[發明專利]一種基于帶肋鋼筋軋制孔型基圓半徑的軋制控制方法

有效

• 申請號: 201410372490.8
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104259217A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 皮坤;陳勁松;陳子敏;杜曉冬
• 申請（專利權）人: 武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B37/00
• 分類號: B21B37/00
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 姜開俠

技術領域

本發明屬于工業自動化技術領域，具體涉及一種能提高軋制質量控制水平和便于實現自動化生產的基于對帶肋鋼筋軋制中實時基圓半徑參數進行生產過程控制的方法。

背景技術

帶肋鋼筋是用普通線材、棒材經冷軋或熱軋擠壓成為帶有肋的鋼筋，俗稱螺紋鋼，由于其強度比一級鋼高，廣泛用于房屋、橋梁、道路等土建工程建設。

針對棒材熱軋帶肋鋼筋，經多年的數據收集與生產實踐，對于其規格精度影響最大的是基圓半徑（即R系統）。實際生產中如果可以精確控制其基圓半徑，既保證軋制產品規格均勻恒定在一定的允許范圍，又在將要超出標準時發出及時的報警，對于熱軋帶肋鋼筋的生產，具有現實的重大意義。在目前各大鋼鐵企業棒材熱軋帶肋鋼筋的控制過程中，傳統的控制方法是通過手工用游標卡尺測量成品尺寸，手工計算，往往直到軋制出超標產品時才被發覺，然后對軋機進行調整。這一方式，主要依靠軋機技師的工作經驗，軋機的調整存在諸多不確定因素，例如軋制溫度、軋機孔型磨損與以及來料尺寸的微小波動，都會引起軋制品的規格變化，從而造成軋制質量不穩定；此外，由于熱軋帶肋鋼筋存在熱膨脹系數，孔型設計公式極為復雜（存在三角函數、開方等），單純采用理論的孔型設計，計算時極易造成數據偏差、失真，在新規格帶肋鋼筋的工裝開發過程中，軋制孔型工裝需要根據實際試生產情況進行反復修改和調試，造成調試工作強度大，而且還影響軋機生產效率，難以適應市場多品種的需求變化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能提高軋制質量控制水平和便于實現自動化生產的基于對帶肋鋼筋軋制中實時基圓半徑參數進行生產過程控制的方法。

本發明的目的是這樣實現的：包括包括建立模型、模型配置、建立規則、過程控制步驟，具體包括：

A、建立模型：建立熱軋帶肋鋼筋軋制孔型基圓直徑D_x模型：

D_x?=?[D?–?(0?→?0.1)?Δ]?*?η，

其中：D—冷態公稱直徑，

Δ—冷態公稱直徑偏差，

η—熱膨脹系數，

將相應規格產品的基圓參數錄入并保存至數據庫；

B、模型配置：多次采集當前軋制批次產品工藝參數η、R_x與產品特性數據D、Δ、d、δ，依據統計概率建立兩者函數關系：

f(d,δ)?=g(R_x)

其中：d—成品直徑

δ—為產品重量偏差

R_x—軋制孔型基圓半徑

將上述R_x?、D、Δ、η、d和δ保存至數據庫；

C、建立規則：繼續采集軋制工藝參數與產品特性數據，若所述采集參數和數據與模型配置步驟的函數關系相對應，則定義為“命中”一次并計數，當“命中”次數大于設定次數時，將模型配置步驟的函數關系定義為“規則”?函數關系并保存至數據庫；

D、過程控制：再次軋制已建立“規則”的帶肋鋼筋產品時，采集當前軋制參數并輸入保存的相應“規則”?函數關系運算比較，比較后輸出不合理設置參數提示和/或控制相應軋制參數變更至符合“規則”函數關系。

本發明以熱軋帶肋鋼筋軋制孔型基圓半徑入手，根據實際生產的軋機成品孔型基圓直徑計算公式，建立與基圓直徑相關各要素的數學模型；通過對現有生產過程多次采集的生產工藝參數，經概率統計分析，把原先無聯系的設備軋制工藝參數與宏觀產品參數，通過數學函數關系緊密地結合在一起，建立基圓半徑相關參數與產品生產軋制過程工藝參數的對應函數關系；然后經基于模糊控制理論的判斷規則，確定棒材產品實際參數與影響基圓直徑相關各要素關系的相關性推導函數關系。這樣，在數據足夠多的情況下，通過相關宏觀參數（規格、標長、重量）的變化，引起基圓半徑變化具有一定的相關性，基于多次相關，可以對影響基圓半徑相關各微觀要素進行一定范圍推測，并通過生產實際加以修正，多次修正可以得到產品屬性與R_x系數的一套大致“規則”。通過對多次規則進行統計分析，可以指導軋鋼人員或控制軋機對軋制過程中的精軋導衛、活套套量與精軋機的R_x系數進行即時調整，從而實現生產工藝軋制過程的“智能學習、模糊控制”。在“規則”處于大概率發生的情況下，可以把它定義為報警條件或控制軋機做出相應的行為；在具體設備調整時，技術人員可以通過查詢歷史數據，對具體調整工作進行指導；從而提高軋制的質量控制水平，也便于實現軋制過程的自動化控制。

附圖說明

圖1為本發明軋制孔型擴展角α為30°時的孔型結構示意圖；