基于遗传的带钢楔形自动控制方法与流程

本发明涉及带钢热轧领域，尤其涉及一种热轧带钢楔形控制方法。

背景技术：

随着热连轧带钢越来越多地直接应用于汽车、家用电器等产品，用户对热轧带钢的楔形提出了更高的要求，以减少带钢在下游用户使用时的同板厚差。

在热轧实际生产过程中，很多公司并无楔形的自动控制功能，主要是因为楔形自动控制对轧机单侧辊缝偏差的调整易造成轧制稳定性差，特别是在精轧区域，楔形自动控制易导致精轧跑偏、单边浪、轧破甚至废钢。

专利《热轧带钢粗轧机组镰刀弯和楔形自动控制方法》，专利号：CN201010266910，其发明主要通过将现场粗轧机两侧轧制力的实际值、辊缝的实际计算值和机架两侧的弹跳参数等作为输入，经过精确的计算后，最终通过调节轧机单侧或两侧辊缝大小以实现对镰刀弯和楔形的纠正。该种方案只针对粗轧机出口的楔形进行调整，热轧成品还需要进行精轧7机架连轧，受各种因素影响，轧制完成后成品仍然可能楔形不佳。

专利《热轧串联式轧机的凸度和/或楔形自动控制方法及系统》，专利号：CN201010230419，通过精轧机出口楔形实测值按厚度比计算出F1-7机架出口需要调节的楔形偏差，最终同时计算出各机架的辊缝偏差调整量，每次调整均需等待F1调整的带钢到达F7出口板形仪后才能进行下一次的测量、计算和反馈调整。该方法存在严重滞后。此外该方法不能准确动态地保证辊缝偏差按等比例楔形进行调整，易导致精轧各机架出口出现单边浪、轧破等板形缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于遗传的带钢楔形自动控制方法，该方法基于秒流量平衡原则等比例控制各机架的楔形调节量，能够快速有效的对热轧成品楔形进行控制，克服了因调节楔形导致的单边浪等负面影响，大大提高了生产过程楔形的控制能力与水平。

本发明是这样实现的：一种基于遗传的带钢楔形自动控制方法，设定楔形值阈值，以带钢传动侧厚度与带钢操作侧厚度的差值为带钢楔形值，首先通过轧机出口处的检测仪检测得到带钢实测楔形值，并将带钢实测楔形值与楔形值阈值进行比较得到楔形偏差值；然后选取若干机架作为楔形控制机架并设定各楔形控制机架的效率系数，再将楔形偏差值结合带钢在楔形控制机架时的速度和效率系数计算得到该机架的单侧辊缝调节量。

设定各机架的辊缝调节阈值，当单侧辊缝实际调节量大于辊缝调节阈值时，取单侧辊缝实际调节量为辊缝调节阈值。

第i机架的所述单侧辊缝实际调节量ΔGap_i由公式1计算得到，

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{Gap}}_i=W_e\×\{\frac{K_{\mathrm{mi}}+K_{\mathrm{si}}}{K_{\mathrm{mi}}}\×\frac{v_{\mathrm{end}}}{v_i}\}\×K_i---\left(1\right)$

式中：ΔGap_i——第i机架的单侧辊缝实际调节量；

W_e——楔形偏差值，楔形偏差值＝轧机出口处的带钢实测楔形值-楔形值阈值；

K_mi——第i机架的轧机刚度系数；

K_si——第i机架的带钢塑性变形系数；

v_end——轧机末机架的带钢速度；

v_i——第i机架的带钢速度

K_i——第i机架的效率系数。

该控制方法还包括对带钢实测楔形值进行判定的步骤，当轧机出口处的带钢实测楔形值小于等于楔形值阈值时，不对各机架的辊缝进行调节。

本发明在对楔形进行控制时为减少对板形的影响，要求各机架等比例楔形变化，从而保证带钢在机架里不出现镰刀弯或板形不良情况。为保证带钢任一时间周期内都为等比例楔形变化，需要考虑带钢厚度变化的因素，因此控制中引入秒流量平衡原则，然后根据厚度与速度具有反比例的关系，得到各机架单侧辊缝调节量，这样控制过程中能够根据各机架实时检测的速度数据进行控制能够保证带钢楔形等比例变化，保证了楔形等比例遗传。

本发明基于遗传的带钢楔形自动控制方法基于秒流量平衡原则等比例控制各机架的楔形调节量，能够快速有效的对热轧成品楔形进行控制，克服了因调节楔形导致的单边浪等负面影响，大大提高了生产过程楔形的控制能力与水平；在调节中基于实时检测的数据进行动态反馈控制，直到楔形值满足要求，避免计算不准导致调节不准确的情况；在热轧产线投入使用后，效果显著，使带钢的楔形卷数合格率从40％提升到65％以上，提升了产品的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明基于遗传的带钢楔形自动控制方法的操作流程框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而 不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种基于遗传的带钢楔形自动控制方法，设定楔形值阈值，以带钢传动侧厚度与带钢操作侧厚度的差值为带钢楔形值，首先通过轧机出口处的检测仪检测得到带钢实测楔形值，并将带钢实测楔形值与楔形值阈值进行比较得到楔形偏差值；然后选取若干机架作为楔形控制机架并设定各楔形控制机架的效率系数，再将楔形偏差值结合带钢在楔形控制机架时的速度和效率系数计算得到该机架的单侧辊缝调节量。

在本发明中，通过实验发现，在相同辊缝调节量的情况下，各机架调节的效率不同，因此在选定了楔形控制机架后，通过实验得到各机架的效率系数。

第i机架的所述单侧辊缝实际调节量ΔGap_i由公式1计算得到，

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{Gap}}_i=W_e\×\{\frac{K_{\mathrm{mi}}+K_{\mathrm{si}}}{K_{\mathrm{mi}}}\×\frac{v_{\mathrm{end}}}{v_i}\}\×K_i---\left(1\right)$

式中：ΔGap_i——第i机架的单侧辊缝实际调节量；

W_e——楔形偏差值，楔形偏差值＝轧机出口处的带钢实测楔形值-楔形值阈值；

K_mi——第i机架的轧机刚度系数；

K_si——第i机架的带钢塑性变形系数；

v_end——轧机末机架的带钢速度；

v_i——第i机架的带钢速度

K_i——第i机架的效率系数。

在本实施例中，受到各机架调节能力的影响，需要设定各机架的辊缝调节阈值，当单侧辊缝实际调节量大于辊缝调节阈值时，取单侧辊缝实际调节量为辊缝调节阈值。

另外，在实际操作中，只要满足一定板形质量要求即可，因此本发明中，该控制方法还包括对带钢实测楔形值进行判定的步骤，当轧机出口处的带钢实测楔形值小于等于楔形值阈值时，不对各机架的辊缝进行调节。

如图1所示，使用本发明基于遗传的带钢楔形自动控制方法进行控制的具体步骤如下：

1)轧机出口处的检测仪检测得到的连续楔形值进行滤波处理，得到带钢实测楔形值；

2)判断带钢实测楔形值是否超过楔形值阈值，如不超过楔形值阈值直接跳到步骤6，如超 过进入下一步骤；

3)通过公式1计算得到各机架的单侧辊缝实际调节量；

4)将单侧辊缝实际调节量与辊缝调节阈值进行比较，当单侧辊缝实际调节量超过辊缝调节阈值时，取单侧辊缝实际调节量为辊缝调节阈值，其他情况下单侧辊缝实际调节量取公式1的计算值；

5)根据各机架的单侧辊缝实际调节量对机架辊缝进行调节；

6)结束。

本专利在本公司1580热轧L1系统中已经投入实施，并且在同类的热轧生产线上可以借鉴实施。实例：轧制钢卷号：124507051100规格：2.6*1275mm，投入本发明方法进行楔形控制，选定F4-F6机架作为楔形控制机架，机架的效率系数K₄＝0.25,K₅＝0.35,K₆＝0.4；出口处检测仪检测得到带钢实测楔形值为35μm，不满足楔形值阈值4um要求，需要投入本发明方法进行调节；

通过公式1计算得到F4-F6机架的单侧辊缝调节量分别为30.47μm、34.44μm、41.35μm，调节后出口处检测仪检测得到带钢实测楔形值为3μm，满足了楔形值阈值要求。