CN116219154A - 一种带钢连退板温控制方法及装置 - Google Patents

一种带钢连退板温控制方法及装置 Download PDF

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CN116219154A CN202211710567.9A CN202211710567A CN116219154A CN 116219154 A CN116219154 A CN 116219154A CN 202211710567 A CN202211710567 A CN 202211710567A CN 116219154 A CN116219154 A CN 116219154A
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李国强
谢天华
张爽
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MCC Capital Engineering and Research Incorporation Ltd
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Abstract

本发明提供一种带钢连退板温控制方法及装置，涉及控制技术领域。所述方法包括：确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。所述装置执行上述方法。本发明实施例提供的带钢连退板温控制方法及装置，能够提高带钢连退板温控制精度。

Description

一种带钢连退板温控制方法及装置
技术领域
本发明涉及控制技术领域，具体涉及一种带钢连退板温控制方法及装置。
背景技术
冷轧带钢作为一种应用广泛且对生产质量有着较高要求的冷轧产品之一，提高其产品质量一直是研究热点。冷轧带钢主要生产流程包括冷轧、酸洗、镀锌、退火等工艺过程，连续退火作为冷轧带钢生产工序的重要环节之一，通过退火能够有效提高带钢的产品质量。
随着连续退火炉的普及和应用，和下游对产品质量要求的不断提高，带钢连退板温控制已经逐渐成为连退生产线中不可或缺的一部分。考虑到退火过程中带钢和加热炉之间的换热方式存在着多耦合，且预热段无法进行主动控制，如何在此基础上提高板温控制精度成为一个亟需解决的问题。
由于在退火过程中，存在预热段，预热段的温度采用的不是主动控制，由加热段的余热确定温度，预热段的准确度直接影响模型的计算精度，预热段的温度受到生产速度、炉温、带钢等多种参数的影响，建立起完备的数据库困难较大，而且现有控制方法仅仅实现对带钢连退板温进行稳态阶段的控制，稳态阶段的控制无法满足高精度控制要求。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种带钢连退板温控制方法及装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
一方面，本发明提出一种带钢连退板温控制方法，包括：
确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；
根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；
下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
其中，所述控制模式包括保前控制模式；相应的，所述根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
确定与所述保前控制模式相对应的控制精度为当前卷可低于目标温度的预设幅度值，以及当前卷可高于目标温度的预设幅度值；
根据所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值、所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值、当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
其中，所述根据所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值、所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值、当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
根据当前卷的带钢目标温度、所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值和所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值，确定名义板温控制目标上下限制区间；
将所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标限制在所述名义板温控制目标上下限制区间以内，且将下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度中的较小值作为所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
其中，所述控制模式包括保后控制模式；相应的，所述根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
确定与所述保后控制模式相对应的控制精度为下一卷可低于目标温度的预设幅度值，以及下一卷可高于目标温度的预设幅度值；
根据所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值、所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
其中，所述根据所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值、所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
根据下一卷的带钢目标温度、所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值和所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值，确定名义板温控制目标上下限制区间；
将所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标限制在所述名义板温控制目标上下限制区间以内，且将下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度中的较小值作为所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
其中，所述控制模式包括平均控制模式；相应的，所述带钢连退板温控制方法还包括：
将当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度的平均值作为下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
其中，根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度，包括：
在预热段根据预设炉温与板温关系模型求解已知炉温条件下的预热段末端板温；
在加热段根据所述预热段末端板温、预设炉温与板温关系模型求解已知板温条件下的加热段中的炉温，若确定根据炉温条件运算得到的加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果小于预设误差精度值，则用预设炉温修正值对上一次炉温进行修正得到目标炉温；
在加热段根据所述目标炉温、预设炉温与板温关系模型求解已知炉温条件下的加热段末端板温，并将加热段末端板温计算结果作为当前卷过渡目标温度。
其中，所述钢连退板温控制方法还包括：
若确定根据炉温条件运算得到的加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果大于等于预设误差精度值，则用预设炉温修正值对上一次炉温进行修正，继续执行根据修正炉温条件运算得到更新加热段末端板温试算结果，并确定根据更新加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果，直到所述比较结果小于预设误差精度值为止。
一方面，本发明提出一种带钢连退板温控制装置，包括：
第一确定单元，用于确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；
第二确定单元，用于根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；
控制单元，用于下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
再一方面，本发明实施例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如下方法：
确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；
根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；
下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，包括：
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如下方法：
确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；
根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；
下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
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如下方法：
确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；
根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；
下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
本发明实施例提供的带钢连退板温控制方法及装置，确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制，能够提高带钢连退板温控制精度。
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带钢连退板温控制方法的流程示意图。
图2是本发明另一实施例提供的带钢连退板温控制方法的流程示意图。
图3是本发明实施例提供的带钢连退板温控制工况说明示意图。
图4是本发明一实施例提供的带钢连退板温控制装置的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的计算机设备实体结构示意图。
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组合。
图1是本发明一实施例提供的带钢连退板温控制方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的带钢连退板温控制方法，包括：
步骤S1：确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度。
步骤S2：根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度。
步骤S3：下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
在上述步骤S1中，装置确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度。装置可以是执行该方法的计算机设备等，例如为服务器。本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。对控制模式说明如下：
(1)保前控制模式
重点保证前一卷的控制精度，控制系统调整到前一卷的上下限时，如果仍未满足下一卷的调整精度，则不再进行调整。
(2)保后控制模式
重点保证后一卷的控制精度，控制系统调整到后一卷的上下限时，如果仍未满足上一卷的调整精度，则不再进行调整。
(3)平均控制模式
综合考量两卷的控制精度，只能在生产平稳时才能使用。
对控制精度说明如下：
根据工艺要求确定出不同带钢对应的最大温度上限值和最小温度下限值，与保前控制模式相对应的控制精度为当前卷可低于目标温度的预设幅度值，以及当前卷可高于目标温度的预设幅度值；
与保后控制模式相对应的控制精度为下一卷可低于目标温度的预设幅度值，以及下一卷可高于目标温度的预设幅度值，上述预设幅度值可以根据实际情况自主设置，例如为10％。
如图2所示，所述控制模式包括保前控制模式；相应的，所述根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标(对应图2的名义板温控制)，包括：
确定与所述保前控制模式相对应的控制精度为当前卷可低于目标温度的预设幅度值，以及当前卷可高于目标温度的预设幅度值；可参照上述说明。
根据所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值、所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值、当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标。所述根据所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值、所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值、当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
根据当前卷的带钢目标温度、所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值和所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值，确定名义板温控制目标上下限制区间；可以根据如下公式确定名义板温控制目标上下限制区间：
名义板温控制目标上下限制区间＝[T_Target[Now]-MinValue[Now],T_Target[Now]+MaxValue[Now]
其中，T_Target[Now]表示当前卷的带钢目标温度，其具体数值由对应的工艺条件确定，单位℃；
MinValue[Now]表示当前卷可低于目标温度的预设幅度值，如果目标值为500度，则此值一般为490或通过其他要求确定的值，可称为温度下限，单位℃；
MaxValue[Now]表示当前卷可高于目标温度的预设幅度值，如果目标值为500，则此值一般为510或通过其他要求确定的值，可称为温度上限。单位℃。
将所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标限制在所述名义板温控制目标上下限制区间以内，且将下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度中的较小值作为所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标。即下一卷名义过渡状态的板温控制目标T_Target[Trans]不得超出上述名义板温控制目标上下限制区间，具体值需要取最小值Min[Target[Trans],T_Target[Next]]；其中：
Target[Trans]表示下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值；
T_Target[Next]表示下一卷的带钢目标温度。
所述控制模式包括保后控制模式；相应的，所述根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
确定与所述保后控制模式相对应的控制精度为下一卷可低于目标温度的预设幅度值，以及下一卷可高于目标温度的预设幅度值；可参照上述说明。
根据所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值、所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标。所述根据所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值、所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
根据下一卷的带钢目标温度、所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值和所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值，确定名义板温控制目标上下限制区间；可以根据如下公式确定名义板温控制目标上下限制区间：
名义板温控制目标上下限制区间＝[T_Target[Next]-MinValue[Next],T_Target[Next]+MaxValue[Next]]
其中，T_Target[Next]表示下一卷的带钢目标温度，其具体数值由对应的工艺条件确定，单位℃；
MinValue[Next]表示下一卷可低于目标温度的预设幅度值，如果目标值为500度，则此值一般为490或通过其他要求确定的值，可称为温度下限，单位℃；
MinValue[Next]表示下一卷可高于目标温度的预设幅度值，如果目标值为500，则此值一般为510或通过其他要求确定的值，可称为温度上限。单位℃。
将所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标限制在所述名义板温控制目标上下限制区间以内，且将下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度中的较小值作为所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标。即下一卷名义过渡状态的板温控制目标T_Target[Trans]不得超出上述名义板温控制目标上下限制区间，具体值需要取最小值Min[Target[Trans],T_Target[Next]]；其中：
Target[Trans]表示下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值；
T_Target[Next]表示下一卷的带钢目标温度。
所述控制模式包括平均控制模式；相应的，所述带钢连退板温控制方法还包括：
将当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度的平均值作为下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
即下一卷名义过渡状态的板温控制目标T_Target[Trans]＝(T_Target[Next]+T_Target[Now])/2；
T_Target[Next]表示下一卷的带钢目标温度；
T_Target[Now]表示当前卷的带钢目标温度。
参照上述说明，控制参数还可以包括上述下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值、当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度等。
在上述步骤S2中，装置根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度。
预设炉温与板温关系模型可以为已有模型，具体说明如下：
加热炉中加热阶段和冷却阶段均包含辐射换热过程和对流换热过程。
公式为
Figure BDA0004027385530000091
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式中：Qf表示因为辐射换热交换的能量，单位千卡/时；
CL表示带钢和加热炉的综合辐射系数，千卡/米2·时·K4；
Tg、Tb表示带加热炉、钢带的平均温度，单位K；
Fg表示带钢的工作面积，单位米2；
dt换热时间，单位小时。
Qd＝η·v0.89·C0·(tg-tb)·Fg (2)
式中：Qd表示因为热对流换热交换的能量，单位千卡/时；
η表示保护气修正系数，无量纲；
v表示速度，加热段为带钢速度，冷却段为冷却气体的风速m/s；
C0设备修正系数，对于某一个特性的生产环境为常数，无量纲；
tg、tb表示带加热炉、钢带的平均温度，单位℃；
Fg表示带钢的工作面积，单位米2。
结合钢铁工业炉设计手册传热学原理，确定出以上公式，同时通过现场的实际生产数据确定出对应的设备修正系数C0和辐射系数CL，完成加热炉温度和带钢温度的公式确定。
通过热力学定理，有以下公式：
Qf+Qd＝C×M×(tout-tin)(3)
式中：Q表示因为辐射换热交换的能量和热对流换热交换的能量之和，单位千卡/时；
C表示比热容，单位千卡/kg×K；
M表示加热带钢的质量，单位kg，可通过体积×密度换算得出；
tout表示带钢加热后的温度，tin表示带钢加热前的温度。
生产环境参数即工况，如图3所示，对工况说明如下：
带钢经过预热段和加热段，炉温T_Furset通过不同分段的炉温热电偶测得，其中炉温的闭环控制系统也是依靠该对应的热电偶为目标进行控制，由于预热段是通过加热段的废气循环获得的温度，一般情况下，在预热段和加热段并未设置板温计，在图3中，带钢的第一个板温计在加热段的出口，其中T_Strip1～8中分别代表8个温度段的带钢的温度，只有T_Strip8是通过板温计实际测得的温度，其他7个均为模型中的值，在实际情况并不得知。
T_In表示未进加热炉的带钢初始温度；
T_Strip1～8分别代表8个温度段出口的实际带钢温度；
T_Furset1～8分别代表8个温度段中的加热炉内的温度；
T_Target即T_Target[Trans]表示下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
1、可以利用预设炉温与板温关系模型，已知炉温情况求解板温，说明如下：
根据上述公式(1)-(3)确定的关系模型，可以根据所给出的炉温条件，计算出带钢出加热炉的带钢温度。
根据关系模型，将整个控制过程(带钢在加热炉内的时间，即加热时间)划分为步长(每秒可划分为1000个时间步长，不作具体限定)，每个步长通过不同的换热系数(对流换热和辐射换热)和能量值公式(1)和(2)计算，并将计算结果带入到公式(3)，计算出口温度(其中最开始的入口温度为室内温度)，然后以出口温度作为下一个步长的入口温度，最终通过迭代可获得对应炉温下带钢在加热时间dt的带钢温度，即板温。
在计算过程中，除出口温度之外，其他参数均为已知参数。
2、可以利用预设炉温与板温关系模型，已知板温求解炉温，说明如下：
若已知T_Target求炉温，则通过给定一个初始炉温(经验值给定)，试算出板温，通过算法进行迭代，可以求出板温对应加热炉的炉温。
具体的计算过程如下，假设一个初始炉温(初始炉温可以通过经验值给定)，然后通过初始炉温，通过上述已知炉温求解板温的相关内容可以求解出初始炉温对应的板温t_last。则炉温修正值F为：
F＝μ(t_last-T_Target),其中μ为修正系数，当t_last＝T_Target时，当前计算的炉温就是最终求解出的炉温。
由炉温修正值F可以确定出下一个迭代过程中的开始炉温计算条件，直接在原有的炉温上加上炉温修正值F即可。
根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度，包括：
在预热段根据预设炉温与板温关系模型求解已知炉温条件下的预热段末端板温；
在加热段根据所述预热段末端板温、预设炉温与板温关系模型求解已知板温条件下的加热段中的炉温，若确定根据炉温条件运算得到的加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果小于预设误差精度值，则用预设炉温修正值对上一次炉温进行修正得到目标炉温；
在加热段根据所述目标炉温、预设炉温与板温关系模型求解已知炉温条件下的加热段末端板温，并将加热段末端板温计算结果作为当前卷过渡目标温度。
所述钢连退板温控制方法还包括：
若确定根据炉温条件运算得到的加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果大于等于预设误差精度值，则用预设炉温修正值对上一次炉温进行修正，继续执行根据修正炉温条件运算得到更新加热段末端板温试算结果，并确定根据更新加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果，直到所述比较结果小于预设误差精度值为止。
结合图3对上述迭代计算过程说明如下：
在预热段为已知炉温求解板温，求解目标为T_Strip4(预热段末端板温)：
根据上述公式(1)-(3)求解到T_Strip4。
在加热段已知T_Strip4求炉温T_Furset5-8；
设定T_Furset5-8的初始炉温，可选为500-800°；
第一次迭代试算板温，将T_Strip4作为初始的tin，根据上述公式(1)-(3)计算与T_Furset5-8分别对应的板温，其中第一次迭代的T_Strip8记作T_Strip81，计算T_Strip81与T_Target[Trans]的差值，进而根据上述计算公式得到F，用F对炉温修正，第一次迭代炉温修正值记作T_Furset51-81(500-800°分别加F)。
第二次迭代试算板温，将T_Strip4作为初始的tin，根据上述公式(1)-(3)计算与T_Furset51-81分别对应的板温，其中第二次迭代的T_Strip8记作T_Strip82，计算T_Strip82与T_Target[Trans]的差值，进而根据上述计算公式得到F，用F对炉温修正，第二次迭代炉温修正值记作T_Furset52-82(furset51-81分别加F)。
以此类推，第i次迭代试算板温，直到T_Strip8i与T_Target[Trans]的差值小于预设误差精度值，用此时F对上一次炉温T_Furset5(i-1)-8(i-1)进行修正，得到准确的炉温(目标炉温)T_Furset5i-8i。
在加热段已知T_Furset5i-8i，求板温，即当前卷过渡目标温度T_Target[Trans_Now]。
根据上述公式(1)-(3)求解到T_Strip8(加热段末端板温)：
将T_Strip4作为初始的tin，选择预设时间步长，此时间步长与根据上述公式(1)-(3)求解到T_Strip4时的时间步长数值相同，依次计算在炉温T_Furset5i-8i条件下的带钢加热温度，直到计算到T_Strip8为止，将此时T_Strip8作为当前卷过渡目标温度T_Target[Trans_Now]。
需要说明的是，在上述每个时间步长的计算过程中，保持带钢速度不便，即Speed[Next]和Speed[Now]保持一致，由于带钢宽度Width[Next]、带钢厚度Thick[Next]的的改变导致公式(3)中的加热带钢的质量发生变化，由此公式(3)的计算结果实时发生变化，此外，由于带钢的规格型号等可以根据实际情况自主设置，本发明方法可以实现板温动态变规格控制。
此外，本发明方法每次迭代计算是基于加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果实现的局部优化计算，不是从控制起点到控制终点全局重新计算，能够有效降低控制误差。
在上述步骤S3中，装置下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。如图2所示，下发控制中的参数(稳态参数和过渡态参数)均为板温目标值，具体包括：
(1)当前带钢的稳态控制参数；
(2)过渡态控制参数(下一卷钢即将进入带钢炉内的情况)；
(3)下一卷钢的稳态控制参数。
其中(1)和(3)的值由退火目标曲线根据钢种可以直接确定，其中(2)的控制参数是要求解的当前卷过渡目标温度。
整个变规格控制过程，下发控制中的参数(1)-(3)为提前下发，在当前卷在加热过程中采用参数(1),下一卷即将进入加热阶段时采用过渡参数(2)，参数改变时机由一级控制系统根据调整量的大小，保证下一卷在进入到加热炉之前完成过渡参数(2)的下发并达到控制目标，下一卷进入加热炉后采用控制参数(3)。
具体可以将计算出的当前卷过渡目标温度下发到一级控制系统，由一级控制系统完成对炉温的调整，实现对带钢连退板温动态变规格过渡阶段的控制。
本发明实施例提供的带钢连退板温控制方法有益效果如下：
通过局部优化和板温闭环的方式，实现对带钢板温的动态变规格控制，相对于通过炉温控制板温的控制方法，能够减少板温-加热炉换热模型的精度对控制精度的影响，减少无法主动控制的预热段炉温对整个动态变规格控制的影响。
本发明实施例提供的带钢连退板温控制方法，确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制，能够提高带钢连退板温控制精度。
进一步地，所述控制模式包括保前控制模式；相应的，所述根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
确定与所述保前控制模式相对应的控制精度为当前卷可低于目标温度的预设幅度值，以及当前卷可高于目标温度的预设幅度值；可参照上述说明，不再赘述。
根据所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值、所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值、当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标。可参照上述说明，不再赘述。
进一步地，所述根据所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值、所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值、当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
根据当前卷的带钢目标温度、所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值和所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值，确定名义板温控制目标上下限制区间；可参照上述说明，不再赘述。
将所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标限制在所述名义板温控制目标上下限制区间以内，且将下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度中的较小值作为所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标。可参照上述说明，不再赘述。
进一步地，所述控制模式包括保后控制模式；相应的，所述根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
确定与所述保后控制模式相对应的控制精度为下一卷可低于目标温度的预设幅度值，以及下一卷可高于目标温度的预设幅度值；可参照上述说明，不再赘述。
根据所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值、所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标。可参照上述说明，不再赘述。
进一步地，所述根据所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值、所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
根据下一卷的带钢目标温度、所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值和所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值，确定名义板温控制目标上下限制区间；可参照上述说明，不再赘述。
将所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标限制在所述名义板温控制目标上下限制区间以内，且将下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度中的较小值作为所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标。可参照上述说明，不再赘述。
进一步地，所述控制模式包括平均控制模式；相应的，所述带钢连退板温控制方法还包括：
将当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度的平均值作为下一卷名义过渡状态的板温控制目标。可参照上述说明，不再赘述。
进一步地，根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度，包括：
在预热段根据预设炉温与板温关系模型求解已知炉温条件下的预热段末端板温；可参照上述说明，不再赘述。
在加热段根据所述预热段末端板温、预设炉温与板温关系模型求解已知板温条件下的加热段中的炉温，若确定根据炉温条件运算得到的加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果小于预设误差精度值，则用预设炉温修正值对上一次炉温进行修正得到目标炉温；可参照上述说明，不再赘述。
在加热段根据所述目标炉温、预设炉温与板温关系模型求解已知炉温条件下的加热段末端板温，并将加热段末端板温计算结果作为当前卷过渡目标温度。可参照上述说明，不再赘述。
进一步地，所述钢连退板温控制方法还包括：
若确定根据炉温条件运算得到的加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果大于等于预设误差精度值，则用预设炉温修正值对上一次炉温进行修正，继续执行根据修正炉温条件运算得到更新加热段末端板温试算结果，并确定根据更新加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果，直到所述比较结果小于预设误差精度值为止。可参照上述说明，不再赘述。
图4是本发明一实施例提供的带钢连退板温控制装置的结构示意图，如图4所示，本发明实施例提供的带钢连退板温控制装置，包括第一确定单元401、第二确定单元402和控制单元403，其中：
第一确定单元401用于确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；第二确定单元402用于根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；控制单元403用于下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
具体的，装置中的第一确定单元401用于确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；第二确定单元402用于根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；控制单元403用于下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
本发明实施例提供的带钢连退板温控制装置，确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制，能够提高带钢连退板温控制精度。
本发明实施例提供带钢连退板温控制装置的实施例具体可以用于执行上述各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5为本发明实施例提供的计算机设备实体结构示意图，如图5所示，所述计算机设备包括：存储器501、处理器502及存储在存储器501上并可在处理器502上运行的计算机程序，所述处理器502执行所述计算机程序时实现如下方法：
确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；
根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；
下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；
根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；
下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
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有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；
根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；
下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
本发明实施例与现有技术中的技术方案相比，确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制，能够提高带钢连退板温控制精度。
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 (12)

1.一种带钢连退板温控制方法，其特征在于，包括：
确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；
根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；
下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
2.根据权利要求1所述的带钢连退板温控制方法，其特征在于，所述控制模式包括保前控制模式；相应的，所述根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
确定与所述保前控制模式相对应的控制精度为当前卷可低于目标温度的预设幅度值，以及当前卷可高于目标温度的预设幅度值；
根据所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值、所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值、当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
3.根据权利要求2所述的带钢连退板温控制方法，其特征在于，所述根据所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值、所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值、当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
根据当前卷的带钢目标温度、所述当前卷可低于目标温度的预设幅度值和所述当前卷可高于目标温度的预设幅度值，确定名义板温控制目标上下限制区间；
将所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标限制在所述名义板温控制目标上下限制区间以内，且将下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度中的较小值作为所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
4.根据权利要求3所述的带钢连退板温控制方法，其特征在于，所述控制模式包括保后控制模式；相应的，所述根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
确定与所述保后控制模式相对应的控制精度为下一卷可低于目标温度的预设幅度值，以及下一卷可高于目标温度的预设幅度值；
根据所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值、所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
5.根据权利要求4所述的带钢连退板温控制方法，其特征在于，所述根据所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值、所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值、下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度，确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标，包括：
根据下一卷的带钢目标温度、所述下一卷可低于目标温度的预设幅度值和所述下一卷可高于目标温度的预设幅度值，确定名义板温控制目标上下限制区间；
将所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标限制在所述名义板温控制目标上下限制区间以内，且将下一卷名义过渡状态的板温控制目标实时数值和下一卷的带钢目标温度中的较小值作为所述下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
6.根据权利要求5所述的带钢连退板温控制方法，其特征在于，所述控制模式包括平均控制模式；相应的，所述带钢连退板温控制方法还包括：
将当前卷的带钢目标温度和下一卷的带钢目标温度的平均值作为下一卷名义过渡状态的板温控制目标。
7.根据权利要求1至6任一所述的带钢连退板温控制方法，其特征在于，根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度，包括：
在预热段根据预设炉温与板温关系模型求解已知炉温条件下的预热段末端板温；
在加热段根据所述预热段末端板温、预设炉温与板温关系模型求解已知板温条件下的加热段中的炉温，若确定根据炉温条件运算得到的加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果小于预设误差精度值，则用预设炉温修正值对上一次炉温进行修正得到目标炉温；
在加热段根据所述目标炉温、预设炉温与板温关系模型求解已知炉温条件下的加热段末端板温，并将加热段末端板温计算结果作为当前卷过渡目标温度。
8.根据权利要求7所述的带钢连退板温控制方法，其特征在于，所述钢连退板温控制方法还包括：
若确定根据炉温条件运算得到的加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果大于等于预设误差精度值，则用预设炉温修正值对上一次炉温进行修正，继续执行根据修正炉温条件运算得到更新加热段末端板温试算结果，并确定根据更新加热段末端板温试算结果与下一卷名义过渡状态的板温控制目标的比较结果，直到所述比较结果小于预设误差精度值为止。
9.一种带钢连退板温控制装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于确定控制参数，并根据所述控制参数确定下一卷名义过渡状态的板温控制目标；所述控制参数包括控制模式和与其对应的控制精度；
第二确定单元，用于根据下一卷名义过渡状态的板温控制目标、生产环境参数和预设炉温与板温关系模型，确定当前卷过渡目标温度；
控制单元，用于下发所述当前卷过渡目标温度至控制系统，以使所述控制系统根据所述当前卷过渡目标温度实现对带钢连退板温进行动态过渡阶段的控制。
10.一种计算机设备，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任一所述方法。
11.一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任一所述方法。
12.一种计算机程序产品，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任一所述方法。
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