度控制模型来调速，使机架F₅改变辊缝时其后张力保持不变，使其对上游机架轧制无影响，通过辊缝控制模型，在入口变厚度区刚通过后，将产品最终轧件厚度调整为新的设定厚度值；

S342:待命机架加入轧制的过程结束，变规程完成后精轧机组进入五机架连轧状态。