【摘要】 一种适合于冷连轧机组的板形再现与分析方法，针对以往现场对冷连轧机组板形仪及其板形数据的使用仅体现在冷连轧生产过程中，没有能够与下游工序的参数设定以及本工序的质量异议处理挂钩的问题，为下游连续退火及平整工序工艺参数的优化设定以及冷连轧产品质量异议的处理提供有力的依据，实现两大功能：(1)板形再现功能，适时显示出带材在轧制过程中每个部位板形仪所显示的实际板形分布以及所对应的轧制工艺参数情况；(2)板形分析功能，适时显示出任意长度区间内带材的平均板形、最大板形、板形区间所占比例以及相应的轧制工艺参数情况，适时显示出任意速度区间内带材的平均板形、最大板形、板形区间所占比例以及相应的轧制工艺参数情况。 【专利类型】发明授权 【申请人】燕山大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】066004 河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号 【申请人地区】中国 【申请人城市】秦皇岛市 【申请人区县】海港区 【申请号】CN201210105015.5 【申请日】2012-04-11 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102645920B 【公开公告日】2014-06-11 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102645920B 【授权公告日】2014-06-11 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G05B19/418 【发明人】白振华; 马续创; 李经洲; 石晓东; 冯彬 【主权项内容】 1.一种适合于冷连轧机组的板形再现与分析方法，其特征在于：它包括以下步骤： (a)钢卷信息、板形及轧制工艺参数的收集，包括以下可以由计算机执行的步骤： a1)收集冷连轧机组数据采集系统的采样周期τs； a2)定义轧制状态参数ξ，其中ξ=1表示特定钢卷开始轧制、ξ=-1表示特定钢卷停止轧制，轧制状态参数由现场操作人员根据现场实际情况发送； a3)定义数据收集过程参数j，板形在钢卷内所对应的位置参数Lj，板形显示时的时刻参数tj; a4)给定初始钢卷号COILNO1，并令COILNO1=0，准备收集数据； a5)收集开始轧制时包括年月日小时分钟秒毫秒信息的标准北京时间参数t，并令tj=t； a6)从冷连轧机组的三级系统中收集钢卷的钢卷号COILNO、钢种代码Steel gradename、带材宽度B、来料厚度h0、轧机出口厚度hs、换辊后工作辊的轧制公里数Lz0k、换辊后支撑辊的轧制公里数Lb0k、上工作辊辊号ROLLw1k、下工作辊辊号ROLLw2k、上支撑辊辊号ROLLb1k、下支撑辊辊号ROLLb2k、下标k代表机架号，k=1, 2, …, s，s为总机架数； a7)判断不等式|COILNO1-COILNO|>0是否成立？如果成立，则以所收集的钢卷号COILNO作为文件名，建立一个新的数据文件，同时将所收集的钢卷号COILNO、钢种代码Steel gradename、带材宽度B、来料厚度h0、轧机出口厚度hs、换辊后工作辊的轧制公里数Lz0k、换辊后支撑辊 的轧制公里数Lb0k、上工作辊辊号ROLLw1k、下工作辊辊号ROLLw2k、上支撑辊辊号ROLLb1k、下支撑辊辊号ROLLb2k写入文件中，并令j=1、Lj=0，转入步骤a8)；如果不等式|COILNO1-COILNO|>0不成立，则读取数据文件，从数据文件中读取数据收集过程参数j、板形在钢卷内所对应的位置参数Lj，转入步骤a8)； a8)收集当前时刻tj下由板形仪测出的轧机出口板形SHAPEij以及冷连轧机轧制压力的实际值Pkj、轧制压力设定值P'kj、前张力的实际值σ1kj、前张力的设定值σ'1kj、后张力的实际值σ0kj、后张力的设定值σ'0kj、压下率的实际值εkj、压下率的设定值ε'kj、工作辊弯辊力的实际值Skj、工作辊弯辊力的设定值S'kj、轧辊倾斜值ηkj、末机架轧制速度Vj，相关参数中下标i代表带材在横向的条元号，i=1, 2, …, n，n为带材总的条元数，下标k代表机架号，k=1, 2, …, s，s为总机架数； a9)计算当前时刻板形在钢卷内所对应的位置参数Lj=Lj+Vjτs； a10)将数据收集过程参数j、板形显示时的时刻参数tj、轧机出口板形SHAPEij以及其它主要轧制工艺参数写入到文件名为COILNO的数据文件中； a11)判断不等式ξ＜0是否成立？如果不等式成立，则结束数据收集；如果不等式不成立，则COILNO1=COILNO、j=j+1、tj=tj+τs，进入下一个数据采集周期，转入步骤a6)，直到不等式ξ＜0成立为止； (b)板形再现功能的实现；包括以下可由计算机执行的步骤： b1)通过操作画面收集欲再现板形的钢卷钢卷号COILNO1*、给定板形再现时两个板形画面之间的时间间隔τ*，板形显示的快慢取决于τ* 值的大小，τ*越大，板形显示越慢；τ*=τs时，即可再现板形仪工作时所现板形； b2)找出文件名为COILNO1*的数据文件，并打开； b3)读取数据文件内的钢种代码Steel gradename、带材宽度B、来料厚度h0、轧机出口厚度hs、换辊后工作辊的轧制公里数Lz0k、换辊后支撑辊的轧制公里数Lb0k、上工作辊辊号ROLLw1k、下工作辊辊号ROLLw2k、上支撑辊辊号ROLLb1k、下支撑辊辊号ROLLb2k、板形显示时的时刻参数tj、轧机出口板形SHAPEij、板形在钢卷内所对应的位置参数Lj； b4)利用可视化软件的动态显示功能，用柱状图以τ*为间隔将不同时刻的轧机出口板形SHAPEij动态显示出来，同时显示出板形显示时的时刻参数tj以及板形在钢卷内所对应的位置参数Lj以及钢种代码Steel gradename、带材宽度B、来料厚度h0、轧机出口厚度hs、换辊后工作辊的轧制公里数Lz0k、换辊后支撑辊的轧制公里数Lb0k、上工作辊辊号ROLLw1k、下工作辊辊号ROLLw2k、上支撑辊辊号ROLLb1k、下支撑辊辊号ROLLb2k； b5)以带材在横向的条元号i为x坐标，板形显示时的时刻参数tj为y坐标，以对应的轧机出口板形SHAPEij作为z坐标，利用可视化软件就可以再现整卷带钢随着时间而变化的三维板形分布图； b6)以带材在横向的条元号i为x坐标，板形在钢卷内所对应的位置参数Lj为y坐标，以对应的分布值SHAPEij作为z坐标，利用可视化软件就可以再现整卷带钢不同位置的三维板形分布图； (c)板形分析功能的实现，主要包括以下可由计算机执行的步骤： c1)定义区间内的平均板形分布值SHAPEavi、区间内的平均板形绝对值Iav、区间内冷连轧机轧制压力实际值的平均值Pkav、区间内轧制压力设定值的平均值P'kmax、区间内前张力实际值的平均值σ1kav、区间内前张力设定值的平均值σ'1kav、区间内后张力实际值的平均值σ0kav、区间内后张力设定值的平均值σ'0kav、区间内压下率实际值的平均值εkav、区间内压下率设定值的平均值ε'kav、区间内工作辊弯辊力实际值的平均值Skav、区间内工作辊弯辊力设定值的平均值S'kav、区间内轧辊倾斜值的平均值ηkav、区间内末机架轧制速度的平均值Vav、区间内的最大板形分布值SHAPEmaxi、区间内的最大板形绝对值Imax，区间内的最大板形所对应的时刻tmax、区间内的最大板形所对应的位置Lmax、区间内的最大板形所对应的冷连轧机轧制压力的实际值Pkmax、区间内的最大板形所对应的轧制压力设定值P'kmax、区间内的最大板形所对应的前张力的实际值σ1kmax、区间内的最大板形所对应的前张力的设定值σ'1kmax、区间内的最大板形所对应的后张力的实际值σ0kmax、区间内的最大板形所对应的后张力的设定值σ'0kmax、区间内的最大板形所对应的压下率的实际值εkmax、区间内的最大板形所对应的压下率的设定值ε'kmax、区间内的最大板形所对应的工作辊弯辊力的实际值Skmax、区间内的最大板形所对应的工作辊弯辊力的设定值S'kmax、区间内的最大板形所对应的轧辊倾斜值ηkmax、区间内的最大板形所对应的末机架轧制速度Vmax、tj时刻板形仪所显示的带材板形值Ij、文件数据结束标记SHUJU，区间过程参数m； c2)给定板形区间参数N，定义板形区间边界系数为αnn、板形区间内采样点个数系数为βnn、区间内特定板形区间所占比例γnn，nn为板 形区间序号，nn=0, 1, …, N，板形区间为：[α0, α1]、[α1, α2]、……、[αnn-1, αnn]、……、[αN-1, αN]、[αN, ∞]； c3)通过操作画面收集欲显示平均板形分布值与最大板形分布的钢卷的钢卷号COILNO2*； c4)从二级机中找出文件名为COILNO2*的数据文件，并打开； c5)读取数据文件内的钢种代码Steel gradename、带材宽度B、来料厚度h0、轧机出口厚度hs； c6)长度区间内板形分析功能的实现，主要包括以下可由计算机执行的步骤; c6-1)通过操作画面收集欲分析板形的长度区间参数，主要包括起始位置Lq0、结束位置Lq1； c6-2)令SHAPEavi={0}、Pkav=0、P'kav=0、σ1kav=0、σ'1kav=0、σ0kav=0、σ'0kav=0、εkav=0、ε'kav=0、Skav=0、S'kav=0、ηkav=0、Vav=0、m=0、SHUJU=1； c6-3)取j=1； c6-4)读取数据文件内的轧机出口板形SHAPEij、板形显示时的时刻参数tj、板形在钢卷内所对应的位置参数Lj以及所对应的主要轧制工艺参数； c6-5)判断不等式Lq0＜Lj是否成立？如果不等式成立，则令j=j+1，转入步骤c6-4)；如果不等式不成立，则区间过程参数m=m+1、板形区间内采样点个数系数为βnn=0，转入步骤c6-6)； c6-6) 令Ij=max{SHPAE1j, SHPAE2j, …, SHPAEij, …, SHPAEnj}-min{SHPAE1j, SHPAE2j, …, SHPAEij, …, SHPAEnj}； c6-7)取nn=0； c6-8)判断不等式αnn-1≤Ij＜αnn是否成立？如果不等式成立，则令βnn=βnn+1，转入步骤c6-11)；如果不等式不成立，则转入步骤c6-9)； c6-9)判断不等式nn＜N是否成立？如果不等式成立，则令nn=nn+1，转入步骤c6-8)；如果不等式不成立，则转入步骤c6-10)； c6-10)判断不等式Ij3αN是否成立？如果不等式成立，则令βN=βN+1，转入步骤c6-11)；如果不等式不成立，直接转入步骤c6-11)； c6-11)判断不等式IjfImax是否成立？如果不等式成立，则令Imax=Ij、SHAPEmaxi=SHAPEij、tmax=tj、Lmax=Lj、Pkmax=Pkj、P'kmax=P'kj、σ1kmax=σ1kj、σ'1kmax=σ'1kj、σ0kmax=σ0kj、σ'0kmax=σ'0kj、εkmax=εkj、ε'kmax=ε'kj、Skmax=Skj、S'kmax=S'kj、ηkmax=ηkj、Vmax=Vj，转入步骤c6-12)；如果不等式不成立，则直接转入步骤c6-12)； c6-12)令SHAPEavi=SHAPEavi+SHAPEij、Pkav=Pkav+Pkj、P'kav=P'kav+P'kj、σ1kav=σ1kav+σ1kj、σ'1kav=σ'1kav+σ'1kj、σ0kav=σ0kav+σ0kj、σ'0kav=σ'0kav+σ'0kj、εkav=εkav+εkj、ε'kav=ε'kav+ε'kj、Skav=Skav+Skj、S'kav=S'kav+S'kj、ηkav=ηkav+ηkj、Vav=Vav+Vj； c6-13)判断不等式Lj＜Lq1是否成立？如果不等式成立，则令j=j+1，转入步骤c6-4)；如果不等式不成立，则直接进入步骤c6-14)； c6-14)计算区间内平均板形分布值区间内平均板形绝对值Iav=max{SHPAEav1, SHPAEav2, …, SHPAEavi, …, SHPAEavn}-min{SHPAEav1, SHPAEav2, …, SHPAEavi, …, SHPAEavn} 、区间内冷连轧机轧制压力实际值的平均值区间内轧制压力设定值的平均值区间内前张力实际值的平均值区间内前张力设定值的平均值区间内后张力实际值的平均值区间内后张力设定值的平均值区间内压下率实际值的平均值区间内压下率设定值的平均值区间内工作辊弯辊力实际值的平均值区间内工作辊弯辊力设定值的平均值区间内轧辊倾斜值的平均值区间内末机架轧制速度的平均值 c6-15)计算区间内特定板形区间所占比例 c6-16)利用可视化软件显示出Lq0至Lq1区间内带材的平均板形分布值、平均板形绝对值以及主要轧制工艺参数； c6-17)利用可视化软件显示出Lq0至Lq1区间内带材的最大板形分布值SHAPEmaxi、同时用数字形式显示出区间内最大板形绝对值Imax以及区间内的最大板形所对应的时刻tmax及主要轧制工艺参数； c6-18)利用可视化软件以柱状图的形式显示出Lq0至Lq1区间内特定板形区间所占比例γnn； c7)速度区间内板形分析功能的实现，主要包括以下可由计算机执行的步骤： c7-1)通过操作画面收集欲分析板形的速度区间参数，主要包括起始速度Vq0、结束速度Vq1； c7-2)令SHAPEavi={0}、Pkav=0、P'kav=0、σ1kav=0、σ'1kav=0、σ0kav=0、σ'0kav=0、εkav=0、ε'kav=0、Skav=0、S'kav=0、ηkav=0、Vav=0、m=0、 SHUJU=1； c7-3)取j=1； c7-4)判断不等式SHUJUf0是否成立？如果不等式成立，则转入步骤c7-5)；如果不等式不成立，则转入步骤c7-16)； c7-5)读取数据文件内的轧机出口板形SHAPEij、板形显示时的时刻参数tj、冷连轧机轧制压力的实际值Pkj、轧制压力设定值P'kj、前张力的实际值σ1kj、前张力的设定值σ'1kj、后张力的实际值σ0kj、后张力的设定值σ'0kj、压下率的实际值εkj、压下率的设定值ε'kj、工作辊弯辊力的实际值Skj、工作辊弯辊力的设定值S'kj、轧辊倾斜值ηkj、末机架轧制速度Vj以及板形在钢卷内所对应的位置参数Lj； c7-6)判断所读取的数据是否是文件中最后一组数据？如果是最后一组数据，则令SHUJU=-1，转入步骤c7-7)；如果不是最后一组数据，则直接转入步骤c7-7)； c7-7)判断不等式Vq0≤Vj＜Vq1是否成立？如果不等式成立，则令区间过程参数m=m+1、板形区间内采样点个数系数为βnn=0，转入步骤c7-8)；如果不等式不成立，则令j=j+1，转入步骤c7-4)； c7-8)令Ij=max{SHPAE1j, SHPAE2j, …, SHPAEij, …, SHPAEnj}-min{SHPAE1j, SHPAE2j, …, SHPAEij, …, SHPAEnj}； c7-9)取nn=0； c7-10)判断不等式αnn-1≤Ij＜αnn是否成立？如果不等式成立，则令βnn=βnn+1，转入步骤c7-13)；如果不等式不成立，则直接转入步骤c7-11)； c7-11)判断不等式nn＜N是否成立？如果不等式成立，则令nn=nn+1，转入步骤c7-10)；如果不等式不成立，则转入步骤c7-12)； c7-12)判断不等式Ij3αN是否成立？如果不等式成立，则令βN=βN+1，转入步骤c7-13)；如果不等式不成立，转入步骤c7-13)； c7-13)判断不等式IjfImax是否成立？如果不等式成立，则令Imax=Ij、SHAPEmaxi=SHAPEij、tmax=tj、Lmax=Lj、Pkmax=Pkj、P'kmax=P'kj、σ1kmax=σ1kj、σ'1kmax=σ'1kj、σ0kmax=σ0kj、σ'0kmax=σ'0kj、εkmax=εkj、ε'kmax=ε'kj、Skmax=Skj、S'kmax=S'kj、ηkmax=ηkj、Vmax=Vj，转入步骤c7-14)；如果不等式不成立，则直接转入步骤c7-14)； c7-14)令SHAPEavi=SHAPEavi+SHAPEij、Pkav=Pkav+Pkj、P'kav=P'kav+P'kj、σ1kav=σ1kav+σ1kj、σ'1kav=σ'1kav+σ'1kj、σ0kav=σ0kav+σ0kj、σ'0kav=σ'0kav+σ'0kj、εkav=εkav+εkj、ε'kav=ε'kav+ε'kj、Skav=Skav+Skj、S'kav=S'kav+S'kj、ηkav=ηkav+ηkj、Vav=Vav+Vj； c7-15)判断不等式SHUJUf0是否成立？如果不等式成立，则令j=j+1，转入步骤c7-5)；如果不等式不成立，则转入步骤c7-16)； c7-16)计算区间内平均板形分布值区间内平均板形绝对值Iav=max{SHPAEav1, SHPAEav2, …, SHPAEavi, …, SHPAEavn}-min{SHPAEav1, SHPAEav2, …, SHPAEavi, …, SHPAEavn}、区间内冷连轧机轧制压力实际值的平均值区间内轧制压力设定值的平均值区间内前张力实际值的平均值区间内前张力设定值的平均值区间内后张力实际值的平均值区间内后张力设定值的平均值区间内压下 率实际值的平均值区间内压下率设定值的平均值区间内工作辊弯辊力实际值的平均值区间内工作辊弯辊力设定值的平均值区间内轧辊倾斜值的平均值区间内末机架轧制速度的平均值 c7-17)计算区间内特定板形区间所占比例 c7-18)利用可视化软件显示出速度从Vq0至Vq1区间内带材的平均板形分布值SHAPEavi、同时用数字形式显示出对应的平均板形绝对值Iav、区间内冷连轧机轧制压力实际值的平均值Pkav、区间内轧制压力设定值的平均值P'kmax、区间内前张力实际值的平均值σ1kav、区间内前张力设定值的平均值σ'1kav、区间内后张力实际值的平均值σ0kav、区间内后张力设定值的平均值σ'0kav、区间内压下率实际值的平均值εkav、区间内压下率设定值的平均值ε'kav、区间内工作辊弯辊力实际值的平均值Skav、区间内工作辊弯辊力设定值的平均值S'kav、区间内轧辊倾斜值的平均值ηkav、区间内末机架轧制速度的平均值Vav； c7-19)利用可视化软件显示出速度从Vq0至Vq1区间内带材的最大板形分布值SHAPEmaxi、同时用数字形式显示出区间内最大板形绝对值Imax以及区间内的最大板形所对应的时刻tmax、区间内的最大板形所对应的位置Lmax、区间内的最大板形所对应的冷连轧机轧制压力的实际值Pkmax、区间内的最大板形所对应的轧制压力设定值P'kmax、区间内的最大板形所对应的前张力的实际值σ1kmax、区间内的最大板形所对应的前张力的设定值σ'1kmax、区间内的最大板形所对应的后张力的实际值σ0kmax、区间内的最大板形所对应的后张力的设定值σ'0kmax、区间内的最大板形所对应的压 下率的实际值εkmax、区间内的最大板形所对应的压下率的设定值ε'kmax、区间内的最大板形所对应的工作辊弯辊力的实际值Skmax、区间内的最大板形所对应的工作辊弯辊力的设定值S'kmax、区间内的最大板形所对应的轧辊倾斜值ηkmax、区间内的最大板形所对应的末机架轧制速度Vmax； c7-20)利用可视化软件以柱状图的形式显示出速度从Vq0至Vq1区间内特定板形区间所占比例γnn。 【当前权利人】山东冠洲股份有限公司 【当前专利权人地址】山东省聊城市冠县振兴东路389号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】121300004024685546 【家族引证次数】5.0 【家族被引证次数】3

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