热轧来料凸度及楔形异常波动预警控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轧制过程异常情况的预警控制方法，尤其涉及一种热轧来料异常情况的预警控制方法。
【背景技术】
[0002]电工钢板的边缘降(Edge Drop)，简称为边降，也称为边部减薄，这是电工钢板尺寸的重要参数。因电工钢板需要冲片后叠层使用，如果钢板边缘降过大，冲出的硅钢片将会有规律地一边厚一边薄，叠片后的定子和转子就会发生很大的尺寸偏差，从而影响线圈的缠绕和电动机的效能。因此边缘降精度(同板差精度)是电工钢板的一个重要尺寸指标，用户对电工钢板的边缘降指标都有严格的要求。
[0003]边缘降的传统定义是距离边部10mm位置的厚度Ha减去距离边部15mm位置的厚度H15的差值，如图1所示:边缘降=Ha-H15
[0004]但随着目前用户对产品质量要求的不断提高，传统的边缘降定义已经难以满足要求，时常发生当传统边缘降的控制水平完全达到机组控制要求，而仍然无法满足用户对断面形状要求的情况。因此目前在生产边缘降要求最高的电工钢产品的冷轧机组均将边缘降概念拓展至同板差，即带钢中心点厚度Hc减去距离边部15_位置的厚度H15的差值:同板差(边缘降)=Hc-H15
[0005]以此计算得到的边缘降值能够真正体现全板宽范围内的厚度差异，这是表征机组精度控制能力的优良指标。
[0006]而与冷轧电工钢产品同板差相应的，则是热轧供料的凸度及楔形，目前热轧产品的凸度计算方法为中心点厚度减去两侧15mm处位置厚度和的一半，而楔形为热轧产品指定的一侧距离边部15_处厚度减去另一侧15_处厚度所得值。通过凸度及楔形，即可得到两侧15_处分别与中心点厚度的差值。
[0007]热轧产品供料凸度=Hc- (H15E+H15L) /2
[0008]热轧产品供料楔形=H15irHia
[0009]其中H。为热轧供料中心点厚度，H15k为热轧供料右侧距离边部15mm处厚度，Hia为热轧供料左侧距离边部15_处厚度，H15e与Hia可根据实际情况进行指定。
[0010]当今世界上先进的轧机在边缘降的控制上主要采用反馈控制系统及前馈控制系统，其主要控制思路均为使用带倒角或特殊弧形的工作辊或中间辊对边部减薄区域进行补偿以降低边缘降值。反馈控制是在轧机出口边缘降仪对边缘降值测量后根据实际值与设定值的关系进行轧辊窜动调节(图2)，而前馈控制则是根据轧制之前所测量的热轧来料凸度及楔形值，按照一定换算关系，结合目标值要求对轧辊窜动值进行提前设定。
[0011]反馈控制及前馈控制(图3)各有其优缺点:反馈控制系统稳定性高但反应较为滞后，前馈控制系统可进行提前设定，但总体稳定性较差。目前主流的方法为带钢中间段采用反馈控制，带钢头尾段采用前馈控制，或者将反馈控制逻辑输出值(较大比重)与前馈控制逻辑输出值(较小比重)按照一定的比例关系进行加权后取最终输出值。
[0012]由于目前主流方法在应用时无法将前馈及反馈的缺点克服，故在边缘降控制的过程中始终存在一个较大的风险，即当热轧来料凸度剧烈波动时，当前系统无法及时反应，因前馈仅在头尾段使用或仅在输出值中占较小比重。例如，当热轧来料凸度剧烈下降，按照当前的反馈控制程序为主的控制思路，可能会造成边缘降过控制，导致边部增厚起筋情况的发生。而当来料凸度剧烈上升时，当前的逻辑控制又无法跟上实际控制要求，造成边缘降控制不到位的情况发生。其中边部增厚起筋问题因严重影响产品质量，层与层之间叠加后易造成对应区域产品折皱，这与边缘降的控制之间矛盾较明显，目前针对起筋问题的主要解决手段是降低整体轧辊窜动水平，而轧辊窜动水平的整体性降低给边缘降的控制带来较大的负面影响。
[0013]在中国实用新型专利申请第CN201020263155.1号中揭示一种热轧串联式轧机的凸度和/或楔形自动控制系统，其通过在热轧串联式轧机中建立从首台到最后一台精轧机架的工作辊弯曲和辊缝调平的反馈控制，实现了全自动化的带材凸度(楔形)控制，即在轧制过程中，ASCC模型在检测出带钢楔形后，同目标楔形比较得出偏差，利用系统的综合运算和控制手段进行纠偏，建立阶梯式调整方法，从而使反馈控制的响应最大化，以纠正带钢楔形和凸度，保证产品良好的平直度，防止带钢在各机架内的蛇形运动，消除现有凸度控制手段单一的弊端，综合平衡了凸度和平直度的关系。虽然该反馈控制保证带材长轴方向的凸度精度与楔形，提高平直度，保证产品质量和生产安全，并能有效提高轧钢厂经济效益。但该实用新型所涉及的主要是热轧串联式轧机的凸度及楔形自动控制系统，而并不能解决冷轧边缘降控制过程中来料凸度及楔形剧烈变化所引起的问题。
[0014]在中国发明专利申请第CN200810039856.4号中揭示一种冷轧带钢平直度控制方法，包括平直度前馈控制与平直度反馈控制以及两者之间的协调控制；基于I号机架入口配置的断面仪实时检测热轧来料断面形状、平直度和各个机架实测轧制工艺参数，包括轧制力实测值、板形调节机构实测值，对所有各个机架出口的平直度进行前馈控制；基于在冷轧机出口配置的板形辊实测冷轧带钢的平直度，重点对末机架出口平直度进行反馈控制。该发明及时消除热轧来料断面形状、平直度以及轧制工艺参数波动对末机架出口平直度的影响，可以进一步提高冷轧带钢的平直度质量；对各个机架出口平直度进行自动控制，可以减少断面、跑偏等异常情况的发生率，提高冷连轧生产过程的稳定性。该发明的冷轧带钢平直度控制方法也无法解决冷轧边缘降控制过程中来料凸度及楔形剧烈变化所引起的问题。
[0015]综上所述，现有技术存在问题如下:
[0016]边缘降控制作为冷轧工序的重要功能，目前主要采用前馈及反馈程序结合的方式。前馈控制及反馈控制各有其优缺点，故目前边缘降控制过程主要为带钢中间段采用反馈控制，带钢头尾段采用前馈控制，或者将反馈控制逻辑输出值(较大比重)与前馈控制逻辑输出值(较小比重)按照一定的比例关系进行加权后取最终输出值的方式进行。而在实际生产过程中，由于存在边部增厚问题，故要求前馈及反馈控制程序在控制边缘降的同时，还必须保证窜动的准确性，目前为控制边部增厚问题，一般采用的方法是降低窜动总体水平。但在实际生产过程中，此种方式对边缘降控制的负面作用较大，不利于实物质量水平的提升。现有的控制方法在热轧来料凸度或楔形剧烈变化时无法及时进行调节，容易造成边缘降控制不到位或边部增厚起筋的情况发生，其中边部增厚起筋问题因严重影响产品质量，与边缘降的控制之间矛盾较明显，而目前通过降低整体窜动水平来预防起筋的方法给边缘降的控制带来较大的负面影响。
【发明内容】
[0017]本发明的目的在于提供一种热轧来料凸度及楔形异常波动预警控制方法，可减小热轧来料凸度及楔形异常波动给冷连轧过程带来的影响，提高冷轧产品的边缘降控制总体水平并避免起筋缺陷的发生。
[0018]本发明的热轧来料凸度及楔形异常波动预警控制方法