CN115218603B - 冷却流量控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷却流量控制方法及装置，可用于轧钢生产技术领域。所述冷却流量控制方法包括：根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及目标待冷却件的目标终冷温度，确定目标温降值；根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定目标温降值所对应的目标冷却流量；将目标冷却流量发送给PLC系统，以使PLC系统根据目标冷却流量调节冷却水箱的流量。所述装置用于执行所述方法。本发明实施例提供的冷却流量控制方法及装置，无需考虑冷却过程中复杂的热交换机理，只需提前收集历史工况下实际温降值与实际冷却流量的映射关系数据即可，大大缩短了流量计算模型的确定周期，并提高了冷却流量的计算精度。

Description

冷却流量控制方法及装置
技术领域
本发明涉及轧钢生产技术领域，具体涉及一种冷却流量控制方法及装置。
背景技术
当前新建的棒材轧钢生产线一般都在精轧机组出口到冷床之间配置水冷装置(主要包括供水管路、排水管路、供气管路、气动球阀、流量调节阀、流量计、压力计等)来实现棒材的轧后控制冷却，从而保证品种钢的生产需要。在品种钢(如弹簧钢、轴承钢等)生产时，对钢种的冷却温度控制要求极高，往往要求控制在±10度以内，水量稍微偏多、偏少都会使轧材脱离最优相变区，影响产品的最终力学性能，产生质量争议。这意味着，在棒材高速轧制的条件下，水冷自动化控制系统必须要快速准确地控制水箱冷却阀门的开闭、冷却流量、冷却压力等参数，才能满足对棒材冷却温度的控制要求。其中，冷却阀门的开闭、冷却流量、冷却压力等设定参数称为冷却规程。
由于生产时主管供水压力和供水流量无法保持稳定，使得即使在流量调节阀的阀位保持不变，实际冷却流量也在波动，从而导致终冷温度发生波动。同样的，对于每一根即将进入水箱的棒材，其化学成分、水箱入口温度、冷却水温度、轧制速度、来料规格等都是变化的，即使保持实际冷却流量不变，终冷温度也会发生波动。因此，要想实现水冷后每根棒材均获得稳定一致的终冷温度，水冷自动化控制系统必须要以终冷温度作为直接控制目标，实现温度闭环控制。
温度闭环控制由前馈控制和反馈控制共同构成，但鉴于温度反馈控制存在着较大的滞后性，因此温度闭环控制采用温度前馈为主控制方式。温度前馈控制的过程是先由水冷模型计算出棒材所需的冷却规程，包括阀门组态、冷却流量和冷却压力，然后下发到水冷PLC系统，PLC系统根据模型计算的设定值执行阀门开闭和流量调节。可以看出，水冷模型是前馈控制的核心，而水冷模型是在给定阀门组态的条件下通过流量计算模型计算所需的冷却流量，因此流量计算模型直接影响棒材终冷温度的控制效果。综上所述，稳定可靠、设定精度高、计算速度快、适应性强的流量计算模型是实现棒材冷却温度精确控制的技术关键。
目前一现有技术采用手动方式进行流量设定，该方案是由操作工在PLC系统的HMI界面上手动给定各段水箱的流量，PLC系统根据流量计的实时反馈值调节流量，使得实际流量与给定流量的偏差在允许精度范围内。
手动流量设定是通过直接给定水箱流量来控制棒材冷却后的终冷温度，自动化控制系统仅负责保证实际流量能达到设定值，这属于对终冷温度的间接控制，而不是直接控制。在实际使用中的缺点是：1)无法在来料工况波动的情况下保证终冷温度的稳定性，而在实际生产中来料工况的波动是必然要发生的；2)操作工劳动强度大、温度命中率低，要想在手动流量下保证温度命中率，操作工必须要及时观察实测终冷温度，并根据实测温度的偏差及时修正设定流量，而在实际生产中轧线操作室最多仅有2名操作工，无法保证能够及时调整流量设定值；3)人工记录和分析大量冷却数据的效率低，无法持续优化手动流量设定值，尤其在多品种小批量生产时难以保证控制精度。
针对上述技术问题，目前出现了一种采用物理冶金模型计算棒材冷却到目标终冷温度所需的水箱流量的方法，这种方法以终冷温度为直接控制对象，能够根据当前所轧棒材及来料工况的变化动态计算冷却规程，也能根据实测终冷温度的偏差自适应调整模型参数。
虽然引入了物理冶金模型计算棒材冷却所需的流量，但其仍存在一些缺点：1)由于棒材水冷的热交换过程非常复杂且不同换热方式相互交织，目前还没有可准确描述这种冷却过程的机理换热模型，在用的物理冶金模型往往采用简化后的机理公式或经验公式，这种处理简化降低了流量计算精度；2)物理冶金模型需要准确的材料热物性数据，这些数据需要通过大量的实验测得，而在实际应用中一般不会对所有材料都进行实验测量，往往直接采用相近材料的实验数据代替或直接采用文献中的实验数据，关键材料数据不准确将导致流量计算精度降低；3)物理冶金模型的调试周期很长且调优过程复杂，造成温度闭环系统投产周期也变得很长。且在系统交付后如要生产新钢种，生产厂维护人员难以进行模型调试和调优，新钢种可能达不到满意的控制精度。
发明内容
本发明实施例提供一种冷却流量控制方法及装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
一方面，本发明提供一种冷却流量控制方法，包括：
根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；
根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；
将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值包括：
在目标待冷却件进入冷却水箱之前，根据所述目标待冷却件的前序待冷却件进入冷却水箱时的温度，预测所述目标待冷却件进入冷却水箱时的温度；
根据预测得到的所述温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值。
可选的，所述在目标待冷却件进入冷却水箱之前，根据所述目标待冷却件的前序待冷却件进入冷却水箱时的温度，预测所述目标待冷却件进入冷却水箱时的温度包括：
在目标待冷却件运行到中轧机末架时，根据所述目标待冷却件的前M个待冷却件到达所述冷却水箱入口时的温度以及所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值，预测所述目标待冷却件进入所述冷却水箱时的温度，其中，所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值与该待冷却件与所述目标待冷却件的距离负相关，M为正整数。
可选的，所述根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值包括：
根据目标待冷却件进入冷却水箱时测量得到的所述目标待冷却件的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值。
可选的，所述将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量包括：
根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，校验所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况是否符合预设的流量变化规则；
若所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况不符合预设的流量变化规则，则按照预设的流量调整策略对所述目标冷却流量进行调整，生成新的目标冷却流量；
将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量包括：
根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述冷却水箱的流量变化率限制值；
根据所述目标冷却流量和所述前序待冷却件的冷却流量，确定所述冷却水箱的预期流量变化率是否超出所述限制值；
若所述冷却水箱的预期流量变化率的绝对值超出所述限制值，则根据所述限制值和所述前序待冷却件的冷却流量，确定新的目标冷却流量；
将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量包括：
根据所述目标待冷却件的前序待冷却件在所述冷却水箱入口处的纵向最大温差和纵向最小温差以及所述目标温降值、所述温降值与冷却流量的映射关系数据，确定第一流量变化斜率和第二流量变化斜率；
将所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率调节所述冷却水箱的流量。
可选的，在根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量之前，所述方法还包括：
按照历史工况下各待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别对各所述待冷却件的温降值与冷却流量的映射关系数据进行分组，得到至少一组温降值与冷却流量的映射关系数据；
所述根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量包括：
根据所述目标待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别，在所述冷却信息知识库中的其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中查找与所述目标温降值相对应的目标冷却流量。
可选的，所述方法还包括：
根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述目标待冷却件的实测冷却流量的自适应权重；
根据所述实测冷却流量、所述实测冷却流量的自适应权重以及所述目标待冷却件的实际温降值在所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中所对应的原始冷却流量，确定所述目标待冷却件的实际温降值所对应的自适应冷却流量；
将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
可选的，在将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中之后，所述方法还包括：
根据所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中各温降值与所述实际温降值的距离，确定该温降值所对应的冷却流量的自适应权重，其中，所述温降值所对应的冷却流量的自适应权重与该温降值与所述实际温降值之间的距离负相关；
根据每个温降值所对应的冷却流量以及该冷却流量的自适应权重，确定该温降值所对应的调整后的冷却流量；
将所述温降值与调整后的冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
另一方面，本发明提供一种冷却流量控制装置，包括：
温降值确定模块，用于根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；
流量确定模块，用于根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；
发送模块，用于将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述温降值确定模块包括：
预测单元，用于在目标待冷却件进入冷却水箱之前，根据所述目标待冷却件的前序待冷却件进入冷却水箱时的温度，预测所述目标待冷却件进入冷却水箱时的温度；
第一确定单元，用于根据预测得到的所述温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值。
可选的，所述预测单元具体用于：
在目标待冷却件运行到中轧机末架时，根据所述目标待冷却件的前M个待冷却件到达所述冷却水箱入口时的温度以及所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值，预测所述目标待冷却件进入所述冷却水箱时的温度，其中，所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值与该待冷却件与所述目标待冷却件的距离负相关，M为正整数。
可选的，所述温降值确定模块包括：
第二确定单元，用于根据目标待冷却件进入冷却水箱时测量得到的所述目标待冷却件的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值。
可选的，所述发送模块包括：
校验单元，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，校验所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况是否符合预设的流量变化规则；
调整单元，用于若所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况不符合预设的流量变化规则，则按照预设的流量调整策略对所述目标冷却流量进行调整，生成新的目标冷却流量；
第一发送单元，用于将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述发送模块包括：
限制值确定单元，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述冷却水箱的流量变化率限制值；
判断单元，用于根据所述目标冷却流量和所述前序待冷却件的冷却流量，确定所述冷却水箱的预期流量变化率是否超出所述限制值；
流量确定单元，用于若所述冷却水箱的预期流量变化率的绝对值超出所述限制值，则根据所述限制值和所述前序待冷却件的冷却流量，确定新的目标冷却流量；
第二发送单元，用于将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述发送模块包括：
斜率确定单元，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件在所述冷却水箱入口处的纵向最大温差和纵向最小温差以及所述目标温降值、所述温降值与冷却流量的映射关系数据，确定第一流量变化斜率和第二流量变化斜率；
第三发送单元，用于将所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述装置还包括：
分组模块，用于按照历史工况下各待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别对各所述待冷却件的温降值与冷却流量的映射关系数据进行分组，得到至少一组温降值与冷却流量的映射关系数据；
所述流量确定模块具体用于：
根据所述目标待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别，在所述冷却信息知识库中的其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中查找与所述目标温降值相对应的目标冷却流量。
可选的，所述装置还包括：
第一权重确定模块，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述目标待冷却件的实测冷却流量的自适应权重；
第一流量调整模块，用于根据所述实测冷却流量、所述实测冷却流量的自适应权重以及所述目标待冷却件的实际温降值在所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中所对应的原始冷却流量，确定所述目标待冷却件的实际温降值所对应的自适应冷却流量；
第一更新模块，用于将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
可选的，所述装置还包括：
第二权重确定模块，用于根据所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中各温降值与所述实际温降值的距离，确定该温降值所对应的冷却流量的自适应权重，其中，所述温降值所对应的冷却流量的自适应权重与该温降值与所述实际温降值之间的距离负相关；
第二流量调整模块，用于根据每个温降值所对应的冷却流量以及该冷却流量的自适应权重，确定该温降值所对应的调整后的冷却流量；
第二更新模块，将所述温降值与调整后的冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
本发明实施例还提供一种计算机设备，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计算机程序时实现上述任一实施例所述的方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的方法。
本发明实施例提供的冷却流量控制方法及装置，根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。这样，利用历史冷却工况下冷却件的实际温降值与实际冷却流量的映射关系数据作为参考数据，确定当前目标待冷却件想要达到目标温降值所需的目标冷却流量，无需考虑冷却过程中复杂的热交换机理，只需提前收集历史工况下冷却件的实际温降值与实际冷却流量的映射关系数据即可，大大缩短了流量计算模型的确定周期，并提高了冷却流量的计算精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的水冷装置及高温计的布置结构示意图。
图2是本发明一实施例提供的冷却模型架构示意图。
图3是本发明一实施例提供的冷却流量控制方法的流程示意图。
图4是本发明一实施例提供的冷却流量控制方法的部分流程示意图。
图5是本发明一实施例提供的等效入口温度计算流程图。
图6是本发明一实施例提供的冷却流量控制方法的部分流程示意图。
图7是本发明一实施例提供的设定流量的波动控制方法流程图。
图8是本发明一实施例提供的冷却流量控制方法的部分流程示意图。
图9是本发明一实施例提供的冷却流量控制方法的部分流程示意图。
图10是本发明一实施例提供的冷却流量控制方法的部分流程示意图。
图11是本发明一实施例提供的流量变化斜率计算示意图。
图12是本发明一实施例提供的流量-温降特性曲线示意图。
图13是本发明一实施例提供的冷却流量控制方法的部分流程示意图。
图14是本发明一实施例提供的冷却流量控制方法的部分流程示意图。
图15是本发明一实施例提供的Ka对权重分布的影响的示意图。
图16是本发明一实施例提供的Kc对权重分布的影响的示意图。
图17是本发明一实施例提出的一种冷却流量控制装置的结构示意图。
图18是本发明一实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意排序。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、……等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部排序。
为更好的理解本发明，以下首先对本发明的研究背景进行介绍：
棒材水冷线的典型配置如图1所示，高温计T1用于检测进入冷却水箱的棒材温度，高温计T2用于检测经过穿水冷却后的棒材温度，即终冷温度。水冷自动化控制系统负责控制棒材的整个冷却过程，通过流量前馈设定、阀门开闭控制、温度采集、流量反馈调节等实现棒材的温度闭环控制，其中流量前馈设定是自动化控制系统的核心，其计算精度和计算速度直接影响棒材的冷却控制精度。
流量前馈设定计算由水冷模型系统负责，水冷模型根据来料信息(包括钢种、规格、目标终冷温度、轧制速度等)计算流量设定值和水箱组态。如前述，目前在用的流量设定方法均存在对来料工况波动的适应性差、人工操作强度大、无法自适应优化、温度命中率低、调试周期长、维护难度大等问题。
为解决上述问题，本发明方案采用了数据处理与模型计算相结合的方法进行冷却流量计算，如图2所示，包括4个计算模块：冷却入口温度处理与计算模块(ETSM)、基于流量温降特性曲线的冷却流量计算模块(QTCM)、设定流量波动控制模块(QVCM)、温降特性曲线的自适应模块(QVSL)。该方法既可适应来料工况的波动和外部环境的变化，也可保证计算速度满足棒材高速生产的要求，还能大幅缩短调试周期降低维护门槛。图2表示了在线冷却模型系统的构成、计算流程，其中包含了本发明方案的4个功能模块。
在线冷却模型的整个计算过程依次为：1)当棒材运行到中轧机末架时进行水冷规程的预计算，模型根据来料的钢种、规格、化学成分等PDI数据，轧制速度、冷却水温度等外部数据，以及冷却入口温度由基于流量温降特性曲线的流量计算模块计算阀门组态和冷却流量，但由于此时还没有该棒材的实测入口温度，本发明采用通过冷却入口温度处理与计算模块得到等效入口温度。冷却流量计算完成后还需利用流量波动控制模块对流量进行校验，保证流量不发生大突变，且本根棒材的设定流量变化趋势与上根棒材的控制精度呈正相关；2)当棒材运行到冷却入口高温计T1处，模型根据棒材的实测入口温度进行修正计算，对预计算的冷却流量进行修正，进一步提高前馈设定精度。计算过程也用到了基于流量温降特性曲线的流量计算模块和流量波动控制模块。3)当棒材尾部离开冷却出口高温计T2时，模型系统实测出口温度(即终冷温度)、水箱流量、冷却压力以及实测入口温度利用自适应模块对流量温降特性曲线进行自适应调整，调整后的流量温降特性曲线作为下根棒材的设定基准，使在线模型能够自适应外部工况的变化。
以下对本发明实施例提供的冷却流量控制方法进行详细介绍，本发明实施例提供的冷却流量控制方法的执行主体包括但不限于计算机。
图3是本发明一实施例提供的冷却流量控制方法的流程示意图，如图3所示，本发明实施例提供的冷却流量控制方法，包括：
S101、根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；
步骤S101中，所述目标待冷却件可以为轧制棒材，也可以为其他类型的待冷却件，所述目标待冷却件的目标温降值为所述目标待冷却件进入冷却水箱时的温度与所述目标待冷却件的目标终冷温度的差值。
S102、根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；
步骤S102中，所述冷却信息知识库中保存有历史冷却工况下冷却件(例如轧制件)的实际温降值与实际冷却流量的映射关系数据，在步骤S101中确定所述目标待冷却件的目标温降值，可以在所述冷却信息知识库中查找与所述目标温降值相对应的冷却流量，将查找到的该冷却流量作为所述目标待冷却件的目标冷却流量。
S103、将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
步骤S103中，将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量对所述冷却水箱进行流量调节。
本发明实施例提供的冷却流量控制方法，根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。这样，利用历史冷却工况下冷却件的实际温降值与实际冷却流量的映射关系数据作为参考数据，确定当前目标待冷却件想要达到目标温降值所需的目标冷却流量，无需考虑冷却过程中复杂的热交换机理，只需提前收集历史工况下冷却件的实际温降值与实际冷却流量的映射关系数据即可，大大缩短了流量计算模型的确定周期，并提高了冷却流量的计算精度。
如图4所示，可选的，所述根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值包括：
S1011、在目标待冷却件进入冷却水箱之前，根据所述目标待冷却件的前序待冷却件进入冷却水箱时的温度，预测所述目标待冷却件进入冷却水箱时的温度；
步骤S1011中，流量预计算时，目标待冷却件还没有达到高温计T1处，如何确定目标待冷却件进入冷却水箱时的温度成为流量预计算的关键，预计算时的入口温度越准确，后续修正计算后的冷却流量变化就越小，越有利于保证目标待冷却件的冷却均匀性(因为重新调节冷却阀门的开口度耗时较长)。本发明一实例采用对目标待冷却件的前序待冷却件实测入口温度的综合数据处理方法得到目标待冷却件进入冷却水箱时的温度(等效入口温度)。
S1012、根据预测得到的所述温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值。
步骤S1012中，计算预测得到的所述温度与所述目标终冷温度的差值，该差值即为所述目标待冷却件的目标温降值。此时将该目标温降值所对应的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统提前根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述在目标待冷却件进入冷却水箱之前，根据所述目标待冷却件的前序待冷却件进入冷却水箱时的温度，预测所述目标待冷却件进入冷却水箱时的温度可以包括：在目标待冷却件运行到中轧机末架时，根据所述目标待冷却件的前M个待冷却件到达所述冷却水箱入口时的温度以及所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值，预测所述目标待冷却件进入所述冷却水箱时的温度，其中，所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值与该待冷却件与所述目标待冷却件的距离负相关，M为正整数。
本实施例，举例而言，在M＝3时，取同钢种同规格经有效性检查合格的最近3根棒材的实测入口温度TN-1、TN-2、TN-3，按照距目标待冷却件的顺序取不同大小的权重AN-1、AN-2、AN-3，距目标待冷却件越远权重越小，利用以下公式1计算目标待冷却件的等效入口温度(即预测温度)，具体如图5所示。
TEqN＝TN-1×AN-1+TN-2×AN-2+TN-3×AN-3 (公式1)
调试实践表明，按照以下表1中的权重取值计算出的等效入口温度与目标待冷却件的实际入口温度非常接近。
表1：权重A的取值
AN-1 AN-2 AN-3
权重 0.55 0.30 0.15
正常连续生产时，待冷却件的冷却入口温度不会出现突变式波动，但会随着生产工况的变化出现趋势性变化，因此，采用对前序待冷却件的实测入口温度进行加权处理的方式预测目标待冷却件的入口温度能够较为精确地反应目标待冷却件的“实际”入口温度。
如图6所示，可选的，所述根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值包括：
S1013、根据目标待冷却件进入冷却水箱时测量得到的所述目标待冷却件的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值。
步骤S1013中，目标待冷却件在达到冷却水箱入口高温计T1处，测量所述目标待冷却件的温度，计算测量得到的所述温度与所述目标终冷温度的差值，得到所述目标待冷却件的目标温降值。步骤S1013可以在上述步骤S1012之后执行，且步骤S1012在得到目标温降值之后，接着执行上述步骤S102以及步骤S103，以使所述PLC系统提前根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。在高温计T1测量得到所述目标待冷却件的温度，依次执行步骤S1013、步骤S102以及步骤S103，以使所述PLC系统对冷却水箱的流量进行修正计算。
在上述实施例中，在根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量之后，如图7所示，还可以对所述目标冷却流量进行波动检查和控制，以避免由于模型计算偏差甚至错误导致的质量问题，甚至堆钢事故。具体的：
如图8所示，所述将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量可以包括：
S1031、根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，校验所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况是否符合预设的流量变化规则；
步骤S1031中，检查为目标待冷却件设定的目标冷却流量较前序待冷却件(例如前一个待冷却件)的实际冷却流量的变化趋势是否符合预设的流量变化规则，即如果前序待冷却件的实测终冷温度Tmea大于目标终冷温度Ttgt，则目标待冷却件的目标冷却流量较该前序待冷却件的实际冷却流量应该是增加的，反之亦然。
若所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况符合预设的流量变化规则，则所述目标冷却流量通过波动检查，无需对所述目标冷却流量进行调整。
S1032、若所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况不符合预设的流量变化规则，则按照预设的流量调整策略对所述目标冷却流量进行调整，生成新的目标冷却流量；
步骤S1032中，所述预设的流量调整策略包括：在前序待冷却件的实测终冷温度Tmea大于目标终冷温度Ttgt时，若目标待冷却件的目标冷却流量小于或等于该前序待冷却件的实际冷却流量，则将所述前序待冷却件的冷却流量与第一预设系数相乘，得到新的目标冷却流量，其中，所述第一预设系数大于1；在前序待冷却件的实测终冷温度Tmea小于或等于目标终冷温度Ttgt时，若目标待冷却件的目标冷却流量大于该前序待冷却件的实际冷却流量，则将所述前序待冷却件的冷却流量与第二预设系数相乘，得到新的目标冷却流量，其中，所述第二预设系数小于1。在本发明一实例中，该第一预设系数可以为1.1，该第二预设系数可以为0.9。
S1033、将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
步骤S1033中，将上述步骤S1032中得到的新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
如图7所示，在上述步骤S1031至步骤S1033完成流量的变化趋势检查后，可以进一步检查目标待冷却件的设定流量是否发生了大的突变，具体的：
如图9所示，所述将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量还可以包括：
S1034、根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述冷却水箱的流量变化率限制值；
步骤S1034中，所述流量变化率限制值根据所述前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，现场调试表明，在所述偏差值△mea大于20℃时，所述流量变化率限制值LQbN为0.2，否则LQbN取0.1时对流量波动的控制效果良好。
S1035、根据所述目标冷却流量和所述前序待冷却件的冷却流量，确定所述冷却水箱的预期流量变化率是否超出所述限制值；
步骤S1035中，所述预期流量变化率的计算公式如下：
LQb＝(QbN-QbN-1)/QbN-1；
式中，LQb表示所述预期流量变化率；QbN表示所述目标冷却流量，QbN-1表示所述前序待冷却件的实际冷却流量。
应当理解的是，若在上述步骤S1031至步骤S1033中进行流量波动检查过程中确定了新的目标冷却流量，则将该新的目标冷却流量作为QbN代入上式进行所述预期流量变化率的计算。
S1036、若所述冷却水箱的预期流量变化率的绝对值超出所述限制值，则根据所述限制值和所述前序待冷却件的冷却流量，确定新的目标冷却流量；
步骤S1036中，在|LQb|>LQbN，且LQb>0时，则按照以下公式计算新的目标冷却流量QbN：QbN＝(1+LQbN)×QbN-1；在|LQb|>LQbN，LQb＜0时，则按照以下公式计算新的目标冷却流量QbN：QbN＝(1-LQbN)×QbN-1，以确保本次调整后的冷却流量在合理范围内。
应当理解的是，若所述冷却水箱的预期流量变化率的绝对值没有超出所述限制值，说明目标待冷却件的设定流量没有发生大的突变，则无需重新确定新的目标冷却流量。
S1037、将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
步骤S1037中，将步骤S1036中重新确定的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
本实施例提供的冷却流量控制方法，可以保证连续生产时目标待冷却件的设定流量不发生大的突变，且目标待冷却件的设定流量的变化趋势总是与前序待冷却件的控制精度呈“正”相关变化。
如图10所示，可选的，在上述任一实施例中，所述将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量包括：
S1038、根据所述目标待冷却件的前序待冷却件在所述冷却水箱入口处的纵向最大温差和纵向最小温差以及所述目标温降值、所述温降值与冷却流量的映射关系数据，确定第一流量变化斜率和第二流量变化斜率；
步骤S1038中，根据所述前序待冷却件的实际冷却数据预估目标待冷却件在冷却入口处轧件纵向上可能的最大温差△Thmax和最小温差△Tlmax，并在所述温降值与冷却流量的映射关系数据中检索出[△Ttgt－△Tlmax,△Ttgt]和[△Ttgt,△Ttgt+△Thmax]两区间的端点所对应的冷却流量数据，进而分别计算出两区间内的流量变化斜率Kp-和Kp+，参见图11。
S1039、将所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率调节所述冷却水箱的流量。
步骤S1039中，PLC系统根据最终确定的目标冷却流量Qb和两个区间的流量变化斜率Kp-和Kp+，进行实时前馈流量控制，这种方式既能减小PLC前馈控制的滞后性，又能保证PLC流量前馈调整的精度。
可选的，在上述任一实施例中，在根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量之前，所述方法还可以包括：按照历史工况下各待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别对各所述待冷却件的温降值与冷却流量的映射关系数据进行分组，得到至少一组温降值与冷却流量的映射关系数据。
本实施例，在每个待冷却件冷却完成后，收集该待冷却件冷却相关的水箱流量、实测入口温度、实测出口温度、轧制速度(即通过水冷段的速度)等，并对实测数据进行清洗、校验、转换和填充处理后按照钢族、规格层别、开冷温度层别、轧制速度层别进行分组存储，形成了至少一组温降值与冷却流量的映射关系数据，还可根据每组温降值与冷却流量的映射关系数据绘制该组温降值与冷却流量的映射关系数据的流量-温降特性曲线，如图12所示。该曲线直接反应了在当前生产工况下冷却当前钢种/规格时实际应采用的流量-温降关系。
此时，所述根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量包括：根据所述目标待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别，在所述冷却信息知识库中的其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中查找与所述目标温降值相对应的目标冷却流量。
本实施例，在所述冷却信息知识库中已经建立了本钢种、规格层别、开冷温度层别、轧制速度层别的温降值与冷却流量的映射关系数据或流量-温降特性曲线时，若映射关系数据中或特性曲线上存在目标温降值△Ttgt，则直接取其对应的流量作为目标冷却流量Qb，若映射关系数据中或特性曲线上不存在△Ttgt，则通过Lagrange插值法计算出Qb。
另外，该其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据或该流量-温降特性曲线并不是固定不变的，而是能够随着来料变化和工况变化做出适应性改变，具体的：
如图13所示，在所述目标待冷却件完成冷却后，所述方法可以包括：
S104、根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述目标待冷却件的实测冷却流量的自适应权重；
步骤S104中，温降值与冷却流量的映射关系数据是本发明中冷却流量计算的基准，该映射关系数据是否与当前的来料工况和生产工况相一致直接影响冷却流量的计算结果。本实例中根据实测“流量-温降”数据对原映射关系数据进行自适应调整，以使映射关系数据能够随着来料变化和工况变化进行出适应性改变，确保该映射关系数据总是能够准确地反应当前复合工况下的“流量-温降”关系，保证计算流量的准确性和适应性。
自适应调整的关键点在于自适应权重的处理，本发明一实例中将自适应权重分为两部分，采用不同的方式进行处理。第一部分是对当前目标待冷却件的实测冷却流量Qbmea的权重处理，第二部分是对映射关系数据中其他温降点△Ti的权重处理。
对当前目标待冷却件的实测冷却流量Qbmea的权重处理方式为：当前实测冷却流量Qbmea的自适应权重根据所述目标待冷却件的前一个待冷却件的终冷温度控制偏差△T动态确定，△T＝|Tmea-Ttgt|，即，如果该前一个待冷却件的终冷温度的控制精度高，则当前目标待冷却件的自适应权重取较小值，以保持控制效果的稳定性。反之，则当前目标待冷却件的自适应权重取较大值，以快速提高冷却流量的计算精度。
S105、根据所述实测冷却流量、所述实测冷却流量的自适应权重以及所述目标待冷却件的实际温降值在所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中所对应的原始冷却流量，确定所述目标待冷却件的实际温降值所对应的自适应冷却流量；
步骤S105中，所述实测冷却流量的自适应权重确定后按照以下公式2计算本次自适应后实际温降值△Tmea对应的自适应冷却流量Qbnew，调试实践表明，按照以下表2进行权重取值时可保证自适应速度和计算稳定性。
Qbnew＝f(ΔT)×Qbmea+(1-f(ΔT))×Qbold (公式2)
式中，f(ΔT)表示所述实测冷却流量的自适应权重，Qbold表示△Tmea在所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中(或者温降-流量特性曲线上)所对应的原始冷却流量(自适应前)。如果△Tmea在所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中(或者温降-流量特性曲线上)不直接存在，则可以利用相邻数据点通过Lagrange插值法计算得出。
表2：权重f(ΔT)的取值
S106、将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
步骤S106中，在得到所述实际温降值所对应的所述自适应冷却流量之后，可以先判断所述实际温降值所对应的所述自适应冷却流量是否与所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中该实际温降值所对应的原始冷却流量相同，若不同，则将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中，具体的，若该组映射关系数据中具有该实际温降值，则将该实际温降值对应的冷却流量更新为所述自适应冷却流量，若该组映射关系数据中不具有该实际温降值，则将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据添加至该组数据中。这样，该组映射关系数据能够随着来料变化和工况变化进行出适应性改变，确保该映射关系数据总是能够准确地反应当前复合工况下的“流量-温降”关系，保证计算流量的准确性和适应性。
如图14所示，可选的，在将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中之后，所述方法还可以包括：
S107、根据所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中各温降值与所述实际温降值的距离，确定该温降值所对应的冷却流量的自适应权重，其中，所述温降值所对应的冷却流量的自适应权重与该温降值与所述实际温降值之间的距离负相关；
步骤S107中，在该实际温降值所对应的冷却流量发生改变时，则意味着生产工况已经发生了改变，旧的映射关系数据已经不能准确反应在当前生产工况下的流量-温降关系了，因此，必须还要对旧的映射关系数据中其他温降点对应的冷却流量进行自适应调整，而如何根据其中一个温降点的变化趋势，快速、平稳的调整整体曲线趋势一直是个难题。本发明一实例中采用可变参数的正态分布函数(公式5)来计算旧的映射关系数据中其他温降点的自适应权重(在此称之为权重分布函数)，并可结合上述实施例中使用的流量波动检查方法等修正自适应后可能的异常点，实现了整体映射关系数据随一个温降点(△Tmea,Qbmea)的调整而进行动态自适应调整，有效解决了该难题。
a(Ka)＝0.15Ka+0.85 (公式3)
公式5中的自变量ΔTTi表示其他温降点与当前温降点△Tmea的远近程度，ΔTTi＝ΔTi-ΔTmea，其他参数根据公式3和公式4计算得出。公式3和公式4中的Ka和Kc均为归一化参数，在0～1取值，其中，Ka影响权重分布函数的最大取值，可通过Ka来控制其他点的权重大小，如图15所示，Kc影响权重分布函数的衰变速率，可通过Kc来控制当前测量点的调整量对其他点的影响程度，如图16所示。
调试实践表明，公式5中的参数按照下表3进行取值时根据映射关系数据所绘制的特性曲线的整体变化趋势能较好地反应当前复合工况的变化。
表3：公式5的参数取值
b Ka Kc
参数 0 0.97 0.89
S108、根据每个温降值所对应的冷却流量以及该冷却流量的自适应权重，确定该温降值所对应的调整后的冷却流量；
步骤S108中，各温降点的冷却流量的自适应权重确定之后，利用公式6根据所述目标待冷却件的实际温降值所对应的自适应冷却流量Qbnew与原始冷却流量Qbold的差值计算其他温降点△Ti自适应后对应的冷却流量Qbinew。
Qbinew＝Qbiold+f(ΔΔTi)×(Qbnew-Qbold) (公式6)
式中，Qbiold指温降点△Ti的原始冷却流量，f(ΔΔTi)指温降点△Ti所对应的原始冷却流量的自适应权重值。
S109、将所述温降值与调整后的冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
步骤S109中，具体的更新方法同上述步骤S106，在此不再赘述。
本发明实施例提供了一种稳定可靠、设定精度高、计算速度快、适应性强的冷却流量控制方法，解决了目前进行冷却流量计算的缺陷，保证了待冷却件终冷温度的控制精度和通条稳定性，同时也大幅缩短了调试周期，降低了维护难度，具有明显的经济效益。
图17是本发明一实施例提出的一种冷却流量控制装置的结构示意图，如图17所示，本发明实施例提出的一种冷却流量控制装置，包括：
温降值确定模块21，用于根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；
流量确定模块22，用于根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；
发送模块23，用于将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
本发明实施例提供的冷却流量控制装置，根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。这样，利用历史冷却工况下冷却件的实际温降值与实际冷却流量的映射关系数据作为参考数据，确定当前目标待冷却件想要达到目标温降值所需的目标冷却流量，无需考虑冷却过程中复杂的热交换机理，只需提前收集历史工况下冷却件的实际温降值与实际冷却流量的映射关系数据即可，大大缩短了流量计算模型的确定周期，并提高了冷却流量的计算精度。
可选的，所述温降值确定模块包括：
预测单元，用于在目标待冷却件进入冷却水箱之前，根据所述目标待冷却件的前序待冷却件进入冷却水箱时的温度，预测所述目标待冷却件进入冷却水箱时的温度；
第一确定单元，用于根据预测得到的所述温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值。
可选的，所述预测单元具体用于：
在目标待冷却件运行到中轧机末架时，根据所述目标待冷却件的前M个待冷却件到达所述冷却水箱入口时的温度以及所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值，预测所述目标待冷却件进入所述冷却水箱时的温度，其中，所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值与该待冷却件与所述目标待冷却件的距离负相关，M为正整数。
可选的，所述温降值确定模块包括：
第二确定单元，用于根据目标待冷却件进入冷却水箱时测量得到的所述目标待冷却件的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值。
可选的，所述发送模块包括：
校验单元，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，校验所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况是否符合预设的流量变化规则；
调整单元，用于若所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况不符合预设的流量变化规则，则按照预设的流量调整策略对所述目标冷却流量进行调整，生成新的目标冷却流量；
第一发送单元，用于将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述发送模块包括：
限制值确定单元，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述冷却水箱的流量变化率限制值；
判断单元，用于根据所述目标冷却流量和所述前序待冷却件的冷却流量，确定所述冷却水箱的预期流量变化率是否超出所述限制值；
流量确定单元，用于若所述冷却水箱的预期流量变化率的绝对值超出所述限制值，则根据所述限制值和所述前序待冷却件的冷却流量，确定新的目标冷却流量；
第二发送单元，用于将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述发送模块包括：
斜率确定单元，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件在所述冷却水箱入口处的纵向最大温差和纵向最小温差以及所述目标温降值、所述温降值与冷却流量的映射关系数据，确定第一流量变化斜率和第二流量变化斜率；
第三发送单元，用于将所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率调节所述冷却水箱的流量。
可选的，所述装置还包括：
分组模块，用于按照历史工况下各待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别对各所述待冷却件的温降值与冷却流量的映射关系数据进行分组，得到至少一组温降值与冷却流量的映射关系数据；
所述流量确定模块具体用于：
根据所述目标待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别，在所述冷却信息知识库中的其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中查找与所述目标温降值相对应的目标冷却流量。
可选的，所述装置还包括：
第一权重确定模块，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述目标待冷却件的实测冷却流量的自适应权重；
第一流量调整模块，用于根据所述实测冷却流量、所述实测冷却流量的自适应权重以及所述目标待冷却件的实际温降值在所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中所对应的原始冷却流量，确定所述目标待冷却件的实际温降值所对应的自适应冷却流量；
第一更新模块，用于将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
可选的，所述装置还包括：
第二权重确定模块，用于根据所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中各温降值与所述实际温降值的距离，确定该温降值所对应的冷却流量的自适应权重，其中，所述温降值所对应的冷却流量的自适应权重与该温降值与所述实际温降值之间的距离负相关；
第二流量调整模块，用于根据每个温降值所对应的冷却流量以及该冷却流量的自适应权重，确定该温降值所对应的调整后的冷却流量；
第二更新模块，将所述温降值与调整后的冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
本发明实施例提供的装置的实施例具体可以用于执行上述各冷却流量控制方法实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
图18为本发明一实施例提供的电子设备的实体结构示意图，如图18所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)301、通信接口(CommuMicatioMs IMterface)302、存储器(memory)303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储器303中的逻辑指令，以执行上述任一实施例所述的方法，例如包括：根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
此外，上述的存储器303中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OMly Memory)、随机存取存储器(RAM，RaMdom Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种冷却流量控制方法，其特征在于，包括：
根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；
根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；
将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量；
所述根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值包括：
在目标待冷却件进入冷却水箱之前，根据所述目标待冷却件的前序待冷却件进入冷却水箱时的温度，预测所述目标待冷却件进入冷却水箱时的温度；
根据预测得到的所述温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；
所述在目标待冷却件进入冷却水箱之前，根据所述目标待冷却件的前序待冷却件进入冷却水箱时的温度，预测所述目标待冷却件进入冷却水箱时的温度包括：
在目标待冷却件运行到中轧机末架时，根据所述目标待冷却件的前M个待冷却件到达所述冷却水箱入口时的温度以及所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值，预测所述目标待冷却件进入所述冷却水箱时的温度，其中，所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值与该待冷却件与所述目标待冷却件的距离负相关，M为正整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值包括：
根据目标待冷却件进入冷却水箱时测量得到的所述目标待冷却件的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量包括：
根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，校验所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况是否符合预设的流量变化规则；
若所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况不符合预设的流量变化规则，则按照预设的流量调整策略对所述目标冷却流量进行调整，生成新的目标冷却流量；
将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量包括：
根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述冷却水箱的流量变化率限制值；
根据所述目标冷却流量和所述前序待冷却件的冷却流量，确定所述冷却水箱的预期流量变化率是否超出所述限制值；
若所述冷却水箱的预期流量变化率的绝对值超出所述限制值，则根据所述限制值和所述前序待冷却件的冷却流量，确定新的目标冷却流量；
将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量包括：
根据所述目标待冷却件的前序待冷却件在所述冷却水箱入口处的纵向最大温差和纵向最小温差以及所述目标温降值、所述温降值与冷却流量的映射关系数据，确定第一流量变化斜率和第二流量变化斜率；
将所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率调节所述冷却水箱的流量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量之前，所述方法还包括：
按照历史工况下各待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别对各所述待冷却件的温降值与冷却流量的映射关系数据进行分组，得到至少一组温降值与冷却流量的映射关系数据；
所述根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量包括：
根据所述目标待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别，在所述冷却信息知识库中的其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中查找与所述目标温降值相对应的目标冷却流量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述目标待冷却件的实测冷却流量的自适应权重；
根据所述实测冷却流量、所述实测冷却流量的自适应权重以及所述目标待冷却件的实际温降值在所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中所对应的原始冷却流量，确定所述目标待冷却件的实际温降值所对应的自适应冷却流量；
将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中之后，所述方法还包括：
根据所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中各温降值与所述实际温降值的距离，确定该温降值所对应的冷却流量的自适应权重，其中，所述温降值所对应的冷却流量的自适应权重与该温降值与所述实际温降值之间的距离负相关；
根据每个温降值所对应的冷却流量以及该冷却流量的自适应权重，确定该温降值所对应的调整后的冷却流量；
将所述温降值与调整后的冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
9.一种冷却流量控制装置，其特征在于，包括：
温降值确定模块，用于根据目标待冷却件进入冷却水箱时的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；
流量确定模块，用于根据冷却信息知识库中历史冷却工况下温降值与冷却流量的映射关系数据，确定所述目标温降值所对应的目标冷却流量；
发送模块，用于将所述目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量；
所述温降值确定模块包括：
预测单元，用于在目标待冷却件进入冷却水箱之前，根据所述目标待冷却件的前序待冷却件进入冷却水箱时的温度，预测所述目标待冷却件进入冷却水箱时的温度；
第一确定单元，用于根据预测得到的所述温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值；
所述预测单元具体用于：
在目标待冷却件运行到中轧机末架时，根据所述目标待冷却件的前M个待冷却件到达所述冷却水箱入口时的温度以及所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值，预测所述目标待冷却件进入所述冷却水箱时的温度，其中，所述前M个待冷却件中每个待冷却件的权重值与该待冷却件与所述目标待冷却件的距离负相关，M为正整数。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述温降值确定模块包括：
第二确定单元，用于根据目标待冷却件进入冷却水箱时测量得到的所述目标待冷却件的温度以及所述目标待冷却件的目标终冷温度，确定所述目标待冷却件的目标温降值。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述发送模块包括：
校验单元，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，校验所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况是否符合预设的流量变化规则；
调整单元，用于若所述目标冷却流量相比于所述前序待冷却件的冷却流量的变化情况不符合预设的流量变化规则，则按照预设的流量调整策略对所述目标冷却流量进行调整，生成新的目标冷却流量；
第一发送单元，用于将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述发送模块包括：
限制值确定单元，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述冷却水箱的流量变化率限制值；
判断单元，用于根据所述目标冷却流量和所述前序待冷却件的冷却流量，确定所述冷却水箱的预期流量变化率是否超出所述限制值；
流量确定单元，用于若所述冷却水箱的预期流量变化率的绝对值超出所述限制值，则根据所述限制值和所述前序待冷却件的冷却流量，确定新的目标冷却流量；
第二发送单元，用于将所述新的目标冷却流量发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述新的目标冷却流量调节所述冷却水箱的流量。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述发送模块包括：
斜率确定单元，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件在所述冷却水箱入口处的纵向最大温差和纵向最小温差以及所述目标温降值、所述温降值与冷却流量的映射关系数据，确定第一流量变化斜率和第二流量变化斜率；
第三发送单元，用于将所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率发送给PLC系统，以使所述PLC系统根据所述目标冷却流量、第一流量变化斜率和第二流量变化斜率调节所述冷却水箱的流量。
14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
分组模块，用于按照历史工况下各待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别对各所述待冷却件的温降值与冷却流量的映射关系数据进行分组，得到至少一组温降值与冷却流量的映射关系数据；
所述流量确定模块具体用于：
根据所述目标待冷却件所属的钢族、规格层别、开冷温度层别以及轧制速度层别，在所述冷却信息知识库中的其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中查找与所述目标温降值相对应的目标冷却流量。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一权重确定模块，用于根据所述目标待冷却件的前序待冷却件的实测终冷温度与所述目标终冷温度的偏差值，确定所述目标待冷却件的实测冷却流量的自适应权重；
第一流量调整模块，用于根据所述实测冷却流量、所述实测冷却流量的自适应权重以及所述目标待冷却件的实际温降值在所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中所对应的原始冷却流量，确定所述目标待冷却件的实际温降值所对应的自适应冷却流量；
第一更新模块，用于将所述实际温降值与所述自适应冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二权重确定模块，用于根据所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中各温降值与所述实际温降值的距离，确定该温降值所对应的冷却流量的自适应权重，其中，所述温降值所对应的冷却流量的自适应权重与该温降值与所述实际温降值之间的距离负相关；
第二流量调整模块，用于根据每个温降值所对应的冷却流量以及该冷却流量的自适应权重，确定该温降值所对应的调整后的冷却流量；
第二更新模块，将所述温降值与调整后的冷却流量的映射关系数据更新至所述其中一组温降值与冷却流量的映射关系数据中。
17.一种计算机设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8任一项所述的方法。
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的方法。
19.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的方法。
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