CN114406015B - 一种精轧机架负荷分配方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

一种精轧机架负荷分配方法、装置、电子设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种精轧机架负荷分配方法、装置、电子设备及介质，包括：监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常；若是，则基于活套的预设张力值对实测张力值进行修正；基于修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，带钢轧制参数包括带钢厚度值、机架间的秒流量、轧制力自学习系数以及各机架的前滑值；基于更新后的带钢轧制参数，对精轧机各机架的负荷进行重新分配，以使得精轧机各机架基于重新分配后的负荷运行。该方法能够使得精轧各机架负荷分配更加合理，有效保证了精轧负荷分配的平滑，极大提高了现场轧制稳定性。

Description

一种精轧机架负荷分配方法、装置、电子设备及介质
技术领域
本发明涉及轧钢自动化控制技术领域，尤其涉及一种精轧机架负荷分配方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
薄规格轧制过程，现场操作人员为了保证穿带过程的稳定性，习惯于拉钢轧制，拉钢轧制固然能保证本块钢的正常生产，但是模型在采集当前带钢的实测数据时，就会因为出现异常情况的发生，如活套张力为零、实测轧制力偏小和出品厚度偏薄等问题，从而直接导致模型自学习方向发生错误，即模型会向着拉钢轧制的方向一直自学习，表现为拉钢越来越严重，厚度出现鼓包的现象。
发明内容
本申请实施例提供了一种精轧机架负荷分配方法、装置、电子设备及介质，该方法能够使得精轧各机架负荷分配更加合理，避免了精轧各机架负荷分配紊乱的问题，有效保证了精轧负荷分配的平滑，极大提高了现场轧制稳定性。
第一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：
一种精轧机架负荷分配方法，包括：
监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常；若是，则基于所述活套的预设张力值对所述实测张力值进行修正；基于所述修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，所述带钢轧制参数包括带钢厚度值、机架间的秒流量、轧制力自学习系数以及各机架的前滑值；基于更新后的带钢轧制参数，对所述精轧机各机架的负荷进行重新分配，以使得所述精轧机各机架基于重新分配后的负荷运行。
优选地，所述基于所述轧制参数，对所述精轧机各机架的负荷进行重新分配之前，还包括：基于预设平滑函数，对所述带钢轧制参数进行平滑处理。
优选地，所述基于预设平滑函数，对所述轧制参数进行平滑处理，包括：基于平滑系数、预设权重以及精轧机架的数量，对所述轧制参数进行平滑处理，得到平滑后的轧制参数。
优选地，所述基于所述轧制参数，对所述精轧机各机架的负荷进行重新分配，包括：基于所述轧制参数，根据最小二乘法对所述精轧机各机架的负荷进行重新分配。
优选地，所述监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常，包括：获取所述带钢穿带过程前活套的第一实测张力值以及所述带钢穿带过程后活套的第二实测张力值；判断所述第一实测张力值与所述第二实测张力值的差值是否大于预设张力阈值；若是，则确定所述带钢实测张力值存在异常。
优选地，所述监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常之前，还包括:若监测到过量张力值，则对所述过量张力值进行屏蔽，其中，所述过量张力值为大于所述预设张力值的值。
优选地，所述基于所述修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，包括：将所述修正后的实测张力值通过遗传模型写入所述精轧机的短遗传二进制文件，更新所述精轧机的带钢轧制参数。
第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：
一种精轧机架负荷分配装置，包括：
监测模块，用于监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常；
修正模块，用于在确定所述实测张力值为异常时，基于所述活套的预设张力值对所述实测张力值进行修正；
更新模块，用于基于所述修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，所述带钢轧制参数包括带钢厚度值、机架间的秒流量、轧制力自学习系数以及各机架的前滑值；
控制模块，用于基于更新后的带钢轧制参数，对所述精轧机各机架的负荷进行重新分配，以使得所述精轧机各机架基于重新分配后的负荷运行。
第三方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：
一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述第一方面所述方法的步骤。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的一种精轧机架负荷分配方法、装置、电子设备及介质，首先通过监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常，若是，则基于活套的预设张力值对实测张力值进行修正。再基于修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数。然后，基于更新后的带钢轧制参数，对精轧机各机架的负荷进行重新分配，以使得精轧机各机架基于重新分配后的负荷运行。该方法能够有效避免活套长时间处于轧制时，出现实测张力值为零或远远偏离实际张力值，而导致精轧机通过异常的张力值对轧制参数进行更新，使得精轧各机架负荷分配紊乱的问题。为了根据精轧机的正常张力值或更加准确地张力值更新带钢轧制参数，本申请通过在带钢穿带过程中对活套张力值进行评估，从而在监测到活套张力出现异常时，对张力值进行修正补偿，以使得精轧机基于修正后的张力值进行轧制参数的更新，再基于更新后的轧制参数对精轧机各机架的负荷进行重新分配，从而有效保证了精轧负荷分配的平滑，极大提高了现场轧制稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种精轧机架负荷分配方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种精轧机架负荷分配的示意图；
图3为本发明实施例提供的精轧负荷分配方法前的负荷分配效果图；
图4为本发明实施例提供的精轧负荷分配方法后的负荷分配效果图，
图5为本发明实施例提供的一种精轧机架负荷分配装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供了一种精轧机架负荷分配方法、装置、电子设备及介质，该方法能够使得精轧各机架负荷分配更加合理，避免了精轧各机架负荷分配紊乱的问题，有效保证了精轧负荷分配的平滑，极大提高了现场轧制稳定性。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
一种精轧机架负荷分配方法，包括：监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常；若是，则基于活套的预设张力值对实测张力值进行修正；基于修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，带钢轧制参数包括带钢GM厚度值、机架间的秒流量、轧制力自学习系数以及各机架的前滑值；基于更新后的带钢轧制参数，对精轧机各机架的负荷进行重新分配，以使得精轧机各机架基于重新分配后的负荷运行。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
第一方面，本发明实施例提供的一种精轧机架负荷分配方法，具体来讲，如图1所示，所述方法包括以下步骤S101至步骤S104。
步骤S101，监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常；
步骤S102，若是，则基于活套的预设张力值对实测张力值进行修正；
步骤S103，基于修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，带钢轧制参数包括带钢GM厚度值、机架间的秒流量、轧制力自学习系数以及各机架的前滑值；
步骤S104，基于更新后的带钢轧制参数，对精轧机各机架的负荷进行重新分配，以使得精轧机各机架基于重新分配后的负荷运行。
在具体实施过程中，监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常，具体可以包括：获取带钢穿带前活套的第一实测张力值以及带钢穿带后活套的第二实测张力值；判断第一实测张力值与第二实测张力值的差值是否大于预设张力阈值；若是，则确定带钢实测张力值存在异常，若否，则确定带钢实测张力值正常。
具体地，通过实时采集带钢穿带过程中活套前后的张力值，对监测到的张力值进行判断，若活套前后的张力值的差值大于预设张力阈值，则确定带钢实测张力值存在异常，其中，预设张力阈值可以根据现场实际情况设置。
举例来说，在某一生产线中，若活套前后的张力值的差值大于20，则确定带钢实测张力值存在异常。
当然，除了上述方法监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常之外，还可以采用适用于本申请的其他方式。举例来说，当判断得到带钢穿带过程中活套的张力值为零时，则判断出张力值为异常。
本发明实施例提供的一种精轧机架负荷分配方法，可以选取酸洗板薄规格：QS340-P(2.0×1330)，为了保证生产的稳定性，拉钢轧制普遍存在，表现为：活套长时间处于位于轧制，导致实测张力值为0，但是实测张力值远小于预设张力值，举例来说，活套预设张力值与实测张力值如表1所示：
表1
在确定带钢穿带过程中活套实测张力值为异常时，基于活套的预设张力值对实测张力值进行修正，具体可以包括：基于预设张力值对实测张力值进行补偿，以使得实测张力值与预设张力值的偏差在预设阈值范围内，其中，预设阈值范围的大小可以根据实际生产需要进行确定。
具体而言，假设预设张力值为20N/m，实测张力值为0N/m，预设阈值范围为5N/m，当前实测张力值与预设张力值的偏差已超出预设阈值范围，则通过将实测张力值补偿到15-20N/m，使得实测张力值与预设张力值的偏差在预设阈值范围内。
举例来说，为避免实测张力值的异常，需要在更新精轧机的带钢轧制参数前进一步处理实测张力值，活套实测张力值与修正后的张力值如表2所示：
表2
当然，除了可以采用上述方法对实测张力值进行修正之外，还可以采用适用于本申请的其他方式。例如：通过检测当前精轧机活套角度与机架力臂，基于活套角度与机架力臂，计算得到当前实际张力值；基于计算得到的实际张力值对实测张力值进行修正。
在具体实施例中，基于修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，可以包括：对现场实测张力值修正完成后，基于更新后的精轧机，控制带钢GM厚度再计算、轧制力自学习系数计算、各机架前滑的计算以及机架间的秒流量的再计算等，得到更新后的带钢GM厚度、轧制力自学习系数、各机架前滑以及机架间的秒流量等等。
具体地，基于修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，可以包括：将修正后的实测张力值通过遗传模型写入精轧机的短遗传二进制文件，更新精轧机的带钢轧制参数。
作为一种可选地实施例，基于轧制参数，对精轧机各机架的负荷进行重新分配，可以包括：基于轧制参数，根据最小二乘法对精轧机各机架的出口厚度进行重新分配。
具体地，将更新后各道次轧制力系数参与负荷分配的计算，通过最小二乘法完成精轧各机架的出口厚度的分配，实现精轧机负荷分配。具体而言，可以采用下述公式进行各机架的出口厚度的分配：
forcei＝∫(B,L,cofaNew[i]×δ,Qp,KT)
其中，B为带钢宽度，L为接触弧长度，σ为变形抗力，QP为应力状态系数，KT为张力影响系数。带钢宽度、接触弧长度可以通过现场测量得到，变形抗力、应力状态系数、张力影响系数为设置量。
举例来说，精轧机机架包括F1到F6，各机架的负荷分配如表4所示：
表4
机架 F1 F2 F3 F4 F5 F6
负荷 26050.3 22429.7 20192.6 19324.6 18816.8 13674.1
当然，除了采用最小二乘法对精轧机各机架的负荷进行重新分配之外，还可以采用其他适用本申请的负荷分配方式。举例来说，根据轧制力对各个机架进行负荷分配。
进一步地，为了保证当前带钢负荷分配的正常，基于轧制参数，对精轧机各机架的负荷进行重新分配之前，还可以包括：基于预设平滑函数，对带钢轧制参数进行平滑处理。
在具体实施例中，基于预设平滑函数，对轧制参数进行平滑处理，可以包括：基于平滑系数、预设权重以及精轧机架的数量，对轧制参数进行平滑处理，得到平滑后的轧制参数。
具体而言，通过在各机架负荷分配前，增加负荷分配平滑函数：
cofaNew[i]＝addcofa×cofaold[i]
实现对轧制参数的平滑处理，其中，addcofa为平滑系数，relax为预设权重，N为精轧机架数量，cofaold[i]为平滑前系数，cofaNew[i]为平滑后的系数。
举例来说，平滑后的各道次轧制力系数如表3所示。
表3
当然，作为另一种可选地实施例，也可以采用其他平滑函数对带钢轧制参数进行平滑处理。举例来说，也可以只基于平滑系数以及精轧机架的数量，对轧制参数进行平滑处理，得到平滑后的轧制参数。
在具体实施例中，为了防止操作人员干预机架间秒流量失衡，监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常之前，还可以包括：若监测到过量张力值，则对过量张力值进行屏蔽，其中，过量张力值为大于预设张力值的值。
具体地，实时监测活套张力值，若监测到人工输入的张力值大于预设张力值时，为了避免出现新输入误差过大的张力值对机架的影响，将屏蔽人工输入的大于预设张力值的干预量，以控制机架间秒流量失衡状态。
如图2所示，为本申请具体实施方式的程序设计流程图，在现场拉钢状态处理后，启动一级活套自动评估系统，自动处理活套实测张力值，模型自学习参数写入短异常二进制文件，精轧预计算模型读取二进制文件中自学习参数，预计算模型增加负荷分配平滑函数，最小二乘法优化负荷分配。
如图3所示，为传统的精轧负荷分配效果图，其中，F1-F6表示各机架，0KN-25000KN表示轧制力，可以看出，F5的负荷分配远远大于F4与F6，使得精轧负荷不够平滑，不利于精轧机的稳定运行。
如图4所示，为实施本申请提供的精轧负荷分配方法后的负荷分配效果图，其中，F1-F6表示各机架，0KN-30000KN表示轧制力，可以看出，在实施本申请提供的负荷分配方法后，F5的负荷分配与F4与F6的负荷分配差距被拉小，使得精轧负荷正常，有利于精轧机的稳定运行。
本申请为了避免拉钢轧制对模型自学习的影响，开发活套评估系统，若检测到人工干预张力值大于预设张力值，将自动屏蔽人工干预量，以控制机架间秒流量失衡状态；在处理拉钢轧制的实测数据时，自动评估活套前后张力状态，当出现异常时，模型自动对活套参数进行相应的补偿，保证模型自学习参数不会出现较大的偏差。利用一种保证精轧负荷分配平滑的方法，避免了精轧各机架负荷分配紊乱的现象，保证了模型设定的稳定性，极大提高了现场轧制稳定性，为薄规格进一步拓展提供了技术支撑。
综上所述，通过本发明实施例提供的一种精轧机架负荷分配方法，该方法能够使得精轧各机架负荷分配更加合理，避免了精轧各机架负荷分配紊乱的问题，有效保证了精轧负荷分配的平滑，极大提高了现场轧制稳定性。
第二方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种精轧机架负荷分配装置，如图5所示，包括：
监测模块401，用于监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常；
修正模块402，用于在确定实测张力值为异常时，基于活套的预设张力值对实测张力值进行修正；
更新模块403，用于基于修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，带钢轧制参数包括带钢GM厚度值、机架间的秒流量、轧制力自学习系数以及各机架的前滑值；
控制模块404，用于基于更新后的带钢轧制参数，对精轧机各机架的负荷进行重新分配，以使得精轧机各机架基于重新分配后的负荷运行。
作为一种可选的实施例，所述装置还包括：平滑模块，用于基于预设平滑函数，对带钢轧制参数进行平滑处理。
作为一种可选的实施例，所述平滑模块，具体用于：基于平滑系数、预设权重以及精轧机架的数量，对轧制参数进行平滑处理，得到平滑后的轧制参数。
作为一种可选的实施例，所述控制模块404，具体用于：基于轧制参数，根据最小二乘法对精轧机各机架的负荷进行重新分配。
作为一种可选的实施例，所述监测模块401，具体用于：获取带钢穿带前活套的第一实测张力值以及带钢穿带后活套的第二实测张力值；判断第一实测张力值与第二实测张力值的差值是否大于预设张力阈值；若是，则确定带钢实测张力值存在异常。
作为一种可选的实施例，所述装置还包括：屏蔽模块，用于若监测到过量张力值，则对过量张力值进行屏蔽，其中，过量张力值为大于预设张力值的值。
以上各模块可以是由软件代码实现，此时，上述的各模块可存储于控制设备的存储器内。以上各模块同样可以由硬件例如集成电路芯片实现。
本发明实施例所提供的一种精轧机架负荷分配装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
第三方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种电子设备500，如图6所示，包括：存储器501、处理器502及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序503，所述处理器502执行所述程序时实现前述第一方面所述精轧机架负荷分配方法的步骤。
第四方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备500的处理器执行时，使得电子设备500能够执行一种精轧机架负荷分配方法，包括前述第一方面中任一项所述方法的步骤。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种精轧机架负荷分配方法，其特征在于，包括：
监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常；
若是，则基于所述活套的预设张力值对所述实测张力值进行修正；
基于所述修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，所述带钢轧制参数包括带钢厚度值、机架间的秒流量、轧制力自学习系数以及各机架的前滑值；
基于更新后的带钢轧制参数，对所述精轧机各机架的负荷进行重新分配，以使得所述精轧机各机架基于重新分配后的负荷运行；
所述基于所述修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，包括：将所述修正后的实测张力值通过遗传模型写入所述精轧机的短遗传二进制文件，更新所述精轧机的带钢轧制参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述轧制参数，对所述精轧机各机架的负荷进行重新分配之前，还包括：
基于预设平滑函数，对所述带钢轧制参数进行平滑处理。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于预设平滑函数，对所述轧制参数进行平滑处理，包括：
基于平滑系数、预设权重以及精轧机架的数量，对所述轧制参数进行平滑处理，得到平滑后的轧制参数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述轧制参数，对所述精轧机各机架的负荷进行重新分配，包括：
基于所述轧制参数，根据最小二乘法对所述精轧机各机架的负荷进行重新分配。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常，包括：
获取所述带钢穿带前活套的第一实测张力值以及所述带钢穿带后活套的第二实测张力值；
判断所述第一实测张力值与所述第二实测张力值的差值是否大于预设张力阈值；
若是，则确定所述带钢实测张力值存在异常。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常之前，还包括：
若监测到过量张力值，则对所述过量张力值进行屏蔽，其中，所述过量张力值为大于所述预设张力值的值。
7.一种精轧机架负荷分配装置，其特征在于，包括：
监测模块，用于监测带钢穿带过程中活套实测张力值是否异常；
修正模块，用于在确定所述实测张力值为异常时，基于所述活套的预设张力值对所述实测张力值进行修正；
更新模块，用于基于所述修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，所述带钢轧制参数包括带钢厚度值、机架间的秒流量、轧制力自学习系数以及各机架的前滑值；
控制模块，用于基于更新后的带钢轧制参数，对所述精轧机各机架的负荷进行重新分配，以使得所述精轧机各机架基于重新分配后的负荷运行；
所述基于所述修正后的实测张力值，更新精轧机的带钢轧制参数，包括：将所述修正后的实测张力值通过遗传模型写入所述精轧机的短遗传二进制文件，更新所述精轧机的带钢轧制参数。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
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