您好, 访客   登录/注册

热轧粗轧模型控制

来源:用户上传      作者: 黄爽

  摘 要 粗轧模型控制系统是热轧生产的重要环节之一,热轧带钢的宽度控制主要由该系统来完成。本文介绍了粗轧模型控制方法以及粗轧模型主要功能模块内容。
  关键词 粗轧;模型;控制;系统
  中图分类号TG33 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)101-0172-02
  粗轧模型系统控制的主要目的是将经过加热炉加热后的原料板坯,轧制成满足成品宽度、适合精轧轧制要求厚度的中间坯。它是热轧生产的重要环节之一,热轧带钢的宽度控制主要由该系统来完成。粗轧模型主要包括定宽机模型设定、粗轧模型设定、粗轧模型重计算、自学习四个模块。
  1 粗轧模型控制方法
  整个粗轧模型控制系统以一个独立进程的方式存在于HDP系统平台中,粗轧模型系统进程同其他应用进程之间的数据交换通过访问系统统一的共享区来实现,模型进程下创建有预设定线程、设定线程、自学习线程。模型进程的起停由HDP系统平台统一管理,模型进程下的应用线程同样由系统平台的事件来管理。粗轧模型系统的模型参数表,保存在由系统统一创建的模型共享区中。
  京唐1580热连轧粗轧模型系统主要控制方法是根据加热炉出炉坯的轧制计划原始数据,按照给定的道次数和相应的压下率分配各个道次的水平辊负荷,设定出水平辊轧制规程;立辊模型根据中间坯目标宽度按照OKADO曲线原理,对各个道次的侧压量进行分配,设定出最优的立辊轧制规程。粗轧模型每道次根据实际检测数据对未轧道次的规程进行重计算,下一道次的轧制规程都采用上道次轧制后重计算的规程,水平辊模型在重计算时同时对轧制力参数进行自学习。立辊模型在每道次轧制完后根据实测数据进行的宽度自学习,修正下一块钢的立辊设定规程。精轧出口宽度反馈到模型系统中时,模型启动对精轧出口宽度的自学习,修正粗轧中间坯宽度值。
  2 粗轧模型模块功能
  粗轧模型中主要模块包括数据准备模块、规程设定模块、自学习模块组成,其中规程设定模块包含定宽机控制模型、粗轧模型预设定计算、粗轧模型重计算三个部分。
  2.1数据准备模块
  粗轧模型参数以二进制数据文件形式保存,当系统启动时将数据文件中的数据导入到共享内存中供模型运行调用,系统运行中,对共享内存中随时变化的数据定时回存为二进制数据文件,当系统关闭时对所有共享内存中的数据回存为二进制数据文件,这样保证重新启动系统后模型数据具有最新特性。
  模型设定数据和实际反馈数据同样以二进制数据文件进行保存,当模型设定完成后以钢卷号和道次号排序对其结果进行保存,同样应用进程采集到实际轧制数据后,以钢卷号信息和道次号排序将实际轧制数据保存。设定数据和实际反馈数据需一一对应,方便对模型设定规程的查看、比较。
  2.2规程设定模块
  定宽机模型设定包含SSP压下量的确定、SSP出口宽度的计算,预报SSP出口厚度,给出夹送辊辊缝设定,计算板坯定宽后的长度,便于一级跟踪。该模型还包括头尾短行程功能以及楔形坯的处理。
  粗轧模型主要功能是将来料板坯轧制成适合精轧轧制的中间坯,带钢的宽度控制主要是通过粗轧模型来控制。
  粗轧模型系统所有功能都由应用系统激活,从板坯入炉到被粗轧轧机轧制前模型共进行5次设定计算。板坯入炉时粗轧模型系统对该板坯进行入炉预设定计算;板坯在出炉前对该板坯进行出炉预设定计算;板坯在出炉时对该板坯进行出炉设定计算(以上设定是模型的预设定)。出炉设定用于粗轧第一道次轧制的设定规程,以后各次的设定规程由模型重计算得到。在每道次轧制中,带钢总长经过轧机5/8距离的时候,应用系统开始采集现场实际轧制数据,数据采集完毕时触发模型进行重计算。
  2.2.1定宽机控制模型
  该模型主要完成了定宽机模型的宽度规程设定,包括定宽机的步进长度,每道次的击打位置,定宽机的辊缝以及夹送辊的辊缝位置等,对粗轧第一道次出口宽度进行预报,并根据粗轧第一道次出口宽度进行宽度自学习,更好地保证成品宽度精度。
  2.2.2粗轧模型设定计算
  粗轧模型主要有水平辊模型和立辊模型,粗轧模型系统接收到触发设定计算请求后,先进行水平辊模型设定计算,再进行立辊模型设定计算。
  粗轧水平辊模型的目标是在轧机条件(轧制力、力矩、速度等)、材料特性(材料屈服点和温度)和轧线特性(辊道的最大速度和加速度等)等条件允许的情况下为粗轧机计算一套设定参数,以便使板坯经过粗轧机轧制后达到目标厚度;同时根据相关的生产来优化轧制规程。
  2.2.3粗轧模型重计算
  根据当前轧制道次所采集的实际数据,重新计算未轧道次的轧制规程。此功能是应用系统在每道次轧制时采集完重计算所需数据时触发。
  3 粗轧模型自学习
  模型自学习是指模型根据轧制出的实测数据同模型预设定的数据进行比较,运用模型给定的自学习率对模型的修正参数进行不断更新,使得模型的预设定更加接近最终的控制目标。粗轧模型中有轧制力、轧制力矩、温度、粗轧第一道此处口宽度、粗轧出口宽度、精轧出口宽度的自学习。
  模型自学习系统是AWC二级模型中非常重要且不可缺少的部分,模型的强大功能也体现在自学习功能上。每次带钢经过测宽仪后对实际宽度与计算宽度进行比较,模型进行自学习计算,使设定值逐渐靠近实际值,每次自学习时会对自学习系数进行修正,修正后的自学习系数分别存入各钢种对应的数据表中,对不同钢种不同轧制规格的钢,轧制时间越长模型精度会越高。
  对于SSP宽度模型,自学习用处很大。粗轧第一道次从测宽仪得来的实际值和计算值之间的差作为补偿下一板坯SSP设定的补偿量。
  粗轧共三各自学习系数控制不同道次立辊模型的设定,一般是前2个道次设定用第一个自学习系数,中间2道次用第二个自学习系数,最后2道次用第三个自学习系数。所以当前2道次轧制完成,模型根据实际采集的数据对第一个自学习系数进行学习,后边两个自学习系数的学习以此类推。
  模型自学习需采集水平辊轧制力、辊缝、轧制速度、轧制力矩;立辊辊缝、轧制力、轧制速度、轧制力矩;入口、出口温度;测宽仪测量宽度,以及轧制道次号。
  4 结论
  粗轧模型控制系统在热轧带钢宽度控制过程中起着重要作用,对其进行深入的研究能够更好的保证带钢宽度指标,提升京唐公司的产品质量。
  参考文献
  [1]黄爽,张杰,谢光远,等.首钢京唐热轧2250mm短行程控制的研究[J].中国科技博览,2012,3:89-90.
  [2]张杰,黄爽,唐勤,等.1580热轧钢带宽度控制方法研究[J].河北冶金,2012,6:18-20.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-4574926.htm