CN114309087B - 一种精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法，属于精轧热连轧技术领域。该方法要求精轧机组各机架间安装带钢跑偏检测设备获取各机架间带钢跑偏值，首先根据中间坯尾部镰刀弯，进行F1‑F3机架预调节；然后根据立辊压力差，进行F1‑F3机架尾部预调节；再通过轧制力和跑偏数据，计算上游各机架调平值，进行上游机架跑偏轧制力混合调节；最后通过跑偏数据，计算下游各机架调平值，进行下游机架跑偏控制联合调节。该方法通过中间坯尾部镰刀弯数据和立辊压力差数据进行尾部跑偏预调节，根据精轧机组机架间检测数据，针对上、下游机架带钢尾部跑偏采取不同的控制策略，以保证带钢在精轧过程中始终在精轧机架中心线轧制，降低甩尾率。

Description

一种精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法

技术领域

本发明涉及精轧热连轧技术领域，特别是指一种精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法。

背景技术

热轧带钢作为重要的钢铁产品，在各领域内应用广泛。目前国内市场在钢铁工业产品结构调整、降本增效的背景下，逐步从冷轧向热轧发展，热轧带钢的需求量不断攀升。

带钢尾部在经过精轧机组时，由于中间坯尾部镰刀弯以及带钢张力变化的影响，可能会出现轧破、鱼尾、翘扣头等异常，轻者会造成带钢的质量缺陷，重者会造成堆钢，损伤轧辊，影响生产。

在我国的板带热连轧生产过程中，跑偏现象一直存在，以国内某钢厂2250产线为例，每年因跑偏造成的甩尾钢卷比例达2％，造成巨大的经济损失。以往对跑偏的控制多依靠工人的人为判断与纠正，往往会造成调节反向以及调节不及时等问题，控制效果较差，不能很好地解决甩尾问题。

现在的技术公开中对于带钢跑偏的方法，多采用张力辊调平技术、依据安装在活套器上对带钢张力进行检测后进行调平的差压活套技术，这些方法均属于间接测量，需要较大投资，而且控制效果较差，不能满足实际需求，因而不适合带钢尾部的连续控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法。该方法针对上下游机架采取不同的控制策略，对于上游机架，考虑中间坯尾部镰刀弯以及立辊压力差的影响，采取跑偏轧制力混合调节，对于下游机架，考虑前机架调平对后机架的影响，采取跑偏控制联合调节。

该方法具体包括步骤如下：

S1：根据中间坯尾部镰刀弯进行F1-F3机架预调节，得到F1-F3各机架因中间坯尾部镰刀弯引起的辊缝调整量；

S2：根据立辊压力差进行F1-F3机架尾部预调节，得到F1-F3各机架因立辊压力差引起的辊缝调整量；

S3：对于上游F1-F3机架，以各机架入口跑偏量以及轧制力为依据，并考虑中间坯尾部镰刀弯以及立辊压力差因素影响，进行跑偏轧制力混合调节，得到各机架辊缝调节量；

S4：对于下游F4-F7机架，以上一机架入口跑偏量为依据，并考虑前机架调节量对本机架的影响，进行跑偏控制联合调节，得到下游各机架辊缝调节量。

其中，精轧机组带钢抛尾过程依次经历飞剪切尾、立辊抛钢、精轧机架抛钢。

S1中通过粗轧测宽仪测得中间坯尾部镰刀弯数据，包括来料尾部圆弧半径和中间坯宽度，所述S2中立辊压力差和S3中轧制力从控制端PLC中读取，所述S3中各机架入口跑偏量利用工业相机获取图像，通过机器视觉方法处理得到。

S1中当机架接收到触发信号，即飞剪切尾信号后，从PLC接收实时数据：尾部圆弧半径R、R2出口设定宽度B、R2出口设定厚度H、预测轧制力P、立辊两侧辊缝值S_OS/S_DS；从服务器获取通讯数据：液压缸两侧距离L、轧机总刚度K、中间坯宽度b、板坯塑性系数Q；

因中间坯尾部镰刀弯引起的来料尾部楔形和轧机入口中心线偏移计算过程如下：

式中，ΔH——来料中间坯楔形，单位为mm；

ΔZ——轧机入口中心线偏移，默认为立辊位置，单位为mm；

R——尾部圆弧半径，单位为mm；

H——R2出口设定厚度，单位为mm；

B——R2出口设定宽度，单位为mm；

S_OS、S_DS——立辊两侧辊缝，单位为mm；

因来料尾部楔形引起的轧制力变化ΔP₁为：

式中，

L——液压缸两侧距离，单位为mm；

K——轧机总刚度，单位为KN/mm；

b——中间坯宽度，单位为mm；

因轧机入口中心线偏移引起的轧制力变化ΔP₂为：

式中，P——预测轧制力，单位为KN；

Q——板坯塑性系数，单位为KN/mm；

F1因中间坯镰刀弯引起的辊缝调整量ΔS_R2为:

ΔS_R2＝(ΔP₁+ΔP₂)*K_R2

式中，K_R2——粗轧镰刀弯影响系数，从粗轧镰刀弯模式识别库中提取，单位为mm/KN。

F2、F3因中间坯镰刀弯引起的辊缝调整量为:

ΔS_{R2_i}＝n_{R2_i}*ΔS_R2＝n_{R2_i}*(ΔP₁+ΔP₂)*K_R2

n_{R2_i}——Fi机架镰刀弯权重系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲。

S2中具体计算过程如下：

当机架接收到触发信号，即飞剪切尾信号后，开始取立辊两侧压力均值，取数频率为每50ms取一次，当接收到立辊抛钢信号时，停止取数，计算立辊压力差引起的辊缝调整量；从PLC接收数据：操作侧立辊压力均值F_OS，传动侧立辊压力均值F_DS；

立辊两侧压力差ΔF为：

ΔF＝F_OS-F_DS

式中，F_OS——操作侧立辊压力均值，单位为KN；

F_DS——传动侧立辊压力均值，单位为KN；

F1因立辊压力差引起的辊缝调整量ΔS_FIE为:

ΔS_FIE＝K_F1E*ΔF

式中，K_F1E——立辊压力差影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，单位为mm/KN。

F2、F3因立辊压力差引起的辊缝调整量ΔS_FIE为:

ΔS_{FIE_i}＝n_{FIE_i}*ΔS_FIE＝n_{FIE_i}*K_F1E*ΔF

n_{F1E_i}——Fi机架立辊压力差权重系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲。

S3中具体为：首先计算因轧制力差引起的机架辊缝调整量，然后计算因入口跑偏量引起的机架辊缝调整量，最后得到各机架辊缝调节量；

F1机架因轧制力差引起的辊缝调整量ΔS_{1_RF}为:

ΔS_{1_RF}＝K_{1_RF}*ΔF₁

式中，K_{1_RF}——F1机架轧制力影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，单位为mm/KN；

ΔF₁——F1机架轧制力差，从服务器通讯获取，单位为mm/KN；

则F1机架辊缝调节量ΔS₁为:

ΔS₁＝ΔS_R2+ΔS_F1E+ΔS_{1_RF}

其中，ΔS_R2为F1机架因中间坯镰刀弯引起的辊缝调整量，ΔS_FIE为F1机架因立辊压力差引起的辊缝调整量，ΔS_{1_RF}为F1机架因轧制力差引起的辊缝调整量；

F2、F3机架因轧制力差引起的辊缝调整量为:

ΔS_{i_RF}＝K_{i_RF}*ΔF_i i＝2、3

式中，K_{i_RF}——Fi机架轧制力影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，单位为mm/KN；ΔF_i——Fi机架轧制力差，从服务器通讯获取，单位为mm/KN；

F2、F3机架因跑偏引起的辊缝调整量ΔS_{i_dev}为:

ΔS_{i_dev}＝K_{i_dev}*ΔD_i i＝2、3

式中，K_{i_dev}——Fi机架跑偏调控功效系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲；ΔD_i——Fi机架跑偏差值，从服务器通讯获取，单位为mm/KN；

则F2、F3机架辊缝调节量为:

ΔS_i＝n_{R2_i}*ΔS_R2+n_{F1E_i}*ΔS_F1E+ΔS_{i_RF}+ΔS_{i_dev} i＝2、3

式中，ΔS_R2为F1机架因中间坯镰刀弯引起的辊缝调整量，ΔS_FIE为F1机架因立辊压力差引起的辊缝调整量，ΔS_{i_RF}为Fi机架因轧制力差引起的辊缝调整量；n_{R2_i}——Fi机架镰刀弯权重系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲；n_{F1E_i}——Fi机架立辊压力差权重系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲；

上述S3中，轧制力信号触发点如下：

	开始取第一段轧制力	停止取第一段轧制力	开始取第二段轧制力	停止取第二段轧制力
					F1	飞剪切尾	立辊抛钢	立辊抛钢	立辊抛钢T<sub>0</sub>后
F2	立辊抛钢	F1抛钢	F1抛钢	F1抛钢T<sub>1</sub>后
					F3	立辊抛钢	F2抛钢	F2抛钢	F2抛钢T<sub>2</sub>后

轧制力数据每50ms取一次，从PLC通讯获取，两段轧制力数据取平均值后，作差得到各机架轧制力差数据，并将数据存入服务器，其中第二段取数间隔由带钢经过机架时的实时速度决定：

式中，L_FR——机架间隔，从服务器通讯获取，单位为m；

V_i——带钢经过F_i机架时的速度，从PLC实时通讯获取，单位为m/s；

i＝0,1,2,3,4,5,6。

跑偏信号触发点如下：

	开始取第一段跑偏	停止取第一段跑偏	开始取第二段跑偏	停止取第二段跑偏
					F1	立辊抛钢	F1抛钢	F1抛钢	F1抛钢T<sub>1</sub>后
F2	立辊抛钢	F2抛钢	F2抛钢	F2抛钢T<sub>2</sub>后
					F3	立辊抛钢	F3抛钢	F3抛钢	F3抛钢T<sub>3</sub>后
F4	立辊抛钢	F4抛钢	F4抛钢	F4抛钢T<sub>4</sub>后
					F5	立辊抛钢	F5抛钢	F5抛钢	F5抛钢T<sub>5</sub>后
F6	立辊抛钢	F6抛钢	F6抛钢	F6抛钢T<sub>6</sub>后

跑偏数据每50ms计算一次，两段跑偏数据取平均值后，作差得到跑偏差值，存入服务器。

S4下游各机架辊缝调节量分别为：

F4机架辊缝调节量ΔS₄为：

ΔS₄＝K_{4_dev}*ΔD₄

F5机架辊缝调节量ΔS₅为：

ΔS₅＝K_{5_dev}*ΔD₅+n_{4_5}*ΔS₄

F6机架辊缝调节量ΔS₆为：

ΔS₆＝K_{6_dev}*ΔD₆+n_{4_6}*ΔS₄+n_{5_6}*ΔS₅

F7机架辊缝调节量ΔS₇为：

ΔS₇＝K_{7_dev}*ΔD₇+n_{4_7}*ΔS₄+n_{5_7}*ΔS₅+n_{6_7}*ΔS₆

式中，K_{i_dev}——Fi机架跑偏影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲，i＝4,5,6,7；

n_{i_j}——Fi机架对Fj机架的跑偏调节影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中通讯，无量纲，i＝4,5,6，j＝5,6,7；

ΔD_i——Fi机架跑偏差值，从服务器通讯获取，单位为mm/KN，i＝4,5,6,7。

具体的，S4中，F4机架辊缝通过F3机架上的相机设备，通讯获取跑偏差值进行调节；

以F5机架为例，F5机架辊缝调节量受下列因素影响：

(1)F4机架入口跑偏量：通过F4机架上的相机设备，通讯获取跑偏差值进行调节；

(2)F4机架跑偏调节：与F4机架联合调节，F4机架辊缝调节量按照一定比例系数下发至F5；

同理，F6机架辊缝调节量受F5机架入口跑偏量以及F4、F5机架跑偏调节的影响；

F7机架辊缝调节量受F6机架入口跑偏量以及F4、F5、F6机架跑偏调节的影响；

上述方法采用粗轧测宽仪获取粗轧镰刀弯数据，工业相机获取图像，利用机器视觉方法处理得到带钢跑偏位置信息，计算得到跑偏差值，立辊压力和各机架轧制力从控制端PLC通讯获取实时数据。根据粗轧镰刀弯和立辊压力差对上游机架进行预调平，通过轧机入口带钢跑偏和轧制力数据对上游机架进行跑偏轧制力混合调节；根据轧机入口带钢跑偏对下游机架进行跑偏控制联合调节。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，通过对上下游机架采取不同的控制策略，针对甩尾跑偏问题进行调平，保证了热轧带钢在轧制过程中始终在精轧机架中心线，解决了带钢尾部轧制过程中跑偏甩尾问题，提高带钢尾部轧制稳定性。

附图说明

图1为本发明的精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法流程图；

图2为热连轧生产线示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法。

如图1所示，该方法包括步骤如下：

S1：根据中间坯尾部镰刀弯进行F1-F3机架预调节，得到F1-F3各机架因中间坯尾部镰刀弯引起的辊缝调整量；

S2：根据立辊压力差进行F1-F3机架尾部预调节，得到F1-F3各机架因立辊压力差引起的辊缝调整量；

S3：对于上游F1-F3机架，以各机架入口跑偏量以及轧制力为依据，并考虑中间坯尾部镰刀弯以及立辊压力差因素影响，进行跑偏轧制力混合调节，得到各机架辊缝调节量；

S4：对于下游F4-F7机架，以上一机架入口跑偏量为依据，并考虑前机架调节量对本机架的影响，进行跑偏控制联合调节，得到下游各机架辊缝调节量。

精轧机组带钢抛尾过程依次经历飞剪切尾、立辊抛钢、精轧机架抛钢。热连轧生产线示意图如图2所示。

下面结合具体实施例予以说明。

在具体实施中，

(一)因中间坯尾部镰刀弯引起的F1-F3机架预调节计算过程如下：

接收触发信号，即飞剪切尾信号，触发尾部镰刀弯预调节计算并下发。从PLC接收实时数据L1，包括尾部圆弧半径R、R2出口设定宽度B、R2出口设定厚度H、预测轧制力P，立辊两侧位辊缝值S_OS/S_DS；从服务器通讯数据，包括液压缸两侧距离L、轧机总刚度K、中间坯宽度b、板坯塑性系数Q；

该方法中通讯得到的参数值为

参数

B

H

R

S<sub>OS</sub>

S<sub>DS</sub>

b

P

Q

数值

1200mm

40mm

66000mm

7.76mm

2.57mm

1000mm

4000KN

1200KN/mm

计算因中间坯尾部镰刀弯引起的来料尾部楔形和轧机入口中心线偏移：

式中，ΔH——来料尾部楔形，单位为mm；

ΔZ——轧机入口中心线偏移，默认为立辊位置，单位为mm；

R——尾部圆弧半径，单位为mm；

H——R2出口设定厚度，单位为mm；

B——R2出口设定宽度，单位为mm；

S_OS、S_DS——立辊两侧辊缝值，单位为mm；

计算得，中间坯尾部镰刀弯引起的来料尾部楔形ΔH＝0.73mm；

中间坯尾部镰刀弯引起的轧机入口中心线偏移ΔZ＝2.60mm；

因来料尾部楔形引起的轧制力变化为：

式中，L——液压缸两侧距离，从服务器通讯得L＝2740mm；

K——轧机总刚度，从服务器通讯得K＝5635KN/mm；

b——中间坯宽度，单位为mm；

因轧机入口中心线偏移引起的轧制力变化为：

式中，P——预测轧制力，单位为KN；

Q——板坯塑性系数，单位为KN/mm；

计算得，因来料尾部楔形引起的轧制力变化ΔP₁＝56.15KN；

因轧机入口中心线偏移引起的轧制力变化ΔP₂＝8.01KN

因中间坯镰刀弯引起的辊缝调整量为:

ΔS_R2＝(ΔP₁+ΔP₂)*K_R2

式中，K_R2——粗轧镰刀弯影响系数，从粗轧镰刀弯模式识别库中提取，K_R2＝0.00082mm/KN；

因中间坯镰刀弯引起的辊缝调整量ΔS_R2＝0.053mm；

从各机架经验值与权重系数数据表中通讯：F1-F3机架粗轧镰刀弯权重系数，得到上游机架粗轧镰刀弯调节量。

(二)因立辊压力差引起的F1-F3机架尾部预调节计算过程如下：

接收触发信号，即飞剪切尾信号，开始取立辊两侧压力值，取数频率为50ms/次，当接收到立辊抛钢信号时，停止取数，计算立辊压力差尾部调平值并下发。从PLC接收实时数据L1，包括操作侧立辊压力均值F_OS，传动侧立辊压力均值F_DS；

计算立辊两侧压力差

ΔF＝F_OS-F_DS

式中，F_OS——操作侧立辊压力均值，单位为KN；

F_DS——传动侧立辊压力均值，单位为KN；

因立辊压力差引起的辊缝调整量为:

ΔS_FIE＝K_F1E*ΔF

式中，K_F1E——立辊压力差影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中通讯，K_F1E＝0.0002mm/KN；

因立辊压力差引起的辊缝调整量ΔS_F1E＝0.031mm；

从各机架经验值与权重系数数据表中通讯：F1-F3机架立辊压力差权重系数，得到上游机架立辊压力差调节量。

(三)上游机架根据机架入口跑偏量，以及当前机架影响因素，对辊缝进行调节，控制策略为：以各机架入口跑偏量以及轧制力为依据，并考虑中间坯尾部镰刀弯以及立辊压力差因素影响，进行跑偏轧制力混合调节。

接收触发信号，轧制力信号触发点如下：

	开始取第一段轧制力	停止取第一段轧制力	开始取第二段轧制力	停止取第二段轧制力
					F1	飞剪切尾	立辊抛钢	立辊抛钢	立辊抛钢T<sub>0</sub>后
F2	立辊抛钢	F1抛钢	F1抛钢	F1抛钢T<sub>1</sub>后
					F3	立辊抛钢	F2抛钢	F2抛钢	F2抛钢T<sub>2</sub>后

轧制力数据每50ms取一次，从PLC通讯获取，两段轧制力数据取平均值后，作差得到各机架轧制力差数据，并将数据存入服务器，其中第二段取数间隔由带钢经过机架时的实时速度决定：

式中，L_FR——机架间隔，固定值，从服务器通讯获取，单位为m；

V_i——带钢经过F_i机架时的速度，从PLC实时通讯获取，单位为m/s

F1机架因轧制力差引起的辊缝调整量为:

ΔS_{1_RF}＝K_{1_RF}*ΔF₁

式中，K_{1_RF}——F1机架轧制力影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中通讯，单位为mm/KN；

ΔF₁——F1机架轧制力差，从服务器通讯获取，单位为mm/KN；

通讯得到的F1机架轧制力差ΔF₁＝12.08KN

F1机架辊缝调节量为:

ΔS₁＝ΔS_R2+ΔS_F1E+ΔS_{1_RF}

计算得F1机架辊缝调节量ΔS₁＝0.084mm；

F2、F3机架因轧制力差引起的辊缝调整量为:

ΔS_{i_RF}＝K_{i_RF}*ΔF_i i＝2、3

跑偏信号触发点如下：

	开始取第一段跑偏	停止取第一段跑偏	开始取第二段跑偏	停止取第二段跑偏
					F1	立辊抛钢	F1抛钢	F1抛钢	F1抛钢T<sub>1</sub>后
F2	立辊抛钢	F2抛钢	F2抛钢	F2抛钢T<sub>2</sub>后
					F3	立辊抛钢	F3抛钢	F3抛钢	F3抛钢T<sub>3</sub>后
F4	立辊抛钢	F4抛钢	F4抛钢	F4抛钢T<sub>4</sub>后
					F5	立辊抛钢	F5抛钢	F5抛钢	F5抛钢T<sub>5</sub>后
F6	立辊抛钢	F6抛钢	F6抛钢	F6抛钢T<sub>6</sub>后

跑偏数据每50ms计算一次，两段跑偏数据取平均值后，作差得到跑偏差值，存入服务器。

F2、F3机架因跑偏引起的辊缝调整量为:

ΔS_{i_dev}＝K_{i_dev}*ΔD_i i＝2、3

式中，K_{i_dev}——Fi机架跑偏调控功效系数，从各机架经验值与权重系数数据表中通讯，无量纲；

ΔD_i——Fi机架跑偏差值，从服务器通讯获取，单位为mm/KN；

F2、F3机架辊缝调节量为:

ΔS_i＝n_{R2_i}*ΔS_R2+n_{F1E_i}*ΔS_F1E+ΔS_{i_RF}+ΔS_{i_dev} i＝2、3

式中，n_{R2_i}——Fi机架镰刀弯权重系数，从各机架经验值与权重系数数据表中通讯，无量纲；

n_{F1E_i}——Fi机架立辊压力差权重系数，从各机架经验值与权重系数数据表中通讯，无量纲；

涉及到的各机架经验值与权重系数表相应系数如下表

通讯得到的上游机架轧制力差数据为ΔF₂＝42.13KN；ΔF₃＝8.67KN；

上游机架跑偏数据为ΔD₂＝-7.28mm；ΔD₃＝-15.13mm；

计算得上游各机架辊缝调平值为：

ΔS₂＝0.024mm；

ΔS₃＝0.003mm；

(四)下游机架根据机架入口跑偏量，以及下游各机架影响因素，对辊缝进行调节，控制策略为：以上一机架入口跑偏量为依据，并考虑前机架调节量对本机架的影响，进行跑偏控制联合调节。

F4机架辊缝通过F3机架上的相机设备，通讯获取跑偏差值进行调节；

以F5机架为例，F5机架辊缝调节量受下列因素影响：

(1)F4机架入口跑偏量：通过F4机架上的相机设备，通讯获取跑偏差值进行调节；

(2)F4机架跑偏调节：与F4机架联合调节，F4机架辊缝调节量按照一定比例系数下发至F5；

同理，F6机架辊缝调节量受F5机架入口跑偏量以及F4、F5机架跑偏调节的影响；

F7机架辊缝调节量受F6机架入口跑偏量以及F4、F5、F6机架跑偏调节的影响。

F4机架辊缝调节量为：

ΔS₄＝K_{4_dev}*ΔD₄

F5机架辊缝调节量为：

ΔS₅＝K_{5_dev}*ΔD₅+n_{4_5}*ΔS₄

F6机架辊缝调节量为：

ΔS₆＝K_{6_dev}*ΔD₆+n_{4_6}*ΔS₄+n_{5_6}*ΔS₅

F7机架辊缝调节量为：

ΔS₇＝K_{7_dev}*ΔD₇+n_{4_7}*ΔS₄+n_{5_7}*ΔS₅+n_{6_7}*ΔS₆

式中，K_{i_dev}——Fi机架跑偏影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中通讯，无量纲；

n_{i_j}——Fi机架对Fj机架的跑偏调节影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中通讯，无量纲；

根据现场实测数据得到的F3、F4、F5、F6出口跑偏差值分别-15.47mm，-10.26mm，-18.74mm，-21.34mm；

涉及到的各机架经验值与权重系数表相关参数如下表

参数	K<sub>4_dev</sub>	K<sub>5_dev</sub>	K<sub>6_dev</sub>	K<sub>7_dev</sub>	N<sub>4_5</sub>	n<sub>4_6</sub>	n<sub>4_7</sub>	n<sub>5_6</sub>	n<sub>5_7</sub>	n<sub>6_7</sub>
											数值	0.003	0.003	0.0036	0.0036	0.4	0.3	0.1	0.5	0.3	0.2

经计算，下游各机架辊缝调平值为：

ΔS₄＝-0.046mm；

ΔS₅＝-0.049mm；

ΔS₆＝-0.106mm；

ΔS₇＝-0.118mm；

将此精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法应用至某2250mm热连轧机组的精轧测控自动纠偏系统进行大规模工业应用后，取得了非常显著的控制甩尾效果。根据生产现场的每月质检台账显示，使用该方法后，甩尾率较之前降低60％以上，且大大减少了操作工的现场干预量。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法，其特征在于，包括步骤如下：

S1：根据中间坯尾部镰刀弯进行F1-F3机架预调节，得到F1-F3各机架因中间坯尾部镰刀弯引起的辊缝调整量；

S2：根据立辊压力差进行F1-F3机架尾部预调节，得到F1-F3各机架因立辊压力差引起的辊缝调整量；

S3：对于上游F1-F3机架，以各机架入口跑偏量以及轧制力为依据，并考虑中间坯尾部镰刀弯以及立辊压力差因素影响，进行跑偏轧制力混合调节，得到各机架辊缝调整量；

S4：对于下游F4-F7机架，以本机架入口跑偏量为依据，并考虑前机架调整量对本机架的影响，进行跑偏控制联合调节，得到下游各机架辊缝调整量；

其中，立辊压力差为立辊操作侧和传动侧压力之差。

2.根据权利要求1所述的精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法，其特征在于，所述S1中通过粗轧测宽仪测得中间坯尾部镰刀弯数据，包括来料尾部圆弧半径和中间坯宽度；所述S2中立辊压力差和S3中轧制力从控制端PLC中读取，所述S3中各机架入口跑偏量利用工业相机获取图像，通过机器视觉方法处理得到。

3.根据权利要求1所述的精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法，其特征在于，所述S1中当机架接收到触发信号，即飞剪切尾信号后，从PLC接收实时数据：来料尾部圆弧半径R、R2出口设定宽度B、R2出口设定厚度H、预测轧制力P、立辊两侧辊缝值S_OS/S_DS；从服务器获取通讯数据：液压缸两侧距离L、轧机总刚度K、中间坯宽度b、板坯塑性系数Q；

因中间坯尾部镰刀弯引起的来料尾部楔形和轧机入口中心线偏移计算过程如下：

式中，ΔH——来料尾部楔形，单位为mm；

ΔZ——轧机入口中心线偏移，默认为立辊位置，单位为mm；

R——来料尾部圆弧半径，单位为mm；

H——R2出口设定厚度，单位为mm；

B——R2出口设定宽度，单位为mm；

S_OS、S_DS——立辊操作侧辊缝、立辊传动侧辊缝，单位为mm；

因来料尾部楔形引起的轧制力变化ΔP₁为：

式中，L——液压缸两侧距离，单位为mm；

K——轧机总刚度，单位为KN/mm；

b——中间坯宽度，单位为mm；

因轧机入口中心线偏移引起的轧制力变化ΔP₂为：

式中，P——预测轧制力，单位为KN；

Q——板坯塑性系数，单位为KN/mm；

F1机架因中间坯尾部镰刀弯引起的辊缝调整量ΔS_R2为:

ΔS_R2＝(ΔP₁+ΔP₂)*K_R2

式中，K_R2——粗轧镰刀弯影响系数，从粗轧镰刀弯模式识别库中提取，单位为mm/KN；

F2、F3机架因中间坯尾部镰刀弯引起的辊缝调整量为:

ΔS_{R2_i}＝n_{R2_i}*ΔS_R2＝n_{R2_i}*(ΔP₁+ΔP₂)*K_R2 i＝2、3

n_{R2_i}——Fi机架镰刀弯权重系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲。

4.根据权利要求1所述的精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法，其特征在于，所述S2中具体计算过程如下：

当机架接收到触发信号，即飞剪切尾信号后，开始取立辊两侧压力均值，取数频率为每50ms取一次，当接收到立辊抛钢信号时，停止取数，计算立辊压力差引起的辊缝调整量；从PLC接收数据：操作侧立辊压力均值F_OS，传动侧立辊压力均值F_DS；

立辊两侧压力差ΔF为：

ΔF＝F_OS-F_DS

式中，F_OS——操作侧立辊压力均值，单位为KN；

F_DS——传动侧立辊压力均值，单位为KN；

F1机架因立辊压力差引起的辊缝调整量ΔS_FIE为:

ΔS_FIE＝K_FIE*ΔF

式中，K_FIE——立辊压力差影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，单位为mm/KN；

F2、F3机架因立辊压力差引起的辊缝调整量为:

ΔS_{FIE_i}＝n_{FIE_i}*ΔS_FIE＝n_{FIE_i}*K_FIE*ΔF i＝2、3

n_{FIE_i}——Fi机架立辊压力差权重系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲。

5.根据权利要求1所述的精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法，其特征在于，所述S3中具体为：首先计算因轧制力差引起的机架辊缝调整量，然后计算因入口跑偏量引起的机架辊缝调整量，最后得到各机架辊缝调整量，其中，轧制力差为两个时间段的轧制力数据分别取平均值后，作差得到；

F1机架因轧制力差引起的辊缝调整量ΔS_{1_RF}为:

ΔS_{1_RF}＝K_{1_RF}*ΔF₁

式中，K_{1_RF}——F1机架轧制力影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，单位为mm/KN；

ΔF₁——F1机架轧制力差，从服务器通讯获取，单位为mm/KN；

则F1机架辊缝调整量ΔS₁为:

ΔS₁＝ΔS_R2+ΔS_FIE+ΔS_{1_RF}

其中，ΔS_R2为F1机架因中间坯尾部镰刀弯引起的辊缝调整量，ΔS_FIE为F1机架因立辊压力差引起的辊缝调整量，ΔS_{1_RF}为F1机架因轧制力差引起的辊缝调整量；

F2、F3机架因轧制力差引起的辊缝调整量为:

ΔS_{i_RF}＝K_{i_RF}*ΔF_i i＝2、3

式中，K_{i_RF}——Fi机架轧制力影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，单位为mm/KN；ΔF_i——Fi机架轧制力差，从服务器通讯获取，单位为mm/KN；

F2、F3机架因入口跑偏引起的辊缝调整量ΔS_{i_dev}为:

ΔS_{i_dev}＝K_{i_dev}*ΔD_i i＝2、3

式中，K_{i_dev}——Fi机架跑偏调控功效系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲；ΔD_i——Fi机架入口跑偏差值，为两个时间段的跑偏数据分别取平均值后，作差得到跑偏差值，从服务器通讯获取，单位为mm/KN；

则F2、F3机架辊缝调整量为:

ΔS_i＝n_{R2_i}*ΔS_R2+n_{FIE_i}*ΔS_FIE+ΔS_{i_RF}+ΔS_{i_dev} i＝2、3

式中，ΔS_R2为F1机架因中间坯尾部镰刀弯引起的辊缝调整量，ΔS_FIE为F1机架因立辊压力差引起的辊缝调整量，ΔS_{i_RF}为Fi机架因轧制力差引起的辊缝调整量；n_{R2_i}——Fi机架镰刀弯权重系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲；n_{FIE_i}——Fi机架立辊压力差权重系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲。

6.根据权利要求1所述的精轧机组带钢尾部跑偏前馈连续控制方法，其特征在于，所述S4下游各机架辊缝调整量分别为：

F4机架辊缝调整量ΔS₄为：

ΔS₄＝K_{4_dev}*ΔD₄

F5机架辊缝调整量ΔS₅为：

ΔS₅＝K_{5_dev}*ΔD₅+n_{4_5}*ΔS₄

F6机架辊缝调整量ΔS₆为：

ΔS₆＝K_{6_dev}*ΔD₆+n_{4_6}*ΔS₄+n_{5_6}*ΔS₅

F7机架辊缝调整量ΔS₇为：

ΔS₇＝K_{7_dev}*ΔD₇+n_{4_7}*ΔS₄+n_{5_7}*ΔS₅+n_{6_7}*ΔS₆

式中，K_{i_dev}——Fi机架跑偏影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中得到，无量纲，i＝4,5,6,7；

n_{i_j}——Fi机架对Fj机架的跑偏调节影响系数，从各机架经验值与权重系数数据表中通讯得到，无量纲，i＝4,5,6，j＝5,6,7；

ΔD_i——Fi机架入口跑偏差值，为两个时间段的跑偏数据分别取平均值后，作差得到跑偏差值，从服务器通讯获取，单位为mm/KN，i＝4,5,6,7。

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