CN102645920B - 一种适合于冷连轧机组的板形再现与分析方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种适合于冷连轧机组的板形再现与分析方法

技术领域

本发明涉及一种带钢冷轧生产工艺技术，特别涉及一种适合于冷连轧机组的板形再现与分析方法。

背景技术

在冷连轧生产过程中，为了提高成品带材的板形质量，实现板形闭环控制，往往在冷连轧机组的末机架配置板形仪一套。以往，现场对于冷连轧机组板形仪的使用，主要体现在两个方面：(1)测量冷连轧机组出口带材的板形，实现板形闭环控制；(2)利用可视化系统，在生产过程中将实物板形动态地显示出来，以便于现场操作人员根据板形仪的显示结果，对弯辊、倾辊等板形参数进行一些必要的人工干预，必要时甚至采取换辊、降速等措施，以降低板形封闭率。也就是说，目前现场对板形仪及其板形数据的使用，主要还是仅仅体现在冷连轧生产过程中。实际上，带材经过冷轧之后，仅有一小部分作为轧硬卷提供给用户，绝大部分还要经过退火及平整工序之后才能作为最终产品供给用户，有关冷连轧产品去向如附图1所示。而对于平整及退火工序而言，冷连轧工序的产品作为来料，其板形情况对于退火过程的稳定通板以及平整出口板形起着举足轻重的影响。如果(现场技术人员)能够在冷轧后的带材进入退火或平整机组之前，再现来料的板形分布情况，并根据来料板形信息实时预设定退火或平整工艺参数，将会大大地提高退火过程中的通板稳定性以及平整后成品的板形质量。特别是，对冷连轧机组而言，现场经常出现轧硬卷从生产到出厂没有检查出板形质量缺陷、而在用户使用时却发现质量异议的现象。如果能够在钢卷出厂后对其板形及相对应的轧制工艺参数进行再现与分析，从生产角度找出质量异议发生的原因，并且采取应对措施，不但能够圆满地解决质量异议问题，而且可以减少后序生产中质量异议的发生率，从而为企业带来经济效益。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，经过大量的现场试验与理论研究，充分考虑到冷连轧机组的设备与工艺特点，以普通四辊冷连轧机组为研究对象，利用机组板形仪及数据采集系统的相关功能，本发明提出了一种适合于冷连轧机组的板形再现与分析方法，可以在轧制完成之后再现与分析钢卷轧制过程中的板形，从而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依据。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适合于冷连轧机组的板形再现与分析方法，包括以下步骤：

(a)钢卷信息、板形及轧制工艺参数的收集，包括以下步骤：

a1)收集冷连轧机组数据采集系统的采样周期τ_s；

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，该指令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L_j，板形显示时的时刻参数t_j；

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等信息的标准北京时间参数t，并令t_j＝t；

a6)从冷连轧机组的三级系统中收集钢卷的卷号COILNO、钢种代码Steel grade name、带材宽度B、来料厚度h₀、轧机出口厚度h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k、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，同时将所收集的卷号COILNO、钢种代码Steel grade name、带材宽度B、来料厚度h₀、轧机出口厚度h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k等参数写入文件中，并令j＝1、L_j＝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、钢卷内带钢长度L_j，转入步骤a8)；

a8)收集当前时刻t_j下由板形仪测出的轧机出口板形SHAPE_ij以及冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P′_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ′_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ′_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε′_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S′_kj、轧辊倾斜值η_kj、末机架轧制速度V_j等主要轧制工艺参数，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)计算当前时刻钢卷内带钢的长度L_j＝L_j+V_jτ_s；

a10)将数据收集过程参数j、板形显示时的时刻参数t_j、轧机出口板形SHAPE_ij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、t_j＝t_j+τ_s，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*＝τ_s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 grade name、带材宽度B、来料厚度h₀、轧机出口厚度h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k、板形显示时的时刻参数t_j、轧机出口板形分布值SHAPE_ij、钢卷内带钢长度L_j；

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板形分布值SHAPE_ij动态显示出来，同时显示出板形显示时的时刻参数t_j以及板形在钢卷内所对应的位置L_j以及钢种代码Steel grade name、带材宽度B、来料厚度h₀、轧机出口厚度h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k等带材与轧辊基本特征参数；

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t_j为y坐标，以对应的板形分布值SHAPE_ij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L_j为y坐标，以对应的分布值SHAPE_ij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，主要包括以下步骤：

c1)定义区间内的平均板形分布值SHAPE_avi、区间内的平均板形绝对值I_av、区间内冷连轧机轧制压力实际值的平均值P_kav、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σ_1kav、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σ_0kav、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ε_kav、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S_kav、区间内工作辊弯辊力设定值的平均值S′_kav、区间内轧辊倾斜值得平均值η_kav、区间内末机架轧制速度的平均值V_av、区间内的最大板形分布值SHAPE_maxi、区间内的最大板形绝对值I_max，区间内的最大板形所对应的时刻t_max、区间内的最大板形所对应的位置L_max、区间内的最大板形所对应的冷连轧机轧制压力的实际值P_kmax、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σ_1kmax、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σ_0kmax、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ε_kmax、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S_kmax、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η_kmax、区间内的最大板形所对应的末机架轧制速度V_max、t_j时刻板形仪所显示的带材板形值I_j、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α_nn、板形区间内采样点个数系数为β_nn、区间内特定板形区间所占比例γ_nn，nn为板形区间序号，nn＝0，1，…，N，板形区间为：[α₀，α₁]、[α₁，α₂]、……、[α_nn-1，α_nn]、……、[α_N-1，α_N]、[α_N，∞]；

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 grade name、带材宽度B、来料厚度h₀、轧机出口厚度h_s；

c6)长度区间内板形分析功能的实现，主要包括以下步骤：

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L_q0、结束位置L_q1；

c6-2)令SHAPE_avi＝{0}、P_kav＝0、P′_kav＝0、σ_1kav＝0、σ′_1kav＝0、σ_0kav＝0、σ′_0kav＝0、ε_kav＝0、ε′_kav＝0、S_kav＝0、S′_kav＝0、η_kav＝0、V_av＝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SHAPE_ij、板形显示时的时刻参数t_j、板形在钢卷内所对应的位置参数L_j以及所对应的主要轧制工艺参数；

c6-5)判断不等式L_q0＜L_j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β_nn＝0，转入步骤c6-6)；

c6-6)令

I_j＝max{SHPAE_1j，SHPAE_2j，…，SHPAE_ij，…，SHPAE_nj}-min{SHPAE_1J，SHPAE_2j，…，SHPAE_ij，…，SHPAE_nj}；

c6-7)取nn＝0；

c6-8)判断不等式α_nn-1≤I_j＜α_nn是否成立？如果不等式成立，则令β_nn＝β_nn+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I_j≥α_N是否成立？如果不等式成立，则令β_N＝β_N+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I_j＞I_max是否成立？如果不等式成立，则令I_max＝I_j、SHAPE_maxi＝SHAPE_ij、t_max＝t_j、L_max＝L_j、P_kmax＝P_kj、P′_kmax＝P′_kj、σ_1kmax＝σ_1kj、σ′_1kmax＝σ′_1kj、σ_0kmax＝σ_0kj、σ′_0kmax＝σ′_0kj、ε_kmax＝ε_kj、ε′_kmax＝ε′_kj、S_kmax＝S_kj、S′_kmax＝S′_kj、η_kmax＝η_kj、V_max＝V_j，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SHAPE_avi＝SHAPE_avi+SHAPE_ij、P_kav＝P_kav+P_kj、P′_kav＝P′_kav+P′_kj、σ_1kav＝σ_1kav+σ_1kj、σ′_1kav＝σ′_1kav+σ′_1kj、σ_0kav＝σ_0kav+σ_0kj、σ′_0kav＝σ′_0kav+σ′_0kj、ε_kav＝ε_kav+ε_kj、ε′_kav＝ε′_kav+ε′_kj、S_kav＝S_kav+S_kj、S′_kav＝S′_kav+S′_kj、η_kav＝η_kav+η_kj、V_av＝V_av+V_j；

c6-13)判断不等式L_j＜L_q1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I_av＝max{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}-min{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}、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

区间内轧辊倾斜值得平均值

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L_q0至L_q1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L_q0至L_q1区间内带材的最大板形分布值SHAPE_maxi、同时用数字形式显示出区间内最大板形绝对值I_max以及区间内的最大板形所对应的时刻t_max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L_q0至L_q1区间内特定板形区间所占比例γ_nn；

c7)速度区间内板形分析功能的实现，主要包括以下步骤：

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V_q0、结束速度V_q1；

c7-2)令SHAPE_avi＝{0}、P_kav＝0、P′_kav＝0、σ_1kav＝0、σ′_1kav＝0、σ_0kav＝0、σ′_0kav＝0、ε_kav＝0、ε′_kav＝0、S_kav＝0、S′_kav＝0、η_kav＝0、V_av＝0、m＝0、SHUJU＝1；

c7-3)取j＝1；

c7-4)判断不等式SHUJU＞0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SHAPE_ij、板形显示时的时刻参数t_j、冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P′_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ′_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ′_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε′_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S′_kj、轧辊倾斜值η_kj、末机架轧制速度V_j以及板形在钢卷内所对应的位置参数L_j；

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V_q0≤V_j＜V_q1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β_nn＝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

I_j＝max{SHPAE_1j，SHPAE_2j，…，SHPAE_ij，…，SHPAE_nj}-min{SHPAE_1j，SHPAE_2j，…，SHPAE_ij，…，SHPAE_nj}；

c7-9)取nn＝0；

c7-10)判断不等式α_nn-1≤I_j＜α_nn是否成立？如果不等式成立，则令β_nn＝β_nn+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I_j≥α_N是否成立？如果不等式成立，则令β_N＝β_N+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I_j＞I_max是否成立？如果不等式成立，则令I_max＝I_j、SHAPE_maxi＝SHAPE_ij、t_max＝t_j、L_max＝L_j、P_kmax＝P_kj、P′_kmax＝P′_kj、σ_1kmax＝σ_1kj、σ′_1kmax＝σ′_1kj、σ_0kmax＝σ_0kj、σ′_0kmax＝σ′_0kj、ε_kmax＝ε_kj、ε′_kmax＝ε′_kj、S_kmax＝S_kj、S′_kmax＝S′_kj、η_kmax＝η_kj、V_max＝V_j，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SHAPE_avi＝SHAPE_avi+SHAPE_ij、P_kav＝P_kav+P_kj、P′_kav＝P′_kav+′_kj、σ_1kav＝σ_1kav+σ_1kj、σ′_1kav＝σ′_1kav+σ′_1kj、σ_0kav＝σ_0kav+σ_0kj、σ′_0kav＝σ′_0kav+σ′_0kj、ε_kav＝ε_kav+ε_kj、ε′_kav＝ε′_kav+ε′_kj、S_kav＝S_kav+S_kj、S′_kav＝S′_kav+S′_kj、η_kav＝η_kav+η_kj、V_av＝V_av+V_j；

c7-15)判断不等式SHUJU＞0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I_av＝max{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}-min{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}、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

区间内轧辊倾斜值得平均值

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V_q0至V_q1区间内带材的平均板形分布值SHAPE_avi、同时用数字形式显示出对应的平均板形绝对值I_av、区间内冷连轧机轧制压力实际值的平均值P_kav、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σ_1kav、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σ_0kav、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ε_kav、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S_kav、区间内工作辊弯辊力设定值的平均值S′_kav、区间内轧辊倾斜值得平均值η_kav、区间内末机架轧制速度的平均值V_av；

c7-19)利用可视化软件显示出速度从V_q0至V_q1区间内带材的最大板形分布值SHAPE_maxi、同时用数字形式显示出区间内最大板形绝对值I_max以及区间内的最大板形所对应的时刻t_max、区间内的最大板形所对应的位置L_max、区间内的最大板形所对应的冷连轧机轧制压力的实际值P_kmax、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σ_1kmax、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σ_0kmax、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ε_kmax、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S_kmax、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η_kmax、区间内的最大板形所对应的末机架轧制速度V_max；

c7-20)利用可视化软件以柱状图的形式显示出速度从V_q0至V_q1区间内特定板形区间所占比例γ_nn。

由于采用上述技术方案，本发明提供的一种适合于冷连轧机组的板形再现与分析方法，具有这样的有益效果：针对以往现场对于冷连轧机组板形仪及其板形数据的使用仅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，本发明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，实现以下两大功能：(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。

附图说明

图1是冷连轧产品去向图

图2是板形再现分析系统的功能布置图

图3是钢卷信息、板形及轧制工艺参数收集步骤图

图4是板形再现功能的实现框图

图5是第一实施例中可视化软件动态显示界面

图6是第一实施例中整卷带钢随着时间而变化的三维板形分布图

图7是第一实施例中整卷带钢不同位置的三维板形分布图

图8是板形分析功能实现框图

图9是长度区间内板形分析功能的实现框图

图10是第一实施例中长度区间内带材的平均板形及相关工艺参数分布图

图11是第一实施例中长度区间内带材的最大板形及相关工艺参数分布图

图12是第一实施例中长度区间内特定板形区间所占比例分布图

图13是速度区间内板形分析功能的实现框图

图14是第一实施例中速度区间内带材的平均板形及相关工艺参数分布图

图15是第一实施例中速度区间内带材的最大板形及相关工艺参数分布图

图16是第一实施例中速度区间内特定板形区间所占比例分布图

图17是第二实施例中可视化软件动态显示界面

图18是第二实施例中整卷带钢随着时间而变化的三维板形分布图

图19是第二实施例中整卷带钢不同位置的三维板形分布图

图20是第二实施例中长度区间内带材的平均板形及相关工艺参数分布图

图21是第二实施例中长度区间内带材的最大板形及相关工艺参数分布图

图22是第二实施例中长度区间内特定板形区间所占比例分布图

图23是第二实施例中速度区间内带材的平均板形及相关工艺参数分布图

图24是第二实施例中速度区间内带材的最大板形及相关工艺参数分布图

图25是第二实施例中速度区间内特定板形区间所占比例分布图

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例一：

本实施例中，以国内某钢厂冷连轧机组的板形等数据为例，对本发明所述板形再现与分析技术进行说明。具体步骤如下：

(一)相关参数收集。如图3所示，主要对钢卷信息、板形及轧制工艺参数进行收集，包括以下可以由计算机执行的步骤：

首先，在步骤1中，收集冷连轧机组数据采集系统的采样周期τ_s＝0.2s；

随后，在步骤2中，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，该指令由现场操作人员根据现场实际情况发送；

随后，在步骤3中，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L_j，板形显示时的时刻参数t_j；

随后，在步骤4中，给定初始钢卷号COILNO1，并令COILNO1＝0，准备收集数据；

随后，在步骤5中，收集开始轧制时包括年月日小时分钟秒毫秒等信息的标准北京时间参数t＝2011.05.06/09:18:10，并令t_j＝t＝2011.05.06/09:18:10；

随后，在步骤6中，从冷连轧机组的三级系统中收集钢卷的卷号COILNO＝7627800000、钢种代码Steel grade name＝SPHC、带材宽度B＝897mm、来料厚度h₀＝3.5mm、轧机出口厚度h_s＝0.808mm；另外，换辊后工作辊的轧制公里数L_z01、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k如下表1所示；

表1各机架轧辊特性参数

	1std	2std	3std	4std	5std
						工作辊的轧制公里数/km	25.66	39.34	56.51	77.10	94.59
支撑辊的轧制公里数/km	17.36	27.95	44.28	53.21	63.54
						上工作辊辊号	1C021	2581	2343	2351	2117
下工作辊辊号	1C022	25146	2344	2352	2118
						上支撑辊辊号	4G104	4G106	B0017	B0019	45802
下支撑辊辊号	4G109	4G108	B0016	B0020	45801

随后，在步骤7中，判断不等式|COILNO1-COILNO|＞0是否成立？显然成立，则以所收集的钢卷号(COILNO)7627800000作为文件名，建立一个新的数据文件，同时将所收集的卷号COILNO、钢种代码Steel gradename、带材宽度B、来料厚度h₀、轧机出口厚度h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k等参数写入文件中，并令j＝1、L_j＝0，转入步骤8；但如果此处不等式|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、钢卷内带钢长度L_j，再转入步骤8；

随后，在步骤8中，收集当前时刻t₁下由板形仪测出的轧机出口板形SHAPE₁₁＝-5.11，SHAPE₂₁＝-3.97、SHAPE₃₁＝-0.04、SHAPE₄₁＝2.96、SHAPE₅₁＝6.28、SHAPE₆₁＝1.05、SHAPE₇₁＝1.05、SHAPE₈₁＝2.96、SHAPE₉₁＝3.76、SHAPE₁₀₁＝2.57、SHAPE₁₁₁＝3.76、SHAPE₁₂₁＝2.96、SHAPE₁₃₁＝2.96、SHAPE₁₄₁＝-1.43、SHAPE₁₅₁＝-6.70、SHAPE₁₆₁＝-13.05，总共16个横向条元对应的板形值；末机架轧制速度V₁＝1.817m/s；另外，冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P′_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ′_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ′_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε′_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S′_kj、轧辊倾斜值η_kj如表2所示；

表2各机架轧制工艺参数设定值和实际值

	1std	2std	3std	4std	5std
						轧制压力实际值(kN)	8597	7757	7620	7756	8250
轧制压力设定值(kN)	5946.29	7426.75	6731.64	7214.03	5701.46
						前张力实际值(MPa)	47.4	163.9	158.7	151.4	112.9
前张力设定值(MPa)	49	156.8	156.8	147.39	110.4
						后张力实际值(MPa)	163.9	158.7	151.4	112.9	47.6
后张力设定值(MPa)	156.8	156.8	147.39	110.4	40
						压下率实际值(MPa)	25.21	29.03	28.18	25.72	18.42

压下率设定值(MPa)	25	30.25	28.43	24.80	18
						工作辊弯辊力实际值(kN/chock)	83.5	104	90.3	127.5	217.3
工作辊弯辊力设定值(kN/chock)	122.93	248.73	215.91	241.44	142.84
						轧辊倾斜值(mm)	0	0	0	0	0

随后，在步骤9中，计算当前时刻钢卷内带钢的长度L_j＝L_j+V_jτ_s＝0+1.817*0.2＝0.363m；

随后，在步骤10中，将数据收集过程参数j、板形显示时的时刻参数t_j、轧机出口板形SHAPE_ij、冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P′_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ′_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ′_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε′_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S′_kj、轧辊倾斜值η_kj、末机架轧制速度V_j以及板形在钢卷内所对应的位置参数L_j写入到文件名(COILNO)为7627800000的数据文件中；

随后，在步骤11中，判断不等式ξ＜0是否成立？显然此时不等式不成立，则COILNO1＝COILNO＝7627800000、j＝j+1＝2、t_j＝t_j+τ_s，进入下一个数据采集周期，转入步骤6，直到不等式ξ＜0成立为止。如果不等式成立，则结束数据收集。

(二)板形再现。如图4所示，板形再现功能的实现主要包括以下可由计算机执行的步骤：

首先，在步骤1中，通过操作画面收集欲再现板形的钢卷钢卷号(COILNO₁*)7627800000、给定板形再现时两个板形画面之间的时间间隔τ*＝0.5s，此时可再现板形仪工作时所现板形；

随后，在步骤2中，找出文件名(COILNO₁*)为7627800000的数据文件，并打开；

随后，在步骤3中，读取数据文件7627800000.dat内的钢卷和轧辊基本特征参数；

随后，在步骤4中，利用可视化软件的动态显示功能，用柱状图以τ*＝0.5s为间隔将不同时刻的板形分布值SHAPE_ij动态显示出来，同时显示出板形显示时的时刻参数t_j以及板形在钢卷内所对应的位置L_j以及钢卷和轧辊基本特征参数，典型画面如附图5所示；

随后，在步骤5中，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t_j为y坐标，以对应的板形分布值SHAPE_ij作为z坐标，利用可视化软件再现整卷带钢随着时间而变化的三维板形分布图，典型画面如附图6所示；

随后，在步骤6中，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L_j为y坐标，以对应的分布值SHAPE_ij作为z坐标，利用可视化软件再现整卷带钢不同位置的三维板形分布图，典型画面如附图7所示。

(三)板形分析。如图8所示，板形分析功能的实现主要包括以下由计算机执行的步骤：

首先，在步骤1中，定义区间内的平均板形分布值SHAPE_avi、区间内的平均板形绝对值I_av、区间内的最大板形分布值SHAPE_maxi、区间内的最大板形绝对值I_max、区间内各轧制工艺参数实际值和设定值的平均值、区间内最大板形对应的各轧制工艺参数实际值和设定值等参数；

随后，在步骤2中，给定板形区间参数N＝5，定义板形区间边界系数为α_nn、板形区间内采样点个数系数为β_nn、区间内特定板形区间所占比例γ_nn，nn为板形区间序号，nn＝0，1，…，5，板形区间为：[0，5]、[5，10]、[10，15]、[15，20]、[20，25]、[25，∞]；

随后，在步骤3中，通过操作画面确定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*＝7627800000；

随后，在步骤4中，找出文件名(COILNO₂*)为7627800000的数据文件，并打开；

随后，在步骤5中，读取数据文件内的钢种代码Steel grade name＝SPHC、带材宽度B＝897mm、来料厚度h0＝3.5mm、轧机出口厚度hs＝0.808mm；

随后，在步骤6中，如图9所示，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：

首先，在步骤6-1中，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L_q0＝0m、结束位置L_q1＝50m；

随后，在步骤6-2中，令SHAPE_avi＝{0}、P_kav＝0、P′_kav＝0、σ_1kav＝0、σ′_1kav＝0、σ_0kav＝0、σ′_0kav＝0、ε_kav＝0、ε′_kav＝0、S_kav＝0、S′_kav＝0、η_kav＝0、V_av＝0、m＝0、SHUJU＝1；

随后，在步骤6-3中，取j＝1；

随后，在步骤6-4中，读取数据文件内的轧机出口板形SHAPE₁₁＝-5.11，SHAPE₂₁＝-3.97、SHAPE₃₁＝-0.04、SHAPE₄₁＝2.96、SHAPE₅₁＝6.28、SHAPE₆₁＝1.05、SHAPE₇₁＝1.05、SHAPE₈₁＝2.96、SHAPE₉₁＝3.76、SHAPE₁₀₁＝2.57、SHAPE₁₁₁＝3.76、SHAPE₁₂₁＝2.96、SHAPE₁₃₁＝2.96、SHAPE₁₄₁＝-1.43、SHAPE₁₅₁＝-6.70、SHAPE₁₆₁＝-13.05，板形显示时的时刻参数t₁＝2011.05.06/09:18:10，末机架轧制速度V₁＝1.817m/s，板形在钢卷内所对应的位置参数L₁＝0.363m；冷连轧机相应轧制工艺参数具体数值如表2所示；

随后，在步骤6-5中，判断不等式L_q0＜L_j是否成立？显然成立，则令j＝j+1＝2，转入步骤6-4；但如果不等式不成立，则区间过程参数m＝m+1、板形区间内采样点个数系数为β_nn＝0，转入步骤6-6；

随后，在步骤6-6中，令

I₁＝max{SHPAE₁₁，SHPAE₂₁，…，SHPAE_i1，…，SHPAE₁₈₁}-min{SHPAE₁₁，SHPAE₂₁，…，SHPAE_i1，…，SHPAE₁₈₁}＝19.33I；

随后，在步骤6-7中，取nn＝0；

随后，在步骤6-8中，判断不等式α_nn-1≤I_j＜α_nn是否成立？显然不等式0≤19.3＜5不能成立，则转入步骤6-9；如果不等式成立，则令β_nn＝β_nn+1，转入步骤6-11；

随后，在步骤6-9中，判断不等式nn＜N是否成立？如果不等式0＜5成立，则令nn＝nn+1＝1，转入步骤6-8，经过循环，直至nn＝3时，步骤6-8中不等式成立，则β_nn＝β_nn+1，转入步骤6-11；但如果不等式nn＜N仍不成立，则转入步骤6-10；

随后，在步骤6-10中，判断不等式I_j≥α_N是否成立？如果不等式成立，则令β_N＝β_N+1，转入步骤6-11；如果不等式不成立，直接转入步骤6-11；

随后，在步骤6-11中，判断不等式I_j＞I_max是否成立？显然不等式14.1＞0成立，则令I_max＝I_j＝19.33、SHAPE_maxi＝SHAPE_i1(SHAPE₁₁＝-5.11，SHAPE₂₁＝-3.97、SHAPE₃₁＝-0.04、SHAPE₄₁＝2.96、SHAPE₅₁＝6.28、SHAPE₆₁＝1.05、SHAPE₇₁＝1.05、SHAPE₈₁＝2.96、SHAPE₉₁＝3.76、SHAPE₁₀₁＝2.57、SHAPE₁₁₁＝3.76、SHAPE₁₂₁＝2.96、SHAPE₁₃₁＝2.96、SHAPE₁₄₁＝-1.43、SHAPE₁₅₁＝-6.70、SHAPE₁₆₁＝-13.05)，t_max＝t₁＝2011.05.06/09:18:10，L_max＝L₁＝0.363m；以下参数数值同表2，其中j＝1，P_kmax＝P_kj、P′_kmax＝P′_kj、σ_1kmax＝σ_1kj、σ′_1kmax＝σ′_1kj、σ_0kmax＝σ_0kj、σ′_0kmax＝σ′_0kj、ε_kmax＝ε_kj、ε′_kmax＝ε′_kj、S_kmax＝S_kj、S′_kmax＝S′_kj、η_kmax＝η_kj、V_max＝V_j，转入步骤6-12；但如果不等式不成立，则直接转入步骤6-12；

随后，在步骤6-12中，令SHAPE_avi＝SHAPE_avi+SHAPE_ij、P_kav＝P_kav+P_kj、P′_kav＝P′_kav+P′_kj、σ_1kav＝σ_1kav+σ_1kj、σ′_1kav＝σ′_1kav+σ′_1kj、σ_0kav＝σ_0kav+σ_0kj、σ′_0kav＝σ′_0kav+σ′_0kj、ε_kav＝ε_kav+ε_kj、ε′_kav＝ε′_kav+ε′_kj、S_kav＝S_kav+S_kj、S′_kav＝S′_kav+S′_kj、η_kav＝η_kav+η_kj、V_av＝V_av+V_j；

随后，在步骤6-13中，判断不等式L_j＜I_q1是否成立？显然不等式0.363＜50成立，则令j＝j+1＝2，转入步骤6-4，进过循环，完成0-50m范围内所有采样点的数据分析；如果不等式不成立，则直接进入步骤6-14；

随后，在步骤6-14中，计算区间内平均板形分布值

即SHAPE_av1＝-1.43、SHAPE_av2＝-1.38、SHAPE_av3＝0.47、SHAPE_av4＝1.39、SHAPE_av5＝2.92、SHAPE_av6＝1.36、SHAPE_av7＝1.35、SHAPE_av8＝1.35、SHAPE_av9＝2.84、SHAPE_av10＝1.35、SHAPE_av11＝1.36、SHAPE_av12＝1.41、SHAPE_av13＝0.71、SHAPE_av14＝-1.02、SHAPE_av15＝-3.64、SHAPE_av16＝-6.89，区间内平均板形绝对值I_av＝max{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}-min{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}＝9.81I，区间内末机架轧制速度的平均值计算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得平均值

结果如表3所示；

表3长度区间内各机架轧制工艺参数设定值和实际值的平均值

随后，在步骤6-15中，计算区间内特定板形区间所占比例 ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{nn}}=\frac{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{nn}}}{100m}\%,$ 结果如表4；

表4长度区间内特定板形区间所占比例

0-5I

5-10I

10-15I

15-20I

20-25I

25-∞

比例值(％)

4.6

7.3

44.9

36.2

6.1

0.9

随后，在步骤6-16中，利用可视化软件显示L_q0＝0m至L_q1＝50m区间内带材的平均板形分布值SHAPE_avi，同时用数字形式显示出对应的平均板形绝对值I_av及相应轧制工艺参数实际值和设定值的平均值等，基本界面如附图10所示；

随后，在步骤6-17中，利用可视化软件显示出L_q0＝0m至L_q1＝50m区间内带材的最大板形分布值SHAPE_maxi，同时用数字形式显示出区间内最大板形绝对值I_max、区间内的最大板形所对应的时刻t_max、区间内的最大板形所对应的位置L_max及区间内的最大板形所对应的轧制工艺参数实际值和设定值等，基本界面如附图11所示；

随后，在步骤6-18中，利用可视化软件以柱状图的形式显示出L_q0＝0m至L_q1＝50m区间内特定板形区间所占比例γ_nn，基本界面如附图12所示。

随后，在步骤7中，如图13所示，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：

首先，在步骤7-1中，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V_q0＝1/s、结束速度V_q1＝5/s；

随后，在步骤7-2中，令SHAPE_avi＝{0}、P_kav＝0、P′_kav＝0、σ_1kav＝0、σ′_1kav＝0、σ_0kav＝0、σ′_0kav＝0、ε_kav＝0、ε′_kav＝0、S_kav＝0、S′_kav＝0、η_kav＝0、V_av＝0、m＝0、SHUJU＝1；

随后，在步骤7-3中，取j＝1；

随后，在步骤7-4中，判断不等式SHUJU＞0是否成立？显然不等式1＞0成立，则转入步骤7-5；但如果不等式不成立，则转入步骤7-16；

随后，在步骤7-5中，读取数据文件内的轧机出口板形SHAPE_ij，即SHAPE₁₁＝-5.11，SHAPE₂₁＝-3.97、SHAPE₃₁＝-0.04、SHAPE₄₁＝2.96、SHAPE₅₁＝6.28、SHAPE₆₁＝1.05、SHAPE₇₁＝1.05、SHAPE₈₁＝2.96、SHAPE₉₁＝3.76、SHAPE₁₀₁＝2.57、SHAPE₁₁₁＝3.76、SHAPE₁₂₁＝2.96、SHAPE₁₃₁＝2.96、SHAPE₁₄₁＝-1.43、SHAPE₁₅₁＝-6.70、SHAPE₁₆₁＝-13.05，板形显示时的时刻参数t₁＝2011.05.06/09:18:10，末机架轧制速度V₁＝1.817m/s，板形在钢卷内所对应的位置参数L₁＝0.363；冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P′_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ′_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ′_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε′_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S′_kj、轧辊倾斜值η_kj，以上轧制工艺参数具体数值如表2所示；

随后，在步骤7-6中，判断所读取的数据是否是文件中最后一组数据？显然不是最后一组数据，则直接转入步骤7-7；如果是最后一组数据，则令SHUJU＝-1，转入步骤7-7；

随后，在步骤7-7中，判断不等式V_q0≤V_j＜V_q1是否成立？显然不等式1≤1.817＜5成立，则令区间过程参数m＝m+1＝1、板形区间内采样点个数系数为β_nn＝0，转入步骤7-8；如果不等式不成立，则令j＝j+1，转入步骤7-4；

随后，在步骤7-8中，令

I_j＝max{SHPAE_1j，SHPAE_2j，…，SPAE_ij，…，SHPAE_nj}-min{SHPAE_1j，SHPAE_2j，…，SPAE_ij，…，SHPAE_nj}＝19.33I；

随后，在步骤7-9中，取nn＝0；

随后，在步骤7-10中，判断不等式α_nn-1≤I_j＜α_nn是否成立？显然不等式0≤19.3＜5不成立，则直接转入步骤7-11；如果不等式成立，则令β_nn＝β_nn+1，转入步骤7-13；

随后，在步骤7-11中，判断不等式nn＜N是否成立？显然不等式成立，则令nn＝nn+1＝1，转入步骤7-10，经过循环，7-10中不等式成立，因此令β_nn＝β_nn+1＝1，转入步骤7-13；但如果不等式仍不成立，则转入步骤7-12；

随后，在步骤7-12中，判断不等式I_j≥α_N是否成立？如果不等式成立，则令β_N＝β_N+1，转入步骤7-13；如果不等式不成立，转入步骤7-13；

随后，在步骤7-13中，判断不等式I_j＞I_max是否成立？显然不等式19.3＞0成立，则令I_max＝I_j、SHAPE_maxi＝SHAPE_ij(SHAPE₁₁＝-5.11，SHAPE₂₁＝-3.97、SHAPE₃₁＝-0.04、SHAPE₄₁＝2.96、SHAPE₅₁＝6.28、SHAPE₆₁＝1.05、SHAPE₇₁＝1.05、SHAPE₈₁＝2.96、SHAPE₉₁＝3.76、SHAPE₁₀₁＝2.57、SHAPE₁₁₁＝3.76、SHAPE₁₂₁＝2.96、SHAPE₁₃₁＝2.96、SHAPE₁₄₁＝-1.43、SHAPE₁₅₁＝-6.70、SHAPE₁₆₁＝-13.05)、t_max＝t_j＝2011.05.06/09:18:10、I_max＝L_j＝0.363m，P_kmax＝P_kj、P′_kmax＝P′_kj、σ_1kmax＝σ_1kj、σ′_1kmax＝σ′_1kj、σ_0kmax＝σ_0kj、σ′_0kmax＝σ′_0kj、ε_kmax＝ε_kj、ε′_kmax＝ε′_kj、S_kmax＝S_kj、S′_kmax＝S′_kj、η_kmax＝η_kj、V_max＝V_j，转入步骤7-14；如果不等式不成立，则直接转入步骤7-14；

随后，在步骤7-14中，令SHAPE_avi＝SHAPE_avi+SHAPE_ij、P_kav＝P_kav+P_kj、P′_kav＝P′_kav+P′_kj、σ_1kav＝σ_1kav+σ_1kj、σ′_1kav＝σ′_1kav+σ′_1kj、σ_0kav＝σ_0kav+σ_0kj、σ′_0kav＝σ′_0kav+σ′_0kj、ε_kav＝ε_kavv+ε_kj、ε′_kav＝ε′_kav+ε′_kj、S_kav＝S_kav+S_kj、S′_kav＝S′_kav+S′_kj、η_kav＝η_kav+η_kj、V_av＝V_av+V_j；

随后，在步骤7-15中，判断不等式SHUJU＞0是否成立？显然不等式成立，则令j＝j+1＝2，转入步骤7-5，最终完成对速度区段是1-5m/s的板形及相关轧制工艺参数的收集；如果不等式不成立，则转入步骤7-16；

随后，在步骤7-16中，计算区间内平均板形分布值

即SHAPE_av1＝-2.16、SHAPE_av2＝-1.54、SHAPE_av3＝-0.26、SHAPE_av4＝1.57、SHAPE_av5＝3.21、SHAPE_av6＝1.87、SHAPE_av7＝2.14、SHAPE_av8＝3.08、SHAPE_av9＝1.43、SHAPE_av10＝0.89、SHAPE_av11＝1.12、SHAPE_av12＝1.03、SHAPE_av13＝0.12、SHAPE_av14＝1.34、SHAPE_av15＝-3.97、SHAPE_av16＝-7.35，区间内平均板形绝对值I_av＝max{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}-min{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}＝10.56I，区间内末机架轧制速度的平均值计算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

区间内轧辊倾斜值得平均值

以上轧制工艺参数具体数值如表5所示；

表5速度区间内各机架轧制工艺参数设定值和实际值的平均值

随后，在步骤7-17中，计算区间内特定板形区间所占比例 ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{nn}}=\frac{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{nn}}}{100m}\%,$ 结果如表6；

表6区间内特定板形区间所占比例

	0-5I	5-10I	10-15	15-20	20-	25-∞
							比例值(％)	3.9	8.5	47.3	27.8	7.7	4.6

随后，在步骤7-18中，利用可视化软件显示出速度从V_q0＝1m/s至V_q1＝5m/s区间内带材的平均板形分布值SHAPE_avi，同时用数字形式显示出对应的平均板形绝对值I_av及区间内冷连轧机轧制工艺参数实际值和设定值的平均值等，基本界面如附图14所示；

随后，在步骤7-19中，利用可视化软件显示出速度从V_q0＝1m/s至V_q1＝5m/s区间内带材的最大板形分布值SHAPE_maxi，同时用数字形式显示出区间内最大板形绝对值I_max、区间内的最大板形所对应的时刻t_max、区间内的最大板形所对应的位置L_max及区间内的最大板形所对应的轧制工艺参数实际值和设定值等，基本界面如附图15所示；

随后，在步骤7-20中，利用可视化软件以柱状图的形式显示出速度从V_q0＝1m/s至V_q1＝5m/s区间内特定板形区间所占比例γ_nn(基本界面如附图16所示)。

实施例二：

本实施例中，以国内某钢厂冷连轧机组的板形等数据为例，对本发明所述板形再现与分析技术进行说明。具体步骤如下：

(一)相关参数收集。如图3所示，主要对钢卷信息、板形及轧制工艺参数进行收集，包括以下可以由计算机执行的步骤：

首先，在步骤1中，收集冷连轧机组数据采集系统的采样周期τ_s＝0.2s；

随后，在步骤2中，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，该指令由现场操作人员根据现场实际情况发送；

随后，在步骤3中，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L_j，板形显示时的时刻参数t_j；

随后，在步骤4中，给定初始钢卷号COILNO1，并令COILNO1＝0，准备收集数据；

随后，在步骤5中，收集开始轧制时包括年月日小时分钟秒毫秒等信息的标准北京时间参数t＝2011.05.06/10:28:04，并令t_j＝t＝2011.05.06/10:28:04；

随后，在步骤6中，从冷连轧机组的三级系统中收集钢卷的卷号COILNO＝7627980000、钢种代码Steel grade name＝SPHC、带材宽度B＝897mm、来料厚度h₀＝3.5mm、轧机出口厚度h_s＝0.808mm；另外，换辊后工作辊的轧制公里数L_z01、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k如下表7所示；

表7各机架轧辊特性参数

	1std	2std	3std	4std	5std
						工作辊的轧制公里数/km	27.89	42.54	60.98	83.05	101.84
支撑辊的轧制公里数/km	19.62	30.20	47.73	58.39	70.26
						上工作辊辊号	1C021	2581	2343	2351	2117
下工作辊辊号	1C022	25146	2344	2352	2118
						上支撑辊辊号	4G104	4G106	B0017	B0019	45802
下支撑辊辊号	4G109	4G108	B0016	B0020	45801

随后，在步骤7中，判断不等式|COILNO1-COILNO|＞0是否成立？显然成立，则以所收集的钢卷号(COILNO)7627980000作为文件名，建立一个新的数据文件，同时将所收集的卷号COILNO、钢种代码Steel gradename、带材宽度B、来料厚度h₀、轧机出口厚度h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k等参数写入文件中，并令j＝1、L_j＝0，转入步骤8；但如果此处不等式|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、钢卷内带钢长度L_j，再转入步骤8；

随后，在步骤8中，收集当前时刻t₁下由板形仪测出的轧机出口板形SHAPE₁₁＝0.24，SHAPE₂₁＝1.26、SHAPE₃₁＝1.26、SHAPE₄₁＝1.61、SHAPE₅₁＝3.05、SHAPE₆₁＝2.68、SHAPE₇₁＝1.61、SHAPE₈₁＝1.61、SHAPE₉₁＝0.92、SHAPE₁₀₁＝0.92、SHAPE₁₁₁＝1.61、SHAPE₁₂₁＝1.26、SHAPE₁₃₁＝-1.35、SHAPE₁₄₁＝-2.25、SHAPE₁₅₁＝-3.39、SHAPE₁₆₁＝-11.04，总共16个横向条元对应的板形值；末机架轧制速度V₁＝1.825m/s；另外，冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P′_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ′_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ′_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε′_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S′_kj、轧辊倾斜值η_kj如表8所示；

表8各机架轧制工艺参数设定值和实际值

	1std	2std	3std	4std	5std
						轧制压力实际值(kN)	8778	7224	6985	7654	8680
轧制压力设定值(kN)	5938.16	7418.50	6843.48	7295.20	5695.72
						前张力实际值(MPa)	49.26	188.17	189.13	151.69	106.97
前张力设定值(MPa)	49	156.8	156.8	144.26	108
						后张力实际值(MPa)	188.17	189.13	151.69	106.97	42.44
后张力设定值(MPa)	156.8	156.8	144.26	108	40
						压下率实际值(MPa)	25.48	29.19	27.90	25.60	18.84
压下率设定值(MPa)	25	30.25	28.43	24.80	18
						工作辊弯辊力实际值(kN/chock)	83.5	104	90.3	127.5	217.3
工作辊弯辊力设定值(kN/chock)	122.56	248.36	221.03	245.16	175.54
						轧辊倾斜值(mm)	0	0	0	0	0

随后，在步骤9中，计算当前时刻钢卷内带钢的长度L_j＝L_j+V_jτ_s＝0+1.825*0.2＝0.365m；

随后，在步骤10中，将数据收集过程参数j、板形显示时的时刻参数t_j、轧机出口板形SHAPE_ij、冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P′_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ′_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ′_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε′_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S′_kj、轧辊倾斜值η_kj、末机架轧制速度V_j以及板形在钢卷内所对应的位置参数L_j写入到文件名(COILNO)为7627980000的数据文件中；

随后，在步骤11中，判断不等式ξ＜0是否成立？显然此时不等式不成立，则COILNO1＝COILNO＝7627980000、j＝j+1＝2、t_j＝t_j+τ_s，进入下一个数据采集周期，转入步骤6，直到不等式ξ＜0成立为止。如果不等式成立，则结束数据收集。

(二)板形再现。如图4所示，板形再现功能的实现主要包括以下可由计算机执行的步骤：

首先，在步骤1中，通过操作画面收集欲再现板形的钢卷钢卷号(COILNO₁*)7627980000、给定板形再现时两个板形画面之间的时间间隔τ*＝0.5s，此时可再现板形仪工作时所现板形；

随后，在步骤2中，找出文件名(COILNO₁*)为7627980000的数据文件，并打开；

随后，在步骤3中，读取数据文件7627980000.dat内的钢卷和轧辊基本特征参数；

随后，在步骤4中，利用可视化软件的动态显示功能，用柱状图以τ*＝0.5s为间隔将不同时刻的板形分布值SHAPE_ij动态显示出来，同时显示出板形显示时的时刻参数t_j以及板形在钢卷内所对应的位置L_j以及钢卷和轧辊基本特征参数，典型画面如附图17所示；

随后，在步骤5中，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t_j为y坐标，以对应的板形分布值SHAPE_ij作为z坐标，利用可视化软件再现整卷带钢随着时间而变化的三维板形分布图，典型画面如附图18所示；

随后，在步骤6中，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L_j为y坐标，以对应的分布值SHAPE_ij作为z坐标，利用可视化软件再现整卷带钢不同位置的三维板形分布图，典型画面如附图19所示。

(三)板形分析。如图8所示，板形分析功能的实现主要包括以下由计算机执行的步骤：

首先，在步骤1中，定义区间内的平均板形分布值SHAPE_avi、区间内的平均板形绝对值I_av、区间内的最大板形分布值SHAE_maxi、区间内的最大板形绝对值I_max、区间内各轧制工艺参数实际值和设定值的平均值、区间内最大板形对应的各轧制工艺参数实际值和设定值等参数；

随后，在步骤2中，给定板形区间参数N＝5，定义板形区间边界系数为α_nn、板形区间内采样点个数系数为β_nn、区间内特定板形区间所占比例γ_nn、nn为板形区间序号，nn＝0，1，…，5，板形区间为：[0，5]、[5，10]、[10，15]、[15，20]、[20，25]、[25，∞]；

随后，在步骤3中，通过操作画面确定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*＝7627980000；

随后，在步骤4中，找出文件名(COILNO₂*)为7627980000的数据文件，并打开；

随后，在步骤5中，读取数据文件内的钢种代码Steel grade name＝SPHC、带材宽度B＝897mm、来料厚度h₀＝3.5mm、轧机出口厚度h_s＝0.808mm；

随后，在步骤6中，如图9所示，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：

首先，在步骤6-1中，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L_q0＝0m、结束位置L_q1＝50m；

随后，在步骤6-2中，令SHAPE_avi＝{0}、P_kav＝0、P′_kav＝0、σ_1kav＝0、σ′_1kav＝0、σ_0kav＝0、σ′_0kav＝0、ε_kav＝0、ε′_kav＝0、S_kav＝0、S′_kav＝0、η_kav＝0、V_av＝0、m＝0、SHUJU＝1；

随后，在步骤6-3中，取j＝1；

随后，在步骤6-4中，读取数据文件内的轧机出口板形SHAPE₁₁＝0.24，SHAPE₂₁＝1.26、SHAPE₃₁＝1.26、SHAPE₄₁＝1.61、SHAPE₅₁＝3.05、SHAPE₆₁＝2.68、SHAPE₇₁＝1.61、SHAPE₈₁＝1.61、SHAPE₉₁＝0.92、SHAPE₁₀₁＝0.92、SHAPE₁₁₁＝1.61、SHAPE₁₂₁＝1.26、SHAPE₁₃₁＝-1.35、SHAPE₁₄₁＝-2.25、SHAPE₁₅₁＝-3.39、SHAPE₁₆₁＝-11.04，板形显示时的时刻参数t₁＝2011.05.06/10:28:04，末机架轧制速度V₁＝1.825m/s，板形在钢卷内所对应的位置参数L₁＝0.365m；冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P′_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ′_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ′_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε′_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S′_kj、轧辊倾斜值η_kj，以上轧制工艺参数具体数值如表8所示；

随后，在步骤6-5中，判断不等式L_q0＜L_j是否成立？显然成立，则令j＝j+1＝2，转入步骤6-4；但如果不等式不成立，则区间过程参数m＝m+1、板形区间内采样点个数系数为β_nn＝0，转入步骤6-6；

随后，在步骤6-6中，令

I₁＝max{SHPAE₁₁，SHPAE₂₁，…，SHPAE_i1，…，SHPAE₁₈₁}-min{SHPAE₁₁，SHPAE₂₁，…，SHPAE_i1，…，SHPAE₁₈₁}＝14.09I；

随后，在步骤6-7中，取nn＝0；

随后，在步骤6-8中，判断不等式α_nn-1≤I_j＜α_nn是否成立？显然不等式0≤14.1＜5不能成立，则转入步骤6-9；如果不等式成立，则令β_nn＝β_nn+1，转入步骤6-11；

随后，在步骤6-9中，判断不等式nn＜N是否成立？如果不等式0＜5成立，则令nn＝nn+1＝1，转入步骤6-8，经过循环，直至nn＝2时，步骤c6-8)中不等式成立，则β_nn＝β_nn+1，转入步骤6-11；但如果不等式nn＜N仍不成立，则转入步骤6-10；

随后，在步骤6-10中，判断不等式I_j≥α_N是否成立？如果不等式成立，则令β_N＝β_N+1，转入步骤6-11；如果不等式不成立，直接转入步骤6-11；

随后，在步骤6-11中，判断不等式I_j＞I_max是否成立？显然不等式14.1＞0成立，则令I_max＝I_j＝14.1、SHAPE_maxi＝SHAPE_i1(SHAPE₁₁＝0.24，SHAPE₂₁＝1.26、SHAPE₃₁＝1.26、SHAPE₄₁＝1.61、SHAPE₅₁＝3.05、SHAPE₆₁＝2.68、SHAPE₇₁＝1.61、SHAPE₈₁＝1.61、SHAPE₉₁＝0.92、SHAPE₁₀₁＝0.92、SHAPE₁₁₁＝1.61、SHAPE₁₂₁＝1.26、SHAPE₁₃₁＝-1.35、SHAPE₁₄₁＝-2.25、SHAPE₁₅₁＝-3.39、SHAPE₁₆₁＝-11.04)，t_max＝t₁＝2011.05.06/10:28:04，L_max＝L₁＝0.365m；以下参数数值同表8，其中j＝1，P_kmax＝P_kj、P′_kmax＝P′_kj、σ_1kmax＝σ_1kj、σ′_1kmax＝σ′_1kj、σ_0kmax＝σ_0kj、σ′_0kmax＝σ′_0kj、ε_kmax＝ε_kj、ε′_kmax＝ε′_kj、S_kmax＝S_kj、S′_kmax＝S′_kj、η_kmax＝η_kj、V_max＝V_j，转入步骤6-12；但如果不等式不成立，则直接转入步骤6-12；

随后，在步骤6-12中，令SHAPE_avi＝SHAPE_avi+SHAPE_ij、P_kav＝P_kav+P_kj、P′_kav＝P′_kav+P′_kj、σ_1kav＝σ_1kav+σ_1kj、σ′_1kav＝σ′_1kav+σ′_1kj、σ_0kav＝σ_0kav+σ_0kj、σ′_0kav＝σ′_0kav+σ′_0kj、ε_kav＝ε_kav+ε_kj、ε′_kav＝ε′_kav+ε′_kj、S_kav＝S_kav+S_kj、S′_kav＝S′_kav+S′_kj、η_kav＝η_kav+η_kj、V_av＝V_av+V_j；

随后，在步骤6-13中，判断不等式L_j＜L_q1是否成立？显然不等式0.365＜50成立，则令j＝j+1＝2，转入步骤6-4，进过循环，完成0-50m范围内所有采样点的数据分析；如果不等式不成立，则直接进入步骤6-14；

随后，在步骤6-14中，计算区间内平均板形分布值

即SHAPE_av1＝-4.52、SHAPE_av2＝-4.93、SHAPE_av3＝-2.87、SHAPE_av4＝1.12、SHAPE_av5＝3.08、SHAPE_av6＝3.08、SHAPE_av7＝3.11、SHAPE_av8＝3.11、SHAPE_av9＝4.46、SHAPE_av10＝3.11、SHAPE_av11＝3.08、SHAPE_av12＝3.24、SHAPE_av13＝2.09、SHAPE_av14＝-0.96、SHAPE_av15＝-3.99、SHAPE_av16＝-11.82，区间内平均板形绝对值I_av＝max{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}-min{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}16.28I，区间内末机架轧制速度的平均值

计算区间内轧制工艺参数实际值和设定值的平均值，结果如表9所示；

表9长度区间内各机架轧制工艺参数设定值和实际值的平均值

随后，在步骤6-15中，计算区间内特定板形区间所占比例 ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{nn}}=\frac{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{nn}}}{100m}\%,$ 结果如表10；

表10区间内特定板形区间所占比例

	0-5I	5-10I	10-15	15-20	20-	25-∞
							比例值(％)	3.2	6.9	49.3	33.6	5.2	1.8

随后，在步骤6-16中，利用可视化软件显示L_q0＝0m至L_q1＝50m区间内带材的平均板形分布值SHAPE_avi，同时用数字形式显示出对应的平均板形绝对值I_av及相应轧制工艺参数实际值和设定值的平均值等，基本界面如附图20所示；

随后，在步骤6-17中，利用可视化软件显示出L_q0＝0m至L_q1＝50m区间内带材的最大板形分布值SHAPE_maxi，同时用数字形式显示出区间内最大板形绝对值I_max、区间内的最大板形所对应的时刻t_max、区间内的最大板形所对应的位置L_max及区间内的最大板形所对应的轧制工艺参数实际值和设定值等，基本界面如附图21所示；

随后，在步骤6-18中，利用可视化软件以柱状图的形式显示出L_q0＝0m至L_q1＝50m区间内特定板形区间所占比例γ_nn，基本界面如附图22所示。

随后，在步骤7中，如图13所示，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：

首先，在步骤7-1中，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V_q0＝0m/s、结束速度V_q1＝4m/s；

随后，在步骤7-2中，令SHAPE_avi＝{0}、P_kav＝0、P′_kav＝0、σ_1kav＝0、σ′_1kav＝0、σ_0kav＝0、σ′_0kav＝0、ε_kav＝0、ε′_kav＝0、S_kav＝0、S′_kav＝0、η_kav＝0、V_av＝0、m＝0、SHUJU＝1；

随后，在步骤7-3中，取j＝1；

随后，在步骤7-4中，判断不等式SHUJU＞0是否成立？显然不等式1＞0成立，则转入步骤c7-5)；但如果不等式不成立，则转入步骤c7-16)；

随后，在步骤7-5中，读取数据文件内的轧机出口板形SHAPE_ij，即SHAPE₁₁＝0.24，SHAPE₂₁＝1.26、SHAPE₃₁＝1.26、SHAPE₄₁＝1.61、SHAPE₅₁＝3.05、SHAPE₆₁＝2.68、SHAPE₇₁＝1.61、SHAPE₈₁＝1.61、SHAPE₉₁＝0.92、SHAPE₁₀₁＝0.92、SHAPE₁₁₁＝1.61、SHAPE₁₂₁＝1.26、SHAPE₁₃₁＝-1.35、SHAPE₁₄₁＝-2.25、SHAPE₁₅₁＝-3.39、SHAPE₁₆₁＝-11.04，板形显示时的时刻参数t₁＝2011.05.06/10:28:04，末机架轧制速度V₁＝1.825m/s，板形在钢卷内所对应的位置参数L₁＝0.365m；冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P′_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ′_1kj后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ′_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε′_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S′_kj、轧辊倾斜值η_kj，以上轧制工艺参数具体数值如表8所示；

随后，在步骤7-6中，判断所读取的数据是否是文件中最后一组数据？显然不是最后一组数据，则直接转入步骤7-7；如果是最后一组数据，则令SHUJU＝-1，转入步骤7-7；

随后，在步骤7-7中，判断不等式V_q0≤V_j＜V_q1是否成立？显然不等式0≤1.825＜4成立，则令区间过程参数m＝m+1＝1、板形区间内采样点个数系数为β_nn＝0，转入步骤7-8；如果不等式不成立，则令j＝j+1，转入步骤7-4；

随后，在步骤7-8中，令

I_j＝max{SHPAE_1j，SHPAE_2j，…，SHPAE_ij，…，SHPAE_nj}-min{SHPAE_1j，SHPAE_2j，…，SHPAE_ij，…，SHPAE_nj}＝14.09I；

随后，在步骤7-9中，取nn＝0；

随后，在步骤7-10中，判断不等式α_nn-1≤I_j＜α_nn是否成立？显然不等式0≤14.1＜5不成立，则直接转入步骤7-11；如果不等式成立，则令β_nn＝β_nn+1，转入步骤7-13；

随后，在步骤7-11中，判断不等式nn＜N是否成立？显然不等式成立，则令nn＝nn+1＝1，转入步骤7-10，经过循环，c7-10)中不等式成立，因此令β_nn＝β_nn+1＝1，转入步骤7-13；但如果不等式仍不成立，则转入步骤7-12；

随后，在步骤7-12中，判断不等式I_j≥α_N是否成立？如果不等式成立，则令β_N＝β_N+1，转入步骤7-13；如果不等式不成立，转入步骤7-13；

随后，在步骤7-13中，判断不等式I_j＞I_max是否成立？显然不等式14.09＞0成立，则令I_max＝I_j、SHAPE_maxi＝SHAPE_ij(SHAPE₁₁＝0.24，SHAPE₂₁＝1.26、SHAPE₃₁＝1.26、SHAPE₄₁＝1.61、SHAPE₅₁＝3.05、SHAPE₆₁＝2.68、SHAPE₇₁＝1.61、SHAPE₈₁＝1.61、SHAPE₉₁＝0.92、SHAPE₁₀₁＝0.92、SHAPE₁₁₁＝1.61、SHAPE₁₂₁＝1.26、SHAPE₁₃₁＝-1.35、SHAPE₁₄₁＝-2.25、SHAPE₁₅₁＝-3.39、SHAPE₁₆₁＝-11.04)、t_max＝t_j＝2011.05.06/10:28:04、I_max＝L_j＝0.365m，P_kmax＝P_kj、P′_kmax＝P′_kj、σ_1kmax＝σ_1kj、σ′_1kmax＝σ′_1kj、σ_0kmax＝σ_0kj、σ′_0kmax＝σ′_0kj、ε_kmax＝ε_kj、ε′_kmax＝ε′_kj、S_kmax＝S_kj、S′_kmax＝S′_kj、η_kmax＝η_kj、V_max＝V_j，转入步骤7-14；如果不等式不成立，则直接转入步骤7-14；

随后，在步骤7-14中，令SHAPE_avi＝SHAPE_avi+SHAPE_ij、P_kav＝P_kav+p_kj、P′_kav＝P′_kav+P′_kj、σ_1kav＝σ_1kav+σ_1kj、σ′_1kav＝σ′_1kav+σ′_1kj、σ_0kav＝σ_0kav+σ_0kj、σ′_0kav＝σ′_0kav+σ′_0kj、ε_kav＝ε_kav+ε_kj、ε′_kav＝ε′_kav+ε′_kj、S_kav＝S_kav+S_kj、S′_kav＝S′_kav+S′_kj、η_kav＝η_kav+η_kj、V_av＝V_av+V_j；

随后，在步骤7-15中，判断不等式SHUJU＞0是否成立？显然不等式成立，则令j＝j+1＝2，转入步骤7-5，最终完成对速度区段是0-4m/s的板形及相关轧制工艺参数的收集；如果不等式不成立，则转入步骤7-16；

随后，在步骤7-16中，计算区间内平均板形分布值即SHAPE_av1＝-3.49、SHAPE_av2＝-2.06、SHAPE_av3＝-1.97、SHAPE_av4＝1.53、SHAPE_av5＝3.43、SHAPE_av6＝3.27、SHAPE_av7＝3.54、SHAPE_av8＝3.27、SHAPE_av9＝4.67、SHAPE_av10＝4.06、SHAPE_av11＝3.54、SHAPE_av12＝3.23、SHAPE_av13＝1.07、SHAPE_av14＝0.52、SHAPEa_v15＝-3.61、SHAPE_av16＝-9.85，区间内平均板形绝对值I_av＝max{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}-min{SHPAE_av1，SHPAE_av2，…，SHPAE_avi，…，SHPAE_avn}＝14.52I，区间内末机架轧制速度的平均值

计算区间内轧制工艺参数实际值和设定值的平均值，具体数值如表11所示；

表11速度区间内各机架轧制工艺参数设定值和实际值的平均值

随后，在步骤7-17中，计算区间内特定板形区间所占比例 ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{nn}}=\frac{{\mathrm{\β}}_{\mathrm{nn}}}{100m}\%,$ 结果如表12；

表12区间内特定板形区间所占比例

	0-5I	5-10I	10-15	15-20	20-	25-∞
							比例值(％)	4.8	7.7	63.4	12.7	8.2	3.2

随后，在步骤7-18中，利用可视化软件显示出速度从V_q0＝0m/s至V_q1＝4m/s区间内带材的平均板形分布值SHAPE_avi，同时用数字形式显示出对应的平均板形绝对值I_av及区间内冷连轧机轧制工艺参数实际值和设定值的平均值等，基本界面如附图23所示；

随后，在步骤7-19中，利用可视化软件显示出速度从V_q0＝0m/s至V_q1＝4m/s区间内带材的最大板形分布值SHAPE_maxi，同时用数字形式显示出区间内最大板形绝对值I_max、区间内的最大板形所对应的时刻t_max、区间内的最大板形所对应的位置L_max及区间内的最大板形所对应的轧制工艺参数实际值和设定值等，基本界面如附图24所示；

随后，在步骤7-20中，利用可视化软件以柱状图的形式显示出速度从V_q0＝0m/s至V_q1＝4m/s区间内特定板形区间所占比例γ_nn，基本界面如附图25所示。

Claims (1)

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τ_s； 

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L_j，板形显示时的时刻参数t_j; 

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t_j=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h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k、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h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊 的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k写入文件中，并令j=1、L_j=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L_j，转入步骤a8）； 

a8）收集当前时刻t_j下由板形仪测出的轧机出口板形SHAPE_ij以及冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P'_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ'_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ'_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε'_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S'_kj、轧辊倾斜值η_kj、末机架轧制速度V_j，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L_j=L_j+V_jτ_s； 

a10）将数据收集过程参数j、板形显示时的时刻参数t_j、轧机出口板形SHAPE_ij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、t_j=t_j+τ_s，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^*=τ_s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h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k、板形显示时的时刻参数t_j、轧机出口板形SHAPE_ij、板形在钢卷内所对应的位置参数L_j； 

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SHAPE_ij动态显示出来，同时显示出板形显示时的时刻参数t_j以及板形在钢卷内所对应的位置参数L_j以及钢种代码Steel gradename、带材宽度B、来料厚度h₀、轧机出口厚度h_s、换辊后工作辊的轧制公里数L_z0k、换辊后支撑辊的轧制公里数L_b0k、上工作辊辊号ROLL_w1k、下工作辊辊号ROLL_w2k、上支撑辊辊号ROLL_b1k、下支撑辊辊号ROLL_b2k； 

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t_j为y坐标，以对应的轧机出口板形SHAPE_ij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L_j为y坐标，以对应的分布值SHAPE_ij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SHAPE_avi、区间内的平均板形绝对值I_av、区间内冷连轧机轧制压力实际值的平均值P_kav、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σ_1kav、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σ_0kav、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ε_kav、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S_kav、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η_kav、区间内末机架轧制速度的平均值V_av、区间内的最大板形分布值SHAPE_maxi、区间内的最大板形绝对值I_max，区间内的最大板形所对应的时刻t_max、区间内的最大板形所对应的位置L_max、区间内的最大板形所对应的冷连轧机轧制压力的实际值P_kmax、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σ_1kmax、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σ_0kmax、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ε_kmax、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S_kmax、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η_kmax、区间内的最大板形所对应的末机架轧制速度V_max、t_j时刻板形仪所显示的带材板形值I_j、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α_nn、板形区间内采样点个数系数为β_nn、区间内特定板形区间所占比例γ_nn，nn为板 形区间序号，nn=0,1,…,N，板形区间为：[α₀,α₁]、[α₁,α₂]、……、[α_nn-1,α_nn]、……、[α_N-1,α_N]、[α_N,∞]； 

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h_s； 

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L_q0、结束位置L_q1； 

c6-2）令SHAPE_avi={0}、P_kav=0、P'_kav=0、σ_1kav=0、σ'_1kav=0、σ_0kav=0、σ'_0kav=0、ε_kav=0、ε'_kav=0、S_kav=0、S'_kav=0、η_kav=0、V_av=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SHAPE_ij、板形显示时的时刻参数t_j、板形在钢卷内所对应的位置参数L_j以及所对应的主要轧制工艺参数； 

c6-5）判断不等式L_q0＜L_j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β_nn=0，转入步骤c6-6）； 

c6-6） 

令I_j=max{SHPAE_1j,SHPAE_2j,…,SHPAE_ij,…,SHPAE_nj}-min{SHPAE_1j,SHPAE_2j,…,SHPAE_ij,…,SHPAE_nj}； 

c6-7）取nn=0； 

c6-8）判断不等式α_nn-1≤I_j＜α_nn是否成立？如果不等式成立，则令β_nn=β_nn+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I_j3α_N是否成立？如果不等式成立，则令β_N=β_N+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I_jfI_max是否成立？如果不等式成立，则令I_max=I_j、SHAPE_maxi=SHAPE_ij、t_max=t_j、L_max=L_j、P_kmax=P_kj、P'_kmax=P'_kj、σ_1kmax=σ_1kj、σ'_1kmax=σ'_1kj、σ_0kmax=σ_0kj、σ'_0kmax=σ'_0kj、ε_kmax=ε_kj、ε'_kmax=ε'_kj、S_kmax=S_kj、S'_kmax=S'_kj、η_kmax=η_kj、V_max=V_j，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SHAPE_avi=SHAPE_avi+SHAPE_ij、P_kav=P_kav+P_kj、P'_kav=P'_kav+P'_kj、σ_1kav=σ_1kav+σ_1kj、σ'_1kav=σ'_1kav+σ'_1kj、σ_0kav=σ_0kav+σ_0kj、σ'_0kav=σ'_0kav+σ'_0kj、ε_kav=ε_kav+ε_kj、ε'_kav=ε'_kav+ε'_kj、S_kav=S_kav+S_kj、S'_kav=S'_kav+S'_kj、η_kav=η_kav+η_kj、V_av=V_av+V_j； 

c6-13）判断不等式L_j＜L_q1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I_av=max{SHPAE_av1,SHPAE_av2,…,SHPAE_avi,…,SHPAE_avn}-min{SHPAE_av1,SHPAE_av2,…,SHPAE_avi,…,SHPAE_avn} 、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L_q0至L_q1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L_q0至L_q1区间内带材的最大板形分布值SHAPE_maxi、同时用数字形式显示出区间内最大板形绝对值I_max以及区间内的最大板形所对应的时刻t_max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L_q0至L_q1区间内特定板形区间所占比例γ_nn； 

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V_q0、结束速度V_q1； 

c7-2）令SHAPE_avi={0}、P_kav=0、P'_kav=0、σ_1kav=0、σ'_1kav=0、σ_0kav=0、σ'_0kav=0、ε_kav=0、ε'_kav=0、S_kav=0、S'_kav=0、η_kav=0、V_av=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SHAPE_ij、板形显示时的时刻参数t_j、冷连轧机轧制压力的实际值P_kj、轧制压力设定值P'_kj、前张力的实际值σ_1kj、前张力的设定值σ'_1kj、后张力的实际值σ_0kj、后张力的设定值σ'_0kj、压下率的实际值ε_kj、压下率的设定值ε'_kj、工作辊弯辊力的实际值S_kj、工作辊弯辊力的设定值S'_kj、轧辊倾斜值η_kj、末机架轧制速度V_j以及板形在钢卷内所对应的位置参数L_j； 

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V_q0≤V_j＜V_q1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β_nn=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I_j=max{SHPAE_1j,SHPAE_2j,…,SHPAE_ij,…,SHPAE_nj}-min{SHPAE_1j,SHPAE_2j,…,SHPAE_ij,…,SHPAE_nj}； 

c7-9）取nn=0； 

c7-10）判断不等式α_nn-1≤I_j＜α_nn是否成立？如果不等式成立，则令β_nn=β_nn+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I_j3α_N是否成立？如果不等式成立，则令β_N=β_N+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I_jfI_max是否成立？如果不等式成立，则令I_max=I_j、SHAPE_maxi=SHAPE_ij、t_max=t_j、L_max=L_j、P_kmax=P_kj、P'_kmax=P'_kj、σ_1kmax=σ_1kj、σ'_1kmax=σ'_1kj、σ_0kmax=σ_0kj、σ'_0kmax=σ'_0kj、ε_kmax=ε_kj、ε'_kmax=ε'_kj、S_kmax=S_kj、S'_kmax=S'_kj、η_kmax=η_kj、V_max=V_j，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SHAPE_avi=SHAPE_avi+SHAPE_ij、P_kav=P_kav+P_kj、P'_kav=P'_kav+P'_kj、σ_1kav=σ_1kav+σ_1kj、σ'_1kav=σ'_1kav+σ'_1kj、σ_0kav=σ_0kav+σ_0kj、σ'_0kav=σ'_0kav+σ'_0kj、ε_kav=ε_kav+ε_kj、ε'_kav=ε'_kav+ε'_kj、S_kav=S_kav+S_kj、S'_kav=S'_kav+S'_kj、η_kav=η_kav+η_kj、V_av=V_av+V_j； 

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I_av=max{SHPAE_av1,SHPAE_av2,…,SHPAE_avi,…,SHPAE_avn}-min{SHPAE_av1,SHPAE_av2,…,SHPAE_avi,…,SHPAE_avn}、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V_q0至V_q1区间内带材的平均板形分布值SHAPE_avi、同时用数字形式显示出对应的平均板形绝对值I_av、区间内冷连轧机轧制压力实际值的平均值P_kav、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σ_1kav、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σ_0kav、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ε_kav、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S_kav、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η_kav、区间内末机架轧制速度的平均值V_av； 

c7-19）利用可视化软件显示出速度从V_q0至V_q1区间内带材的最大板形分布值SHAPE_maxi、同时用数字形式显示出区间内最大板形绝对值I_max以及区间内的最大板形所对应的时刻t_max、区间内的最大板形所对应的位置L_max、区间内的最大板形所对应的冷连轧机轧制压力的实际值P_kmax、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σ_1kmax、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σ_0kmax、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ε_kmax、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S_kmax、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η_kmax、区间内的最大板形所对应的末机架轧制速度V_max； 

c7-20）利用可视化软件以柱状图的形式显示出速度从V_q0至V_q1区间内特定板形区间所占比例γ_nn。 

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