中厚板轧制生产线自动化系统13490（可编辑）

中厚板轧制生产线自动化系统13490（可编辑） 2013 年 5 月 7 日 2013 年 5 月 7 日 2013 年 6 月 4 日 编辑:任秀平 编辑:任秀平 B 0 4 轧钢技术 B 0 4 轧钢技术 编辑:任秀平 B 0 4 轧钢技术 Steel Rolling Technology Steel Rolling Technology Steel Rolling Technology 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(简称RAL), 其前身是东北工学院轧钢实验室, 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室(简称RAL), 其前身是东北工学院轧钢实验室, 立项建设二十周年 立项建设二十周年 1991年获批立项建设, 1995年通过国家验收, 成为我国轧制技术及其自动化领域唯一的国家重点实验室。RAL 1991年获批立项建设, 1995年通过国家验收, 成为我国轧制技术及其自动化领域唯一的国家重点实验室。RAL 秉承 “开放、 流动、 联合、 竞争” 的运行机制, 以国民经 济需求为导向, 取得了一系列具有自主知识产权的科研创 秉承 “开放、 流动、 联合、 竞争” 的运行机制, 以国民经济需求为导向, 取得了一系列具有自主知识产权的科研创 自主创新系列成果(33) 自主创新系列成果(33) 新成果。为庆祝RAL建设二十周年, 本报特组织相关报道, 以飨读者。 新成果。为庆祝RAL建设二十周年, 本报特组织相关报道, 以飨读者。 中厚板轧制生产线自动化系统 中厚板轧制生产线自动化系统 热连轧轧制生产线自动控制系统 中厚板生产线的自动控制 基础。 别较大时, 会使规程分配和设定 定一个减薄路径必须设定约束 对于单机架的交叉轧制, 由于轧 中厚板生产线的自动控制 基础。 别较大时, 会使规程分配和设定 定一个减薄路径必须设定约束 对于单机架的交叉轧制, 由于轧 可 可分 分为 为基 基础 础自 自动 动化 化控 控制 制和 和过 过程 程 由 由于 于厚 厚板 板轧 轧制 制工 工艺 艺复 复杂 杂、 、 轧 轧 值 值的 的计 计算 算产 产生 生较 较大 大偏 偏差 差, , 所 所以 以需 需 条 条件 件。 。 件 件需 需要 要在 在轧 轧线 线上 上多 多次 次往 往返 返运 运送 送, , (上接 19 期 B04 版) 与带钢断面关系最为密切的轧辊 轧辊弹性模拟计算软件, 可以处 者兼有利弊,RAL 开发的板形设 带钢样本在机架间的微跟踪, 成 自 自动 动化 化控 控制 制, , 通 通过 过二 二者 者的 的协 协作 作, , 制 制节 节奏 奏快 快、 、 品 品种 种规 规格 格多 多、 、 多 多道 道次 次 要 要根 根据 据一 一次 次待 待温 温区 区间 间和 和二 二次 次待 待 由 由于 于计 计算 算出 出的 的轧 轧制 制规 规程 程不 不 控 控制 制过 过程 程更 更为 为复 复杂 杂。 。 弹性变形规律进行深入系统的分 理轧机刚度不对称、 轧件温度不 定模型可以分别采用上述两种方 为实现高精度终轧温度控制的关 2.2 板形设定和控制模型 可以实现中厚板轧机的全线自 反复轧制、 温度等影响因素测量 温区间的两个测温仪数据来校 能使设备负载超限, 因此从操 轧制节奏控制需要考虑控 可以实现中厚板轧机的全线自 反复轧制、 温度等影响因素测量 温区间的两个测温仪数据来校 能使设备负载超限, 因此从操 轧制节奏控制需要考虑控 板形是衡量带钢产品质量 析和研究。 对称、 轧件楔形、 跑偏等情形, 也 法实现比例凸度的分配。 键问题。 动化控制。 难、 人工干预较多等, 所以轧制 正坯料出炉温度。主要功能如 作稳妥和合理利用设备考虑, 一 制轧制过程时间和空间的匹配 动化控制。 难、 人工干预较多等, 所以轧制 正坯料出炉温度。 主要功能如 作稳妥和合理利用设备考虑, 一 制轧制过程时间和空间的匹配 的重要指标之一, 由于外界影响 东北大学轧制技术及连轧自 用于中板侧弯的分析与研究。 一般认为负荷分配对于板形 RAL 提出样本冷却单元的 基 基础 础自 自动 动化 化系 系统 统是 是轧 轧机 机计 计 规 规程 程的 的精 精确 确设 设定 定非 非常 常困 困难 难, , 就 就轧 轧 下 下: : 般 般会 会指 指定 定各 各道 道次 次轧 轧制 制负 负荷 荷 ( (压 压下 下 关 关系 系, , 给 给出 出最 最佳 佳的 的交 交叉 叉轧 轧制 制模 模 因素复杂, 检测手段和控制技术 动化国家重点实验室采用影响函 采用该软件可模拟多种辊系 的影响较为直接, 所以在一些过 概念, 将精轧机组分为若干个冷 算 算机 机控 控制 制的 的直 直接 接执 执行 行者 者, , 它 它直 直接 接 制 制规 规程 程的 的设 设定 定而 而言 言, , 厚 厚板 板轧 轧机 机比 比 1 1) ) 一 一次 次测 测温 温和 和二 二次 次测 测温 温实 实 量 量、 、 轧 轧制 制力 力、 、 轧 轧制 制力 力矩 矩、 、 轧 轧制 制功 功率 率 式 式, , 并 并给 给出 出合 合理 理的 的出 出炉 炉时 时刻 刻判 判 不完善, 比如平直度的测量受到 数法开发了轧辊弹性变形模拟计 曲线条件下的轧辊弹性变形, 通 程控制系统中, 将板形设定模型 却单元, 针对冷却单元对样本进 控制设备和执行机构, 其实现的 热连轧机困难得多, 经过多年的 时数据处理: 将采样的实时温度 等)间的比值, 将总负荷以适当 断, 保证最佳的出炉时间间隔, 控制设备和执行机构, 其实现的 热连轧机困难得多, 经过多年的 时数据处理: 将采样的实时温度 等)间的比值, 将总负荷以适当 断, 保证最佳的出炉时间间隔, 张力的影响, 而轧辊热凸度的在 算软件, 实现了对单位宽度轧制 过分析与比较确定最优辊系曲 与精轧设定模型结合在一起, 板 行跟踪和机架间冷却微调控制。 功 功能 能包 包括 括顺 顺序 序控 控制 制、 、 逻 逻辑 辑控 控制 制、 、 潜 潜心 心研 研发 发和 和技 技术 术积 积累 累, , R RA AL L中 中厚 厚 数 数据 据进 进行 行相 相应 应处 处理 理, , 然 然后 后判 判断 断数 数 的 的比 比例 例分 分配 配到 到各 各道 道次 次, , 避 避免 免负 负荷 荷 提 提高 高轧 轧线 线的 的生 生产 产率 率。 。轧 轧制 制节 节奏 奏 线测量十分困难, 目前还只能依 力分布、 辊间压力分布、 工作辊与 线。采用该软件还可以确定各工 形设定模型可以在特殊情况下请 机架间冷却单元的划分如图 5 所 设 设备 备控 控制 制和 和质 质量 量控 控制 制。 。另 另外 外, , 基 基 板 板项 项目 目组 组对 对中 中厚 厚板 板自 自动 动化 化控 控制 制 据 据的 的可 可靠 靠性 性和 和可 可用 用性 性。 。 不 不均 均, , 同 同时 时也 也便 便于 于操 操 作 作管 管理 理。 。负 负 控 控制 制功 功能 能的 的示 示意 意图 图如 如图 图 2 2 所 所示 示, , 靠离线修正来提高预测精度; 板 轧件之间的辊间压扁、 工作辊与 艺参数、 设备参数对轧机出口凸 求精轧设定模型修改负荷分配, 示。 础 础自 自动 动化 化还 还必 必须 须完 完成 成现 现场 场实 实际 际 系 系统 统进 进行 行多 多次 次完 完善 善与 与升 升级 级, , 目 目前 前 2 2) )出 出炉 炉温 温度 度计 计算 算: : 综 综合 合一 一 荷 荷分 分配 配确 确定 定后 后就 就可 可计 计算 算出 出相 相应 应 轧 轧制 制节 节奏 奏控 控制 制根 根据 据设 设定 定计 计算 算和 和 形设定和控制的数学模型形式复 支撑辊之间的辊间压扁的高精度 度的影响函数, 进而建立针对特 以提高板形设定的成功率。 RAL 终轧温度控制模型考 数据采集和处理、 故障的诊断和 已集成一套 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化的高精度中 次测温数据、 二次测温数据、 PDI 的轧制规程, 从而决定了轧制过 轧件跟踪的结果, 判断出炉时 数据采集和处理、 故障的诊断和 已集成一套标准化的高精度中 次测温数据、 二次测温数据、 PDI 的轧制规程, 从而决定了轧制过 轧件跟踪的结果, 判断出炉时 杂, 难以建立具有普遍适用性的 模拟计算。 定生产线的板形设定计算模型。 为了提高模型的计算精度而 虑了除鳞水冷、 机架间 水冷、 轧件 报 报警 警以 以及 及数 数据 据的 的通 通讯 讯等 等辅 辅助 助功 功 厚 厚板 板自 自动 动化 化控 控制 制系 系统 统。 。 开 开轧 轧温 温度 度和 和开 开轧 轧温 温度 度自 自学 学习 习值 值, , 程 程的 的状 状态 态特 特性 性。 。负 负荷 荷分 分配 配的 的合 合 刻 刻, , 给 给出 出出 出炉 炉请 请求 求, , 并 并通 通过 过顺 顺序 序 通用板形计算模型。这些困难使 2002 年,RAL 参 与 了 宝 钢 除 了 对 辊 形 曲 线 的 优 化 针对关键参数进行自学习计算。 在变形区内的变形温升、 摩擦温 能 能。 。 轧 轧制 制过 过程 程模 模型 型控 控制 制主 主要 要由 由 计 计算 算出 出当 当前 前轧 轧件 件的 的出 出炉 炉温 温度 度。 。 理 理与 与否 否, , 对 对成 成材 材率 率、 、 成 成品 品质 质量 量、 、 轧 轧 控 控制 制实 实现 现轧 轧线 线的 的多 多坯 坯交 交叉 叉轧 轧制 制。 。 板形成为了板带轧制领域的一大 2050mm 热连轧生产线的 NBCM 之外,RAL 以轴向力最小化为 自学习计算模型包括以下三个部 升和接触温降模型、 空冷模型以 过 过程 程控 控制 制系 系统 统的 的中 中心 心任 任务 务 过 过程 程跟 跟踪 踪、 、 负 负荷 荷分 分配 配计 计算 算、 、 坯 坯料 料 3 3) ) 轧 轧制 制规 规程 程的 的再 再计 计算 算: : 根 根据 据 制 制设 设备 备调 调整 整和 和事 事故 故的 的多 多少 少均 均有 有 3 3 中 中厚 厚板 板轧 轧制 制过 过程 程软 软测 测量 量技 技 技术难题。 大凸度支撑辊改造项目, 使用该 原则, 综合辊形 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 理论, 开发 分: 预计算、 再计算和观测值计 及机架间的其他冷却模型, 考虑 是 是为 为轧 轧机 机的 的各 各项 项控 控制 制功 功能 能进 进行 行 测 测温 温修 修正 正计 计算 算、 、 阶 阶段 段修 修正 正计 计算 算、 、 修 修正 正后 后的 的出 出炉 炉温 温度 度重 重新 新计 计算 算轧 轧 重 重要 要的 的影 影响 响。 。负 负荷 荷分 分配 配方 方法 法中 中 术 术 热连轧带钢板形设定和控制 软件进行了大量计算, 为现场提 了 类 似 CVC-3、CVC-Plus 和 算。其中预计算按照精轧设定模 了不同轧制条件、 不同轧辊材质 设 设定 定计 计算 算, , 其 其核 核心 心功 功能 能是 是轧 轧机 机的 的 道 道次 次修 修正 正计 计算 算、 、 自 自学 学习 习计 计算 算等 等多 多 制 制规 规程 程。 。 最 最常 常用 用的 的是 是: : 前 前几 几个 个道 道次 次为 为满 满负 负 中 中厚 厚板 板轧 轧制 制过 过程 程对 对现 现场 场检 检 模型的目的是在带钢翘曲度极限 供了理论和数据支持, 取得了良 SMART 曲线, 针对不同曲线进 型的设定结果进行板形参数和各 等因素, 计算精度较高。 负 负荷 荷分 分配 配和 和轧 轧机 机控 控制 制参 参数 数 的 的设 设 个 个模 模块 块组 组成 成。 。在 在这 这些 些模 模块 块中 中, , 自 自 道 道次 次修 修正 正计 计算 算由 由过 过程 程跟 跟踪 踪 荷 荷道 道次 次, , 尽 尽量 量在 在许 许可 可能 能力 力范 范围 围内 内 测 测仪 仪表 表的 的精 精度 度要 要求 求很 很高 高, , 考 考虑 虑到 到 允许范围内完成带钢在精轧机组 好的效果。 行了大量分析与计算, 并开发了 机架间带钢凸度的计算; 再计算 将机架间冷却集管区分为主 定 定; ; 另 另外 外, , 还 还必 必须 须通 通过 过模 模型 型自 自学 学 学 学习 习计 计算 算模 模块 块对 对本 本块 块钢 钢不 不起 起作 作 触 触发 发。 。当 当轧 轧件 件进 进入 入轧 轧机 机进 进行 行轧 轧 加 加大 大压 压下 下量 量, , 减 减少 少轧 轧制 制道 道次 次, , 降 降 中 中厚 厚板 板轧 轧制 制过 过程 程工 工作 作环 环境 境非 非常 常 内的比例凸度分配, 采用优化精 RAL 采用该软件进行计算, 配有友好界面的辊形设计软件, 是部分精轧设定的结果由实测值 冷却集管和微调冷却集管, 分别 习 习功 功能 能提 提高 高设 设定 定计 计算 算的 的精 精度 度。 。 用 用, , 仅 仅仅 仅是 是对 对模 模型 型中 中的 的一 一些 些参 参数 数 制 制后 后, , 轧 轧机 机安 安装 装的 的压 压头 头、 、 位 位移 移传 传 低 低热 热损 损失 失。 。后 后几 几个 个道 道次 次特 特别 别是 是 恶 恶劣 劣, , 各 各种 种干 干扰 扰直 直接 接影 影响 响仪 仪表 表检 检 轧机组负荷分配、 轧辊辊形设计、 为多个现场优化设计辊形, 包括 形成了新型轧辊曲线的设计能 替代之后, 使用与预设定模型相 位于上游机架间和下游机架间。 设 设定 定计 计算 算结 结果 果传 传递 递到 到基 基础 础自 自动 动 进 进行 行修 修正 正, , 作 作用 用于 于下 下一 一块 块钢 钢设 设定 定 感 感器 器等 等仪 仪表 表检 检测 测到 到轧 轧制 制力 力、 、 辊 辊缝 缝 后 后三 三个 个道 道次 次为 为成 成型 型道 道次 次, , 需 需要 要满 满 测 测精 精度 度, , 一 一旦 旦检 检测 测仪 仪表 表出 出现 现故 故障 障 工作辊横移或交叉、 轧辊冷却、 工 港陆 1250mm 热轧厂 (2006) 、 中 力。 同的数学模型计算板形控制参数 主冷却集管用于机架间冷却组态 化 化系 系统 统, , 由 由其 其具 具体 体控 控制 制执 执行 行。 。而 而 计 计算 算过 过程 程。 。而 而坯 坯料 料测 测温 温修 修正 正计 计 等 等信 信息 息并 并传 传送 送给 给过 过程 程控 控制 制模 模型 型 足 足比 比例 例凸 凸度 度恒 恒定 定的 的原 原则 则。 。 或 或精 精度 度下 下降 降, , 都 都将 将直 直接 接影 影响 响正 正常 常 作辊弯辊等调节手段, 考虑轧辊 国台湾中钢热轧厂 (2007)等。 在理论研究基础上,RAL 开 与各机架间的带钢凸度; 观测值 的设定以及根据精轧入口温度和 为 为了 了实 实现 现其 其核 核心 心功 功能 能, , 过 过程 程控 控制 制 算 算、 、 道 道次 次修 修正 正计 计算 算和 和阶 阶段 段修 修正 正计 计 设 设定 定系 系统 统的 的测 测量 量值 值处 处理 理程 程序 序, , 测 测 经 经过 过多 多年 年努 努力 力, , 东 东北 北大 大学 学 生 生产 产。 。结 结合 合国 国内 内中 中厚 厚板 板现 现场 场实 实 的热凸度和磨损, 在满足带钢成 该软件的 6 辊轧机版本应用 发的热连轧板形设定和控制模型 的计算是采用板凸度和平直度的 速度而进行的前馈控制, 微调集 系 系统 统必 必须 须设 设置 置数 数据 据通 通讯 讯、 、 实 实测 测数 数 算 算属 属于 于轧 轧制 制过 过程 程中 中的 的动 动态 态设 设定 定 量 量值 值处 处理 理程 程序 序接 接受 受到 到足 足够 够信 信息 息 R RA AL L 在 在中 中厚 厚板 板自 自动 动化 化控 控制 制系 系统 统 际 际生 生产 产, , 开 开发 发了 了中 中厚 厚板 板轧 轧制 制过 过程 程 品厚度精度的基础上得到良好的 于首钢冷轧厂等现场科研项目。 的功能包括比例凸度曲线的设定 实测值, 反向计算各机架间的带 管用于根据终轧温度实测值而进 据 据处 处理 理、 、 P PD DII数 数据 据管 管理 理、 、 跟 跟踪 踪管 管 技 技术 术, , 即 即利 利用 用已 已获 获得 得的 的检 检测 测数 数据 据 进 进行 行相 相应 应数 数据 据处 处理 理, , 然 然后 后触 触发 发道 道 领 领域 域的 的开 开发 发实 实践 践工 工作 作以 以及 及取 取得 得 软 软测 测量 量系 系统 统平 平台 台, , 根 根据 据中 中厚 厚板 板生 生 板形。 结合现场生产条件的不对称 以及板形控制机构参考值的设定 钢凸度。通过预计算、 再计算和 行的反馈控制。 理 理 ( ( 轧 轧件 件位 位置 置跟 跟踪 踪、 、 轧 轧件 件数 数据 据跟 跟 来 来对 对设 设定 定值 值进 进行 行修 修正 正。 。另 另外 外还 还 次 次修 修正 正计 计算 算程 程序 序。 。道 道次 次修 修正 正计 计 的 的丰 丰硕 硕成 成果 果得 得到 到了 了业 业界 界的 的高 高度 度 产 产工 工艺 艺, , 结 结合 合现 现场 场已 已有 有各 各种 种检 检测 测 为了实现板形设定和控制模 性, 在原有模型的基础上, 基于双 计算、 辊缝保持增益参数以及为 观测值的综合比较, 对平直度微 为了适应薄规格带钢和部分 踪)等为设定计算服务的辅助功 有一些辅助功能模块, 如轧制数 算的任务是校正轧制力计算误 认可。从首钢 3340mm 中厚板 仪表, 采用合理的软测量模型对 踪)等为设定计算服务的辅助功 有一些辅助功能模块, 如轧制数 算的任务是校正轧制力计算误 认可。从首钢 3340mm 中厚板 仪表, 采用合理的软测量模型对 型的目的, 需从轧制理论入手, 对 悬臂梁模型开发了不对称条件下 板凸度和平直度控制提供的增益 调值、 目标凸度微调值、 工作辊凸 特殊钢种带钢轧制过程中不喷水 能 能。 。另 另外 外, , 过 过程 程控 控制 制系 系统 统还 还必 必须 须 据 据在 在操 操作 作台 台上 上的 的显 显示 示、 、 操 操作 作台 台上 上 差 差, , 减 减少 少由 由轧 轧制 制力 力计 计算 算不 不准 准而 而导 导 轧 轧机 机改 改造 造项 项目 目开 开始 始, , R RA AL L 开 开发 发的 的 在 在线 线控 控制 制参 参数 数进 进行 行测 测量 量, , 并 并在 在此 此 参数。 度偏差值、 机架间凸度与平直度 或少喷水, 以及采用固定水量喷 配 配备 备为 为生 生产 产过 过程 程服 服务 务的 的人 人机 机界 界 人 人工 工干 干预 预、 、 数 数据 据通 通讯 讯、 、 工 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 程记 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 录 致 致的 的厚 厚度 度偏 偏差 差。 。道 道次 次修 修正 正程 程序 序 中 中厚 厚板 板轧 轧机 机自 自动 动控 控制 制系 系统 统推 推广 广 基 基础 础上 上开 开发 发人 人工 工免 免疫 疫网 网络 络对 对在 在 比 例 凸 度 偏差值, 以及弯辊力自学习系数 水的技术条件,RAL 开发了采用 面 面输 输出 出和 和工 工艺 艺数 数据 据报 报表 表和 和记 记录 录 的 的归 归档 档以 以及 及异 异常 常情 情况 况处 处理 理等 等。 。 将 将实 实测 测的 的轧 轧制 制力 力和 和预 预计 计算 算的 的轧 轧 应 应用 用超 超过 过二 二十 十余 余条 条生 生产 产线 线, , 成 成为 为 线 线仪 仪表 表进 进行 行故 故障 障诊 诊断 断, , 从 从而 而提 提高 高 平直度 分配是板形设 进行更新。 轧制速度调节的反馈控制模型。 凸度调节 平直度保持 控制 等功能。 轧制规程的计算, 必须根据 制力比较, 然后根据实测和预测 国内中厚板轧线主流的自动化 过程控制精度以及产品的质量。 等功能。 轧制规程的计算, 必须根据 制力比较, 然后根据实测和预测 国内中厚板轧线主流的自动化 过程控制精度以及产品的质量。 定的核心 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 , 现场应用表明,RAL 板形设 该模型采用 PID 与 Smith 预估相 1 1中 中厚 厚板 板模 模型 型设 设定 定功 功能 能 轧 轧件 件的 的钢 钢种 种和 和尺 尺寸 寸要 要求 求、 、 设 设备 备的 的 的 的轧 轧制 制力 力间 间的 的误 误差 差修 修正 正变 变形 形抗 抗 控 控制 制系 系统 统。 。2 20 01 10 0 年 年 1 10 0 月 月, , 武 武汉 汉 中 中厚 厚板 板轧 轧制 制过 过程 程的 的尺 尺寸 寸参 参 一 般 采 用 图 4 定模型设定精度高, 运行稳定、 维 结合的方法, 使上述特定条件下 世 世纪 纪之 之交 交到 到2 20 00 04 4年 年, , R RA AL L 各 各种 种原 原始 始数 数据 据, , 以 以及 及轧 轧制 制过 过程 程的 的 力 力模 模型 型中 中与 与材 材质 质相 相关 关的 的系 系数 数, , 并 并 钢 钢铁 铁股 股份 份公 公司 司 3 30 00 00 0m mm m 中 中厚 厚板 板 数 数测 测量 量非 非常 常重 重要 要, , 它 它是 是过 过程 程控 控制 制 给出的方法进 护方便, 辊形设计合理, 有效解 带钢的终轧温度的控制精度得到 与首钢、 二重、 自动化院等单位 各种工艺上的限制和要求, 借 对后续道次的轧制力进行修正, 生产线双机架改造项目进行国 中不可缺少的一个环节。目前 与首钢、 二重、 自动化院等单位 各种工艺上的限制和要求, 借 对后续道次的轧制力进行修正, 生产线双机架改造项目进行国 中不可缺少的一个环节。目前 行比例凸度的 决了现场原有的支撑辊端部“掉 大幅提高。 合作, 承担国家重大装备研制项 助于各种数学模型方程, 通过迭 并根据弹跳方程重新调整后续 际招标。在与国际知名自动化 国内中厚板生产企业, 厚度和宽 合作, 承担国家重大装备研制项 助于各种数学模型方程, 通过迭 并根据弹跳方程重新调整后续 际招标。在与国际知名自动化 国内中厚板生产企业, 厚度和宽 分配, 即在上游 肉”问题。 由于机架间冷却单元与精轧 比 目 目 “ “首 首钢 钢335 50 00 0m mm m中 中厚 厚板 板轧 轧机 机核 核 代 代计 计算 算算 算出 出轧 轧制 制道 道次 次、 、 道 道次 次压 压下 下 道 道次 次的 的设 设定 定值 值, , 从 从而 而提 提高 高轧 轧件 件的 的 公 公司 司的 的激 激烈 烈竞 竞争 争中 中, , R RA AL L 采 采用 用中 中 度 度测 测量 量仪 仪表 表大 大部 部分 分采 采用 用进 进口 口的 的 机架完成比例 2.3 温度控制模型 出口高温计的位置较近, 且在穿 例 心 心轧 轧制 制技 技术 术和 和关 关键 键设 设备 备研 研制 制” ” , , 量 量、 、 轧 轧制 制力 力、 、 辊 辊缝 缝设 设定 定值 值和 和轧 轧辊 辊 厚 厚度 度精 精度 度。 。 厚 厚板 板自 自动 动化 化控 控制 制系 系统 统集 集成 成技 技术 术 非 非接 接触 触式 式射 射线 线测 测量 量仪 仪, , 其 其价 价格 格非 非 凸 凸度的变化, 而 热轧带钢生产线上的温度控 带之后就可以获得带钢的终轧 度 通过中厚板生产装备和工艺的 转数等参数。该轧制规程必须 负荷分配计算是指根据坯 成功中标。该项目的成功中标 常昂贵, 且经常出现因维护不利 通过中厚板生产装备和工艺的 转数等参数。该轧制规程必须 负荷分配计算是指根据坯 成功中标。该项目的成功中标 常昂贵, 且经常出现因维护不利 在下游机架带 制与带钢的组织性能密切相关, 温度实测值, 因此可以在线对同 不平直 自主创新和集成创新, 实现了我 保证轧件的终轧厚度、 终轧板形 料的尺寸、 钢种、 轧辊直径、 设备 标志着东北大学 RAL 在中 厚板 或恶劣的现场条件而导致其测 自主创新和 厚规格 集成创新, 实现了我 保证轧件的终轧厚度、 终轧板形 料的尺寸、 钢种、 轧辊直径、 设备 标志着东北大学 RAL 在中厚板 或恶劣的现场条件而导致其测 钢的宽厚比较 是 TMCP 的主要手段之一。终 板带钢的温度计算模型进行自适 平直带钢 比 国 国中 中厚 厚板 板轧 轧机 机核 核心 心技 技术 术的 的重 重大 大 和 和温 温度 度在 在允 允许 许范 范围 围。 。预 预计 计算 算需 需 限 限制 制条 条件 件及 及工 工艺 艺限 限制 制条 条件 件来 来设 设 自 自动 动化 化控 控制 制系 系统 统领 领域 域上 上达 达到 到了 了 量 量精 精度 度下 下降 降。 。部 部分 分厂 厂家 家采 采用 用人 人 大时保持比例 轧温度控制 (机架间冷却)和轧 应, 以提高同板带钢的温度前馈 例 突 突破 破, , 为 为我 我国 国中 中厚 厚板 板轧 轧制 制生 生产 产线 线 要 要调 调用 用大 大量 量的 的轧 轧制 制数 数学 学模 模型 型, , 并 并 定 定各 各道 道次 次的 的轧 轧制 制速 速度 度和 和出 出口 口轧 轧 国 国际 际领 领先 先水 水平 平。 。 工 工卡 卡量 量代 代替 替检 检测 测仪 仪表 表以 以降 降低 低投 投 凸 凸度恒定。 后的层流冷却是温度控制的重要 和反馈控制精度。 度 不平直 的技术改造和建设奠定了坚实 且利用了较多的迭代算法。 件的目标尺寸, 并由此计算出各 2 中厚板轧制节奏控制 资, 另外, 许多中厚板轧机的测 的技术改造和建设奠定了坚实 且利用了较多的迭代算法。 件的目标尺寸, 并由此计算出各 2 中厚板轧制节奏控制 资, 另外, 许多中厚板轧机的测 另 外 一 种 内容, 也是实现减量化生产、 提高 因为如前所述的原因, 温度 薄规格 由 于 PDI 道次的轧机辊缝。负荷分配计 采用控轧与控冷技术所组 厚仪离轧机比较远, 轧制过程一 由 于 PDI 道次的轧机辊缝。负荷分配计 采用控轧与控冷技术所组 厚仪离轧机比较远, 轧制过程一 方法是精轧机 产品质量的主要手段。 控制模型也需针对关键参数进行 机架12 3 4 5 6 7 提 提供 供的 的出 出炉 炉温 温 算 算的 的中 中心 心问 问题 题是 是制 制定 定轧 轧件 件厚 厚度 度 成 成的 的形 形变 变热 热处 处理 理工 工艺 艺 ( (T TM MC CP P) ) 般 般无 无法 法得 得到 到实 实际 际道 道次 次出 出口 口厚 厚度 度, , 组的所有机架 为了提高通条带钢的终轧温 自学习, 以提高模型的设定精度。 最佳凸薄度调节区 度 可 能 有 偏 在轧制过程中的减薄途径, 从轧 是当前中厚板产品性能控制技 而中厚板轧制过程是一个多道 度 可 能 有 偏 在轧制过程中的减薄途径, 从轧 是当前中厚板产品性能控制技 而中厚板轧制过程是一个多道 均参与比例凸 度控制精度, 将带钢沿长度方向 RAL 终轧温度控制模型是 差,如 果 该 温 制来料板厚到轧制目标板厚有 术发展的趋势。 次可逆轧制, 道次抛钢到下道次 差,如 果 该 温 制来料板厚到轧制目标板厚有 术发展的趋势。 次可逆轧制, 道次抛钢到下道次 图 4 凸度和平直度控制区段 度的分配。二 分成若干等长的连续样本, 并分 由 RAL 完全独立自主开发的过 度与实际值差 无数个不同的路径, 要在其中确 由于对产品性能控制方面 咬钢这段时间内要进行道次修 度与实际值差 无数个不同的路径, 要在其中确 由于对产品性能控制方面 咬钢这段时间内要进行道次修 的 的要 要求 求, , 目 目前 前国 国内 内中 中厚 厚板 板轧 轧制 制多 多 正 正计 计算 算, , 而 而道 道次 次修 修正 正计 计算 算又 又离 离 采用控轧技术, 其工艺流程为 : 不开上道次出口实测厚度和宽 采用控轧技术, 其工艺流程为 : 不开上道次出口实测厚度和宽 轧制方向017 第一阶段轧制?待温?第二阶 度, 这时可以采用轧件尺寸参数 第一阶段轧制?待温?第二阶 度, 这时可以采用轧件尺寸参数 出口高温计加热炉 加热炉 入口高温计 段轧制。根据性能要求, 待温温 软测量模型进行计算。通过大 段轧制。根据性能要求, 待温温 软测量模型进行计算。通过大 度要控制在一定范围内 , 当钢板 量的现场实践与探索, 各种规 度要控制在一定范围内 , 当钢板 量的现场实践与探索, 各种规 出炉请求 出炉请求 (a)单机架典型交叉轧制 (a)单机架典型交叉轧制 温度降到待温温度时应立即进 格产品的厚度软测量值与人工 温度降到待温温度时应立即进 格产品的厚度软测量值与人工 读取 读取 读取 读取 行第二阶段的轧制, 即待温时间 卡量各点平均值的偏差均在 ? 行第二阶段的轧制, 即待温时间 卡量各点平均值的偏差均在 ? 轧制过 自学习 轧制过 自学习 轧制节奏控制 轧制节奏控制 程参数记录 轧件 程参数记录 有限。这就涉及到轧制节奏中 0.08mm 之内, 宽度软测量偏差 有限。这就涉及到轧制节奏中 0.08mm 之内, 宽度软测量偏差 更新 更新 更新 更新记录记录 的待温模式问题。 均在 0.4% 之内。 的待温模式问题。 均在 0.4% 之内。 精除鳞 轧制节奏是指相邻两块钢 中厚板现场比较恶劣, 测温 轧制节奏是指相邻两块钢 中厚板现场比较恶劣, 测温 设定计算轧件跟踪顺序控制 设定计算轧件跟踪顺序控制 坯从加热炉中抽出的时间间隔。 仪的测量精度经常受氧化铁皮、 坯从加热炉中抽出的时间间隔。 仪的测量精度经常受氧化铁皮、 轧制节奏控制的目的是在保证 除鳞高压水和水汽等因素的干 轧制节奏控制的目的是在保证 除鳞高压水和水汽等因素的干 轧线上的轧件不发生碰撞的前 扰而无法测量出准确的温度。 轧线上的轧件不发生碰撞的前 扰而无法测量出准确的温度。F1F2 F7 提下, 尽可能地减 立辊 水平辊 少轧机的待机 对此, 采用基于软测量技术的温 提下, 尽可能地减少轧机的待机 对此, 采用基于软测量技术的温 (b)双机架多坯轧制 (b)双机架多坯轧制 轧制方向 时间, 提高设备的利用率。国内 度推断控制方法, 通过研究温度 时间, 提高设备的利用率。国内 度推断控制方法, 通过研究温度 图 1 中厚板多坯交叉轧制过程 图 2 轧制节奏控制功能 图 1 中厚板多坯交叉轧制过程 图 2 轧制节奏控制功能 外对轧制过程, 特别是针对热连 推断控制方法及测温仪实测温 图 5 带钢样本在机架间计算单元划分示意图 外对轧制过 图程 6 短行程控制基本原理示意图 , 特别是针对热连 推断控制方法及测温仪实测温 轧过程的节奏控制进行了大量 度进行置信区间计算, 采用部分 轧过程的节奏控制进行了大量 度进行置信区间计算, 采用部分 的研究。 最小二乘法设计推理估计器, 实 的研究。 最小二乘法设计推理估计器, 实 别对各样本进行温度控制。由于 程控制模型, 先后应用于宝钢宁 在中厚板轧制生产中, 轧制 现了中厚板温度更为精确的测 在中厚板轧制生产中, 轧制 现了中厚板温度更为精确的测 带钢在机架间所经历的传热过程 波钢铁 1780mm(2009) 、 首钢京 节奏控制功能更重要的任务是 量与控制。 节奏控制功能更重要的任务是 量与控制。 十分复杂, 带钢本身在连轧过程 唐 1580mm 热轧生产线 (2010) , 如何合理地安排多坯的交叉轧 中厚板生产在线检测仪表 如何合理地安排多坯的交叉轧 中厚板生产在线检测仪表 中有速度、 厚度等参数的变化, 加 以及港陆 1500 热轧带钢生产线 制过程, 在保证控制轧制生产工 系统结构与功能概况, 分析检测 制过程, 在保证控制轧制生产工 系统结构与功能概况, 分析检测 之升速轧制的应用, 加剧了带钢 (2012) , 其控制精度为在带钢全 艺得到很好执行的前提下, 尽可 仪表检测数据之间的相互关系。 艺得到很好执行的前提下, 尽可 仪表检测数据之间的相互关系。 样本间的差异, 增加了样本温度 长 96% 以上处于 ?14.5?之内 能提高轧机的利用率, 增加产 采用人工免疫网络对测温仪、 测 能提高轧机的利用率, 增加产 采用人工免疫网络对测温仪、 测 控制的难度。因此, 如何将机架 (2010, 京唐 1580mm) , 超过国际 量。中厚板轧机多坯交叉轧制 量。中厚板轧机多坯交叉轧制 间复杂的传热过程简化为可操作 下转 B05 版 下转 B05 版 下转 B05 版 的过程如图 1 所示, 如图可知, 的过程如图 1 所示, 如图可知, 的相对简单的冷却区域, 并实现 可能的凸度调节