[發明專利]一種冷軋帶鋼鍍鋅線過程控制方法

有效

• 申請號: 201810988911.8
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109032097B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 張彪;王燕偉;亓魯剛;甄景燕;舒佳;亢克松;李志民;王舒軍;張會華
• 申請（專利權）人: 唐山鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司唐山分公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;C23C2/06;C23C2/40
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 陳麗

1.一種冷軋帶鋼鍍鋅線過程控制方法，其特征在于步驟如下：通過鋼種分類算法對待生產的帶鋼進行分類；基于鋼種分組以及帶鋼規格數據，首先進行數據匹配，若之前生產過同類型帶鋼，則采用之前生產過同類型帶鋼數值對計算值進行修正；同時采用線性差值算法求解對應的參數設定值；對于求得的設定值，操作工根據設備實際情況有修改的權限；設定值確認無誤，進行生產；所有歷史數據存儲，并進行離線優化，擬合出設定值曲線；所述采用線性差值算法求解對應的參數設定值，通過如下的模型和算法，為位于不同生產環節的機械設備計算產生設定值；

A、鋼種分類算法

構建隸屬度函數，決定鋼種歸屬類別；入口鋼種屬性記為X₁，出口鋼種屬性記為X₂，則該鋼種屬性組合X＝X₁+X₂，其隸屬度函數記f(X)＝f(X₁)+f(X₂)，根據隸屬度函數值，將該鋼種組合進行歸類：

上述算法描述了該控制方法中對鋼種進行分類的過程，為后續的分組計算設定值做好鋪墊；

B、根據鋼種組別以及PDI數據建立工藝參數線性模型

當確定鋼種組別之后，進行各工藝設定值的計算；通過靜態表形式描述各工藝參數在常用規格節點上的設定值，基于靜態表建立分段線性函數，描述該工藝參數在規格范圍內的分布；

帶鋼寬度向量記為W＝(W₁,W₂,...W_m)，其中m表示帶鋼寬度節點數；厚度向量記為T＝(T₁,T₂,...T_n)，其中n表示帶鋼厚度節點數；則在節點(W_i,T_j)處，帶鋼的活套入口張力為Ten_ij，節點(W_i,T_j)與(W_i+1,T_j+1)之間的線性差值算法表達式如下：

其中：Ten表示厚度為T，寬度為W的帶鋼在入口活套處的張力值，Num₀₀,Num₁₀,Num₀₁,Num₁₁分別表示不同規格組合的張力值；T₁,T₀,W₁,W₀分別表示橫縱坐標中的四個Thickness和Width數值；

C、支撐工藝參數線性模型的機理模型

工藝參數的計算模型需要軋制機理模型的支撐；每種規格組合的入口活套張力值均有張力計算機理模型得出；張力機理模型如下：

張力的產生：帶鋼上之所以有張力的作用是因為在帶鋼長度方向上存在速度差，使得帶鋼在在不同部位處的金屬有相對位移而產生張力，平均單位張力σ_Tm，帶鋼的橫截面積為A，作用在帶鋼上的張力值Ten計算公式如下：

Ten＝σ_Tm×A

平均張力σ_Tm與彈性應變ε成正比關系：

σ_Tm＝E×ε

其中E為材料的彈性模數，對于帶鋼E＝20.58×10⁴MPa；

彈性應變ε由如下公式表示：

其中Δl表示帶鋼在長度方向上的位移量，l₀表示帶鋼上任意兩點之間的距離，也成為標準距離；

D、線性網絡模型優化模型

通過建立工藝參數線性模型，通過線性差值算法求出相同鋼種情況下，不同規格組合的帶鋼的參數設定值，得出針對某一項參數的完整的線性分段函數；對于上述線性分段函數，獲得若干離散的數據，根據這些數據，得到一個連續的函數與已知數據相吻合，也就是對現有的分段線性函數進行擬合；采用最小二乘法多項式曲線擬合算法進行擬合，從而得到平滑的曲線圖；

多項式形式如下：

其中代表入口活套張力值Tension的連續函數，x代表帶鋼厚度Thickness；

最小二乘法原理如下：

其中(x_i,y_i)表示各離散的帶鋼規格組合，n表示規格組合個數。