CN103406362A - 一种模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统及方法，属于冶金自动化技术领域，该系统包括数据通讯模块、数据存储模块、数据回放模块、过程跟踪模块、数据管理模块和模型计算模块。该方法包括步骤1：基础自动化系统采集中厚板轧机轧制过程的实际数据；步骤2：基础自动化系统周期性发送中厚板轧机轧制过程的实际数据至过程控制系统；步骤3：对中厚板轧机轧制过程进行模拟；本发明利用对中厚板轧机轧制过程的实际数据进行存储和回放，实现了对中厚板轧机轧制过程的模拟，避免了现有中厚板轧机轧制过程模拟方法的实现复杂且无法再现现场实际情况的不足，可以更好地满足中厚板轧机过程控制系统进行离线功能测试、调试和优化的需要。

Description

一种模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统及方法

技术领域

本发明属于冶金自动化技术领域，具体涉及一种模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统及方法。

背景技术

中厚钢板是国民经济发展所必须的重要钢铁材料，通过中厚板轧机热轧得到。中厚板轧机作为轧钢设备的主力轧机之一，其发展水平代表了一个国家钢铁工业发展的水平，而中厚板轧机的自动化控制水平也体现了一个国家冶金自动化技术的水平。

一般中厚板轧机自动化控制系统的组成如图1所示，包括：三级生产管理系统、二级过程控制系统、一级基础自动化系统。过程控制系统是中厚板轧机自动化控制系统中最重要的组成部分。过程控制系统在中厚板轧机生产过程中能够跟踪轧制过程，利用数据模型进行设定计算，并为基于中厚板轧机轧制过程的过程控制系统提供设定数据，实现中厚板轧机轧制过程控制。为了更好的实现控制功能，在中厚板轧机过程控制系统的设计、调试和现场应用过程中，需要有模拟中厚板轧机轧制过程的方法，以满足基于中厚板轧机轧制过程的过程控制系统进行功能测试、调试和优化的需要。目前对中厚板轧机轧制过程的模拟都是在自动化控制系统中设计开发模拟功能模块，基于工艺模型，以及基于对轧制逻辑的预测，通过模拟功能产生与实际轧制过程类似的信号和数据。但这类模拟方法需要编制大量针对轧机设备和仪表产生轧制过程实际数据的仿真程序，且需根据实际轧制过程正确安排数据产生的逻辑顺序，因此这类模拟方法实现起来非常繁琐。而且，这类模拟方法产生的数据基于模型预测或预估，无法保证模拟数据的合理性和准确性，数据信息也无法完全再现实际轧制过程。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统及方法。

本发明的技术方案：

一种模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统，包括：

数据通讯模块，用于周期性接收基础自动化系统采集的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并将该实际数据分别发送给过程跟踪模块和数据存储模块；将过程跟踪模块传来的中厚板轧机设定数据传给基础自动化系统；所述实际数据包括：操作侧轧制力、传动侧轧制力、操作侧辊缝、传动侧辊缝、上辊转速、下辊转速、上辊主电机电流、下辊主电机电流、轧件在轧机入口温度、轧件在轧机出口温度、轧机入口推床开口度、轧机出口推床开口度、测厚仪实测厚度、轧机入口热金属检测器信号、轧机出口热金属检测器信号以及首道次信号、末道次信号、咬钢信号、抛钢信号、当前道次数、总道次数和轧制模式；

数据存储模块，用于以数据文件形式存储经数据通讯模块传送来的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并根据中厚板轧机过程控制系统需要，将数据传递给数据回放模块；

数据回放模块，用于周期性读取数据存储模块发送来的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并将该实际数据作为中厚板轧机轧制过程回放数据发送给过程跟踪模块；

过程跟踪模块，用于在实际轧制时接收数据通讯模块传送的中厚板轧机轧制过程实际数据，或在回放中厚板轧机轧制过程时接收数据回放模块发送的轧制过程回放数据；通过不断接收实际轧制过程的实际数据或通过不断接收回放轧制过程的回放数据，判断、跟踪并记录轧线上轧件的轧制工艺过程，所述轧制工艺过程包括：轧件进入轧机区域，轧件开始首道次轧制，每道次的咬钢、稳定轧制、轧制结束抛钢的轧制过程，轧件离开轧机区域；传递过程控制系统所需的数据给数据管理模块和模型计算模块，所述的过程控制系统所需的数据包括：轧件基本信息数据、设备参数数据、模型参数数据、模型计算数据、回放工艺数据、生产报表数据；传递中厚板轧机设定数据给数据通讯模块；

数据管理模块，用于对存有过程控制系统所需数据的数据库进行插入、更新和查询操作，并将数据传至过程跟踪模块；

模型计算模块，用于轧件进入轧机区域时，根据过程跟踪模块传送的轧件基本信息数据、轧机设备数据、模型参数数据进行中厚板轧机设定数据的预计算，得到中厚板轧机的设定数据预计算值；轧制过程中，利用过程跟踪模块传送回放工艺数据进行模型参数自学习得到当前道次的模型参数数据，并根据轧件基本信息数据、轧机设备数据、当前道次的模型参数数据计算得到下一道次的中厚板轧机设定数据，传递当前道次的模型参数数据和下一道次的轧机设定数据给过程跟踪模块。

采用所述的模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统来模拟中厚板轧机轧制过程的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：基础自动化系统采集中厚板轧机轧制过程的实际数据；

所述中厚板轧机轧制过程的实际数据包括：操作侧轧制力、传动侧轧制力、操作侧辊缝、传动侧辊缝、上辊转速、下辊转速、上辊主电机电流、下辊主电机电流、轧件在轧机入口温度、轧件在轧机出口温度、轧机入口推床开口度、轧机出口推床开口度、测厚仪实测厚度、轧机入口热金属检测器信号、轧机出口热金属检测器信号以及首道次信号、末道次信号、咬钢信号、抛钢信号、当前道次数、总道次数和轧制模式；

步骤2：基础自动化系统周期性发送中厚板轧机轧制过程的实际数据至过程控制系统；

步骤3：对中厚板轧机轧制过程进行模拟；

步骤3-1：以数据文件形式存储中厚板轧机轧制过程的实际数据；

步骤3-2：周期性读取以数据文件形式存储的中厚板轧机轧制过程的实际数据并将读取的数据作为中厚板轧机轧制过程回放数据；

步骤3-3：根据中厚板轧机轧制过程回放数据，判断、跟踪并记录轧线上轧件轧制工艺过程，轧制工艺过程包括：轧件进入轧机区域，轧件开始首道次轧制，每道次的咬钢、稳定轧制、轧制结束抛钢的轧制过程，轧件离开轧机区域；

步骤3-4：中厚板轧机进入轧机区域时，根据轧件基本信息数据、轧机设备数据、模型参数数据进行中厚板轧机设定数据的预计算，得到中厚板轧机的设定数据预计算值；该设定数据包括：出口厚度、出口宽度、辊缝、轧制力、力矩和轧制速度；

步骤3-5：轧件轧制过程中，对中厚板轧机轧制过程回放数据进行有效性分析、上下限检查、数据平均计算，得到中厚板轧机轧制过程回放工艺数据；

步骤3-6：根据中厚板轧机轧制过程回放工艺数据、轧机设备数据和模型参数数据，进行模型参数自学习得到当前道次的模型参数数据；

步骤3-7：根据中厚板轧机轧制过程回放工艺数据、轧机设备数据和当前道次的模型参数数据进行计算得到下一道次的中厚板轧机设定数据；

步骤3-8：针对每一道次重复执行步骤3-5至步骤3-7，直至轧制结束，轧件离开轧机区域。

有益效果：本发明是针对中厚板轧机过程控制系统的在线调试和优化而提出的一种基于模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统及方法。本发明利用对中厚板轧机轧制过程的实际数据进行存储和回放，实现了对中厚板轧机轧制过程的模拟，避免了现有中厚板轧机轧制过程模拟方法的实现复杂且无法再现现场实际情况的不足，可以更好地满足中厚板轧机过程控制系统进行离线功能测试、调试和优化的需要。

附图说明

图1为本发明一种实施方式中厚板轧机自动化控制系统的结构示意图；

图2为本发明一种实施方式模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统的结构示意图；

图3为本发明一种实施方式模拟中厚板轧机轧制过程的控制方法的流程图；

图4为本发明一种实施方式中厚板轧机轧制过程实际数据在基础自动化系统和过程控制系统之间进行周期发送和周期接收的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种实施方式作详细说明。

将本实施方式以单机架中厚板轧机自动化控制系统为例，应用到如图1所示的二级过程控制系统和一级基础自动化系统中。一级基础自动化系统的硬件配置：可编程控制器选择西门子TDC与S7-400实现轧机设备工艺控制，采用S7-400PLC完成设备逻辑控制、数据采集以及与过程控制系统的数据通讯；二级过程控制系统的硬件配置：PC服务器选择HP DL580PC，网络交换机选择赫斯曼MACH4000系列交换机，实现数据通讯、数据存储、数据回放、过程跟踪、数据管理和模型计算功能。

如图2所示，本实施方式的模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统包括：

基础自动化系统的数据采集模块，在中厚板轧机轧制过程中采集轧制过程实际数据，包括：操作侧轧制力、传动侧轧制力、操作侧辊缝、传动侧辊缝、上辊转速、下辊转速、上辊主电机电流、下辊主电机电流、轧件在轧机入口温度、轧件在轧机出口温度、轧机入口推床开口度、轧机出口推床开口度、测厚仪实测厚度、轧机入口热金属检测器信号、轧机出口热金属检测器信号以及首道次信号、末道次信号、咬钢信号、抛钢信号、当前道次数、总道次数、轧制模式；且传送这些轧制过程实际数据给数据通讯模块；

数据通讯模块，用于周期性接收基础自动化系统采集的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并将该实际数据分别发送给过程跟踪模块和数据存储模块；将过程跟踪模块传来的中厚板轧机设定数据传给基础自动化系统，用于单机架中厚板轧制过程控制；所述实际数据包括：操作侧轧制力、传动侧轧制力、操作侧辊缝、传动侧辊缝、上辊转速、下辊转速、上辊主电机电流、下辊主电机电流、轧件在轧机入口温度、轧件在轧机出口温度、轧机入口推床开口度、轧机出口推床开口度、测厚仪实测厚度、轧机入口热金属检测器信号、轧机出口热金属检测器信号以及首道次信号、末道次信号、咬钢信号、抛钢信号、当前道次数、总道次数和轧制模式；

数据存储模块，用于以数据文件形式存储经数据通讯模块传送来的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并根据中厚板轧机过程控制系统需要，将数据传递给数据回放模块；

数据回放模块，用于周期性读取数据存储模块发送来的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并将该实际数据作为中厚板轧机轧制过程回放数据发送给过程跟踪模块；

过程跟踪模块，用于在实际轧制时接收数据通讯模块传送的中厚板轧机轧制过程实际数据，或在回放中厚板轧机轧制过程时接收数据回放模块发送的轧制过程回放数据；通过不断接收实际轧制过程的实际数据或通过不断接收回放轧制过程的回放数据，判断、跟踪并记录轧线上轧件的轧制工艺过程，所述轧制工艺过程包括：轧件进入轧机区域，轧件开始首道次轧制，每道次的咬钢、稳定轧制、轧制结束抛钢的轧制过程，轧件离开轧机区域；传递过程控制系统所需的数据给数据管理模块和模型计算模块，所述的过程控制系统所需的数据包括：轧件基本信息数据、设备参数数据、模型参数数据、模型计算数据、回放工艺数据、生产报表数据；传递中厚板轧机设定数据给数据通讯模块；

数据管理模块，用于对存有过程控制系统所需数据的数据库进行插入、更新和查询操作，并将数据传至过程跟踪模块；

模型计算模块，用于轧件进入轧机区域时，根据过程跟踪模块传送的轧件基本信息数据、轧机设备数据、模型参数数据进行中厚板轧机设定数据的预计算，得到中厚板轧机的设定数据预计算值；轧制过程中，利用过程跟踪模块传送回放工艺数据进行模型参数自学习得到当前道次的模型参数数据，并根据轧件基本信息数据、轧机设备数据、当前道次的模型参数数据计算得到下一道次的中厚板轧机设定数据，传递当前道次的模型参数数据和下一道次的轧机设定数据给过程跟踪模块。

采用上述的模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统来模拟中厚板轧机轧制过程的控制方法，如图3所示，包括如下步骤：

步骤1：基础自动化系统采集单机架中厚板轧机轧制过程的实际数据；

中厚板轧机轧制过程的实际数据包括：操作侧轧制力、传动侧轧制力、操作侧辊缝、传动侧辊缝、上辊转速、下辊转速、上辊主电机电流、下辊主电机电流、轧件在轧机入口温度、轧件在轧机出口温度、轧机入口推床开口度、轧机出口推床开口度、测厚仪实测厚度、轧机入口热金属检测器信号、轧机出口热金属检测器信号以及首道次信号、末道次信号、咬钢信号、抛钢信号、当前道次数、总道次数和轧制模式；

基础自动化系统的S7-400PLC采集的单机架中厚板轧机轧制过程的实际数据，如表1所示。

表1单机架中厚板轧机轧制过程的实际数据

序号	轧机轧制过程实际数据	单位
			1	首道次信号	-
2	末道次信号	-
			3	咬钢信号	-
4	抛钢信号	-
			5	当前道次数	-
6	总道次数	-

7	轧制模式	-
			8	操作侧轧制力	kN
9	传动侧轧制力	kN
			10	操作侧辊缝	mm
11	传动侧辊缝	mm
			12	上辊转速	r/min
13	下辊转速	r/min
			14	上辊主电机电流	A
15	下辊主电机电流	A
			16	轧件在轧机入口温度	℃
17	轧件在轧机出口温度	℃
			18	轧机入口推床开口度	mm
19	轧机出口推床开口度	mm
			20	测厚仪实测厚度	mm
21	轧机入口热金属检测器信号	-
			22	轧机出口热金属检测器信号	-

其中：操作侧轧制力、传动侧轧制力由压力传感器直接检测得到；操作侧辊缝、传动侧辊缝、轧机入口推床开口度、轧机出口推床开口度由位移传感器直接检测得到；上辊转速、下辊转速由转速编码器直接检测得到；上辊主机电流、下辊主机电流由主传动电流检测装置检测得到；轧件在轧机入口温度、轧件在轧机出口温度由红外测温仪直接检测得到；测厚仪实测厚度由X射线测厚仪直接检测得到；轧机入口热金属检测器信号、轧机出口热金属检测器信号由热金属检测器检测仪表直接检测得到，检测到轧件时信号置为1，否则为0。当前道次数、总道次数和轧制模式根据轧制控制信息得到，当前道次数和总道次数为等于或者大于1的整数，轧制模式由整数0、1、2分别表示手动模式、半自动模式和全自动模式；首道次信号、末道次信号、咬钢信号、抛钢信号根据实际检测信号、轧制控制信息以及轧制逻辑判断得到。咬钢信号的判断：当操作侧轧制力和传动侧轧制力大于最小限幅值，上下辊转速大于最小限幅值；并且轧机入口和出口热金属检测器信号检测到轧件位置与轧辊转速方向一致，可以判断出轧件开始轧制，产生咬钢信号，咬钢信号由0置为1；抛钢信号判断：当咬钢信号产生后，如果操作侧轧制力和传动侧轧制力小于最小限幅值，并且根据轧机入口和出口热金属检测器信号检测到轧件已经由入口侧轧制到出口侧，可以判断轧件道次轧制结束，产生抛钢信号，抛钢信号由0置为1；首道次信号判断：当前道次数由大于1的数值变为1，判断轧制道次复位到第一道次，产生首道次信号，首道次信号由0置为1；末道次信号判断：当前道次数与总道次数相等，判断轧制到最后一道次，产生末道次信号，末道次信号由0置为1。

步骤2：基础自动化系统周期性发送单机架中厚板轧机轧制过程的实际数据至过程控制系统，如图4所示；

基础自动化系统中的S7-400PLC采用的是网络通讯模板CP443-1，过程控制系统的HPDL580PC服务器使用的是主板集成网卡，所述的网络通讯模板CP443-1和主板集成网卡之间通过赫斯曼MACH4000交换机建立网络物理连接。在过程控制系统的通讯模块中安装西门子通讯软件SIMATIC NET软件包，进行网络配置。基础自动化系统的S7-400PLC端通过SIMENS Step7软件进行编程，过程控制系统端通过Microsoft Visual C++软件进行编程，实现数据通讯。根据单机架中厚板轧机轧制过程的实际数据内容由S7-400建立数据通讯包，并由S7-400按照规定的时间间隔（200ms）周期性发送到过程控制系统，过程控制系统在每次单机架中厚板轧机轧制过程的实际数据到达后进行接收。

步骤3：对单机架中厚板轧机轧制过程进行模拟；

步骤3-1：以数据文件形式存储单机架中厚板轧机轧制过程的实际数据；

过程控制系统通讯模块接收到轧机轧制过程实际数据后，由数据存储模块采用数据文件方式进行数据保存，每收到一个数据包在数据文件中增加一行记录。每天自动生成一个文件夹，每小时自动产生一个数据文件，并按照当前日期和时间对文件进行命名。例如2012年6月1日一天的轧机轧制过程实际数据存储在以“2012_6_1”命名的文件夹中。从10点到11点之间的数据保存在以“2012_6_1_10”命名的数据文件中。表2为轧机轧制过程实际数据文件中抽取的连续4个时刻的轧机轧制过程实际数据记录。

表2数据文件中抽取的连续4个时刻的单机架中厚板轧机轧制过程实际数据

序号	轧机轧制过程实际数据	单位	时刻1	时刻2	时刻3	时刻4
							1	首道次信号	-	1	1	1	1
2	末道次信号	-	0	0	0	0
							3	咬钢信号	-	1	1	1	1
4	抛钢信号	-	0	0	0	0
							5	当前道次数	-	1	1	1	1

6	总道次数	-	14	14	14	14
							7	轧制模式	-	2	2	2	2
8	操作侧轧制力	kN	6470.12	6608.25	6520.32	6394.43
							9	传动侧轧制力	kN	6473.63	6610.38	6521.43	6395.57
10	操作侧辊缝	mm	213.35	213.36	213.35	213.36
							11	传动侧辊缝	mm	213.33	213.35	213.34	213.34
12	上辊转速	r/min	31.26	33.97	34.28	34.82
							13	下辊转速	r/min	31.76	34.12	34.39	34.93
14	上辊主电机电流	A	112.20	118.36	110.33	143.87
							15	下辊主电机电流	A	328.56	329.12	328.67	330.80
16	轧机入口温度	℃	1103.34	1101.65	1103.23	1108.37
							17	轧机出口温度	℃	0.0	0.0	0.0	0.0
18	入口推床开口度	mm	2153.19	2154.46	2154.39	2154.24
							19	出口推床开口度	mm	2799.78	2799.83	2799.59	2799.61
20	测厚仪实测厚度	mm	0.0	0.0	0.0	0.0
							21	入口热金属检测器信号	-	1	1	1	1
22	出口热金属检测器信号	-	0	0	0	0

步骤3-2：周期性读取以数据文件形式存储的单机架中厚板轧机轧制过程的实际数据并将读取的数据作为中厚板轧机轧制过程回放数据；

在不需进行实际轧制的情况下，对中厚板轧机实际轧制过程的过程控制系统控制功能进行调试时，通过调用数据回放模块给出的回放数据完成调试：针对轧件的在实际轧制时，所述轧件的基本信息如表3所示，从2012年6月1日10:50:26轧件进入轧机区域开始轧制，直到2012年6月1日10:58:30轧制结束离开轧机区域的以数据文件形式存储在数据存储模块的中厚板轧机轧制过程的实际数据，由数据回放模块设置循环读取的时间周期，数据回放模块打开并周期性读取存储在数据存储模块的数据文件中的实际数据，作为中厚板轧机轧制过程的回放数据发送给过程跟踪模块，由于中厚板轧机轧制过程的回放数据是数据回放模块直接读取数据存储模块中保存的中厚板轧机轧制过程的实际数据，因此中厚板轧机轧制过程的回放数据与中厚板轧机轧制过程的实际数据一致，如表4所示。

表3轧件基本信息数据

表4数据文件中抽取的连续4个时刻的单机架中厚板轧机轧制过程回放数据

序号	轧机轧制过程实际数据	单位	时刻1	时刻2	时刻3	时刻4
							1	首道次信号	-	1	1	1	1
2	末道次信号	-	0	0	0	0
							3	咬钢信号	-	1	1	1	1
4	抛钢信号	-	0	0	0	0
							5	当前道次数	-	1	1	1	1
6	总道次数	-	14	14	14	14
							7	轧制模式	-	2	2	2	2
8	操作侧轧制力	kN	6470.12	6608.25	6520.32	6394.43
							9	传动侧轧制力	kN	6473.63	6610.38	6521.43	6395.57
10	操作侧辊缝	mm	213.35	213.36	213.35	213.36
							11	传动侧辊缝	mm	213.33	213.35	213.34	213.34
12	上辊转速	r/min	31.26	33.97	34.28	34.82
							13	下辊转速	r/min	31.76	34.12	34.39	34.93
14	上辊主电机电流	A	112.20	118.36	110.33	143.87
							15	下辊主电机电流	A	328.56	329.12	328.67	330.80
16	轧机入口温度	℃	1103.34	1101.65	1103.23	1108.37
							17	轧机出口温度	℃	0.0	0.0	0.0	0.0
18	入口推床开口度	mm	2153.19	2154.46	2154.39	2154.24
							19	出口推床开口度	mm	2799.78	2799.83	2799.59	2799.61
20	测厚仪实测厚度	mm	0.0	0.0	0.0	0.0
							21	入口热金属检测器信号	-	1	1	1	1
22	出口热金属检测器信号	-	0	0	0	0

步骤3-3：根据单机架中厚板轧机轧制过程回放数据，判断、跟踪并记录轧线上轧件轧制工艺过程，轧制工艺过程包括：轧件进入轧机区域，轧件开始首道次轧制，每道次的咬钢、稳定轧制、轧制结束抛钢的轧制过程，轧件离开轧机区域；

步骤3-4：单机架中厚板轧机进入轧机区域时，根据轧件基本信息数据、轧机设备数据、模型参数数据进行中厚板轧机设定数据的预计算，得到中厚板轧机的设定数据预计算值；该设定数据包括：出口厚度、出口宽度、辊缝、轧制力、力矩和轧制速度；

表5模型预设定计算产生的一块轧件轧制过程的中厚板轧机设定数据表

步骤3-5：轧件轧制过程中，对单机架中厚板轧机轧制过程回放数据进行有效性分析、上下限检查、数据平均计算，得到单机架中厚板轧机轧制过程第一道次回放工艺数据，所述第一道次的回放工艺数据如表6所示：

表6：第一道次回放工艺数据表

步骤3-6：根据单机架中厚板轧机轧制过程第一道次回放工艺数据、轧机设备数据如表7所示和模型参数数据如表8所示，进行模型参数自学习得到第一道次的模型参数数据如表9所示；

表7轧机设备数据表

数据名称	数据值
		上工作辊直径（mm）	893.0
下工作辊直径（mm）	896.0
		上工作辊凸度（mm）	0.2
下工作辊凸度（mm）	0.2
		上工作辊长度（mm）	3000.0
下工作辊长度（mm）	3000.0
		上支撑辊直径（mm）	1609.5
下支撑辊直径（mm）	1666.5
		上支撑辊凸度（mm）	0.0
下支撑辊凸度（mm）	0.0
		上支撑辊长度（mm）	2800.0
下支撑辊长度（mm）	2800.0

表8模型参数表

数据名称	数据值
		变形抗力模型参数1	-0.00253
变形抗力模型参数2	7.2
		轧制力自学习系数	1.0
轧制力矩自学习系数	1.0
		辊缝自学习系数	0.0

表9第一道次的模型参数表

数据名称	数据值
		变形抗力模型参数1	-0.00253
变形抗力模型参数2	7.2
		轧制力自学习系数	1.04

轧制力矩自学习系数	1.03
		辊缝自学习系数	0.02

步骤3-7：根据单机架中厚板轧机轧制过程回放工艺数据、轧机设备数据和第一道次的模型参数数据进行计算得到第二道次的中厚板轧机设定数据；如表10所示；

表10第二道次的单机架中厚板轧机设定数据表

步骤3-8：针对每一道次重复执行步骤3-5至步骤3-7，直至轧制结束，轧件离开轧机区域。

Claims (2)

1.一种模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统，其特征在于：包括：

数据通讯模块，用于周期性接收基础自动化系统采集的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并将该实际数据分别发送给过程跟踪模块和数据存储模块；将过程跟踪模块传来的中厚板轧机设定数据传给基础自动化系统；所述实际数据包括：操作侧轧制力、传动侧轧制力、操作侧辊缝、传动侧辊缝、上辊转速、下辊转速、上辊主电机电流、下辊主电机电流、轧件在轧机入口温度、轧件在轧机出口温度、轧机入口推床开口度、轧机出口推床开口度、测厚仪实测厚度、轧机入口热金属检测器信号、轧机出口热金属检测器信号以及首道次信号、末道次信号、咬钢信号、抛钢信号、当前道次数、总道次数和轧制模式；

数据存储模块，用于以数据文件形式存储经数据通讯模块传送来的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并根据中厚板轧机过程控制系统需要，将数据传递给数据回放模块；

数据回放模块，用于周期性读取数据存储模块发送来的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并将该实际数据作为中厚板轧机轧制过程回放数据发送给过程跟踪模块；

过程跟踪模块，用于在实际轧制时接收数据通讯模块传送的中厚板轧机轧制过程实际数据，或在回放中厚板轧机轧制过程时接收数据回放模块发送的轧制过程回放数据；通过不断接收实际轧制过程的实际数据或通过不断接收回放轧制过程的回放数据，判断、跟踪并记录轧线上轧件的轧制工艺过程，所述轧制工艺过程包括：轧件进入轧机区域，轧件开始首道次轧制，每道次的咬钢、稳定轧制、轧制结束抛钢的轧制过程，轧件离开轧机区域；传递过程控制系统所需的数据给数据管理模块和模型计算模块，所述的过程控制系统所需的数据包括：轧件基本信息数据、设备参数数据、模型参数数据、模型计算数据、回放工艺数据、生产报表数据；传递中厚板轧机设定数据给数据通讯模块；

数据管理模块，用于对存有过程控制系统所需数据的数据库进行插入、更新和查询操作，并将数据传至过程跟踪模块；

模型计算模块，用于轧件进入轧机区域时，根据过程跟踪模块传送的轧件基本信息数据、轧机设备数据、模型参数数据进行中厚板轧机设定数据的预计算，得到中厚板轧机的设定数据预计算值；轧制过程中，利用过程跟踪模块传送回放工艺数据进行模型参数自学习得到当前道次的模型参数数据，并根据轧件基本信息数据、轧机设备数据、当前道次的模型参数数据计算得到下一道次的中厚板轧机设定数据，传递当前道次的模型参数数据和下一道次的轧机设定数据给过程跟踪模块。

2.采用权利要求1所述的模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统来模拟中厚板轧机轧制过程的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：基础自动化系统采集中厚板轧机轧制过程的实际数据；

所述中厚板轧机轧制过程的实际数据包括：操作侧轧制力、传动侧轧制力、操作侧辊缝、传动侧辊缝、上辊转速、下辊转速、上辊主电机电流、下辊主电机电流、轧件在轧机入口温度、轧件在轧机出口温度、轧机入口推床开口度、轧机出口推床开口度、测厚仪实测厚度、轧机入口热金属检测器信号、轧机出口热金属检测器信号以及首道次信号、末道次信号、咬钢信号、抛钢信号、当前道次数、总道次数和轧制模式；

步骤2：基础自动化系统周期性发送中厚板轧机轧制过程的实际数据至过程控制系统；

步骤3：对中厚板轧机轧制过程进行模拟；

步骤3-1：以数据文件形式存储中厚板轧机轧制过程的实际数据；

步骤3-2：周期性读取以数据文件形式存储的中厚板轧机轧制过程的实际数据并将读取的数据作为中厚板轧机轧制过程回放数据；

步骤3-3：根据中厚板轧机轧制过程回放数据，判断、跟踪并记录轧线上轧件轧制工艺过程，轧制工艺过程包括：轧件进入轧机区域，轧件开始首道次轧制，每道次的咬钢、稳定轧制、轧制结束抛钢的轧制过程，轧件离开轧机区域；

步骤3-4：中厚板轧机进入轧机区域时，根据轧件基本信息数据、轧机设备数据、模型参数数据进行中厚板轧机设定数据的预计算，得到中厚板轧机的设定数据预计算值；该设定数据包括：出口厚度、出口宽度、辊缝、轧制力、力矩和轧制速度；

步骤3-5：轧件轧制过程中，对中厚板轧机轧制过程回放数据进行有效性分析、上下限检查、数据平均计算，得到中厚板轧机轧制过程回放工艺数据；

步骤3-6：根据中厚板轧机轧制过程回放工艺数据、轧机设备数据和模型参数数据，进行模型参数自学习得到当前道次的模型参数数据；

步骤3-7：根据中厚板轧机轧制过程回放工艺数据、轧机设备数据和当前道次的模型参数数据进行计算得到下一道次的中厚板轧机设定数据；

步骤3-8：针对每一道次重复执行步骤3-5至步骤3-7，直至轧制结束，轧件离开轧机区域。

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