热连轧数据采集的多样本处理策略

热连轧带钢生产过程中，实测数据的处理方式影响到模型自学习的精度，最终影响到产品的控制精度.为解决此问题，建立了针对实测数据的多样本处理策略，采用变异系数的方式排除了高离散性的数据，并通过数据映射的方式将采集到的有效数据进行同步，最终获得了高可信度的自学习源数据，大大提高了模型自学习的有效性及预报精度.将该多样本处理策略应用到国内某热连轧生产线的精轧机组，现场实际应用效果表明:带钢头部的轧制力预报精度达到了233%，满足了自动厚度控制系统的控制要求，提高了产品的质量.     

多功能中央调度指挥系统设计

为提高某公司的管理层次,设计了多功能中央调度指挥系统平台。平台采用Industrial IT 800x A信息管理控制系统,由数据通信系统,冗余连接和属性服务器,工程师站和客户端组成,完成系统的数据采集和数据处理。利用视频通信技术,将网络数字工业视频监控系统运用于公司的生产,并通过视频系统完成对现场的时时监控、指挥和调度,完成整个公司高效的运营和管理,满足公司精细化管理的需要。     

多功能中央调度指挥系统设计

为提高某公司的管理层次,设计了多功能中央调度指挥系统平台。平台采用Industrial IT 800x A信息管理控制系统,由数据通信系统,冗余连接和属性服务器,工程师站和客户端组成,完成系统的数据采集和数据处理。利用视频通信技术,将网络数字工业视频监控系统运用于公司的生产,并通过视频系统完成对现场的时时监控、指挥和调度,完成整个公司高效的运营和管理,满足公司精细化管理的需要。     

带钢热连轧机KFF—AGC系统的研究与应用

为了提高热轧带钢厚度精度,采用硬度前馈AGC方案,建立了KFF-AGC控制算法的数学模型,并分析了带钢热连轧过程造成厚度偏差的主要原因.结果表明,中等宽度带钢热连轧机应用KFF-AGC系统后,带钢厚度精度明显提高,热连轧机下游末两架精轧机的轧制力波动变化小,且带钢轧制过程更加稳定,为板形控制创造了良好的条件.     

热连轧过程直接法动态仿真

将连续过程的带钢连轧系统离散应用到仿真各种控制环节上，实现了工艺模块与控制模块多输入多输出的传输数据的结合，采用C^ 语言开发了热连轧动态模拟系统软件。采用此软件，选择适当热轧效学模型和参数，利用时间步长直接法对我国某七机架热连轧机进行动态仿真研究，计算结果与实测生产数据相符。     

实时多任务操作系统在窄带钢热连轧机的应用

介绍了工业微机在带钢热连轧分布计算机控制系统中作为过程自动化控制机的应用。给出了控制系统结构、应用系统结构设计和任务动态调度策略及系统资源分配原则。     

热连轧带钢终轧温度控制样本跟踪策略

为了加强前馈控制在带钢终轧温度控制中的作用,提高机架间喷水冷却控制精度,分析了带钢在机架间运行过程中的速度变化规律,将带钢在精轧机架间的冷却过程划分为多个冷却计算单元,阐述了机架间微跟踪策略的原理,给出了合理的通条带钢机架间微跟踪方法.使用实验室已开发的热带终轧温度模拟运行软件,结合国内某厂现场数据,进行了机架间温度控制模拟计算,计算结果优于现场实测数据.     

热连轧带钢终轧温度的影响因素

在传统传热模型基础上开发了带钢热连轧精轧温度控制模拟软件,系统地分析了穿带速度、带钢粗轧出口温度、带钢机架间厚度、水冷换热系数和工作辊材质等7种因素对带钢精轧出口温度的影响规律;确定了影响带钢终轧温度的主要因素;使用现场实测数据对模拟软件计算精度进行了检验,表明开发的精轧温度控制模拟软件计算精度较高.为建立高精度热连轧带钢温度在线控制模型提供了理论依据.     

基于信息融合的带钢厚度预测控制

通过把轧制力方程和厚度控制方程在小范围内线性化、离散化,用递推最小二乘法辨识出系统的状态空间模型.给出了基于Kalman滤波法的最优信息融合算法,并针对热连轧这个复杂的多变量系统设计了异步信息融合估计算法.将模型用于热连轧机带钢厚度预测中,同时也预测带钢塑性系数Q.最后把实时预测出的带钢出口厚度和带钢塑性系数应用于带钢热连轧厚度控制系统,提高了带钢厚度质量.     

ABAQUS二次开发技术在板带热连轧数值模拟中的应用

考虑到板带轧制有限元分析过程中建模效率低、参数修改复杂等缺陷,依据参数化分析理论,采用ABAQUS软件提供的GUI工具包与Python脚本接口,通过二次开发得到了带钢热连轧机组可逆轧制过程的专用的前、后处理模块,用户在输入有限个参数的前提下,能实现前处理模块自动化建模、后处理模块数据的提取与分析。利用某钢厂提供的带钢热连轧机组现场生产数据对所开发的前、后处理模块进行了应用验证。验证结果表明:对于前、后处理模块的较优开发,不仅有效的提高了轧制过程模型的建模效率,而且所开发的模块可靠性较高,模拟计算数据与生产数据基本吻合,相对误差不超过5%.     

带钢热连轧换规格轧制力自学习优化

热连轧带钢生产过程中,轧制力预报精度直接影响到带钢厚度的精度,而轧制力预报精度很大程度上依赖于轧制力自学习.针对换规格时轧制力预报精度偏低的问题,通过对产生轧制力偏差的原因分析,引入基于钢种变形抗力的抛物线偏差曲线的概念、机架设备自学习系数和机架设备状态影响系数.现场实际应用效果表明:换规格后的首块钢的轧制力预报精度与传统方法相比,带钢头部的轧制力预报相对误差减小4%,满足自动厚度控制系统的控制要求,提高了带钢的产品质量,取得了良好的经济价值,适于工业推广.     

铝带热轧过程中的跑偏分析及控制技术

通过热轧过程中轧件容易跑偏的成因分析及累积的实战经验,提出实际影响跑偏的一些易被忽略的因素,尤其是轧辊磨损和热凸度对轧制过程中轧件的跑偏影响很大,强调预防性维护与保养的积极作用.同时,通过对单机架四辊可逆热轧机设计了一套用于轧机跑偏控制的自动化检测系统,由此来检测并提供信号给快速响应的自动厚度控制(AGC)系统,AGC发送位置倾斜调整量给压上油缸,达到控制跑偏的目的,对提高轧制过程的稳定性、保证产品质量的一致性起到了较好的控制效果.     

遗传算法优化神经网络的热轧带钢弯辊力预报模型

针对传统弯辊力预设定模型的缺陷和带钢热连轧轧制特点，利用某钢铁公司1580mm热轧线生产数据，对精轧机组末机架进行了基于遗传算法优化神经网络的弯辊力预报模型研究.以大量实际数据作为神经网络训练输入，充分考虑了输入参数之间的影响作用，模型结构简单、容易实现，其整体性能用平均绝对百分误差、均方根误差和相关系数R评价.通过将预测结果与实测结果比较，验证了模型的精度.研究发现，提出的弯辊力预测模型相比于传统模型可实现高度非线性拟合，适用于提高热轧带钢头部板形控制精度，为实际弯辊力设定提供指导和试验基础.     

热轧板带钢的超快速冷却控制系统

对热轧板带钢超快速冷却设备作了简要介绍.通过带钢轧制过程参数耦合控制及冷却水精度设定,使冷却水流量快速调节实现目标值±0.5m3/h的偏差.根据热轧生产工艺制度要求,对超快速冷却过程建立温度计算数学模型.通过控制系统功能间的最优化设计,采取合理的冷却策略,使中间温度及卷取温度控制精度达到目标值±15℃范围之内,使热轧板带钢超快速冷却工艺逐步稳定合理.系统投入使用后,具有高稳定性、高可靠性、高温度命中率,显著提高了带钢产品的质量和性能.     

热轧中宽带钢凸度控制模型开发与应用

以国内某热轧带钢厂的新建项目为背景,分析了影响热轧中宽带钢凸度的主要因素,介绍了凸度预设定模型、工作辊热凸度和磨损计算模型及凸度和平直度反馈控制模型的主要功能及架构;针对典型产品的轧制过程设计了精轧机组工作辊的正弦辊形曲线.根据某产品轧制过程的工程记录数据,绘制了精轧机组的比例凸度分配曲线,结合多功能仪实测数据分析了模型的控制效果,带钢出口凸度保持在(40±20)μm的比例占带钢全长的100%,平直度为(0±10)I的比例占带钢全长的98%以上.     

热连轧机弯辊力优化设定策略研究及应用

针对传统热轧机板形设定模型仅根据带钢头部的要求来设定弯辊力而可能导致中尾部所需弯辊力超出设备能力极限的问题,提出一种弯辊力优化设定策略。该策略对带钢全长轧制过程进行考虑,根据最近一次同钢种同规格带钢轧制时实际轧制力与凸度的变化,预算本卷带钢全长板形控制所需要的弯辊力调节量,结合弯辊设备的能力极限,为带钢中尾部板形控制预留必要的弯辊力。在上海梅山钢铁股份有限公司热轧厂1780热连轧生产线上的实际应用效果表明,采用该策略后基本消除了带钢尾部中间轧破现象,大幅提高了热轧带钢中尾部轧制的稳定性。     

基于因子分析的板带热轧产品质量缺陷诊断

板带热轧生产过程中，产品质量影响因素与质量指标间的关系不明确，影响产品质量缺陷追溯和后续产品质量提升.将因子分析(factor analysis，FA)方法引入热轧产品质量诊断过程中，并以穿带过程宽度质量缺陷为例，采用GT²统计量对生产过程进行监控，通过因子得分表征各生产因素对产品宽度质量指标的影响程度，得到了各因素对产品宽度缺陷的贡献率，最终实现了轧件宽度缺陷的原因定位.实际应用结果表明，以因子分析的诊断结果为基础对关键参数进行修正，能有效提升后续产品的宽度控制精度，为生产过程的稳定性和产品质量的提高提供了保证.     

宽带钢热连轧机板形板厚增益调度解耦控制

针对板形板厚综合控制的耦合问题，通过分析板形控制系统需要先后投入平坦度反馈控制和动态凸度控制的综合系统特性，采用前馈补偿综合法设计解耦网络以完成动态轧制过程的板形板厚解耦控制。结合1700mm热连轧机实际控制系统，提出采用板形板厚增益调度解耦控制方法适应板形板厚耦合特性随实际轧制条件变化的应用需要，建立的增益调度函数集已在大型工业轧机得到验证与应用。     

热轧带钢短行程控制自适应策略

热连轧生产过程中,短行程是控制轧件头尾宽度的重要手段.为提高短行程的控制精度,提出了一种短行程自适应策略,以短行程关键坐标位置为优化变量并建立目标函数,使用单纯形替换法对目标函数求解,得到了最优宽度补偿曲线,进一步对短行程关键参数进行平滑处理,实现了对短行程曲线关键参数的优化过程,提高了轧件头尾的宽度控制精度.本优化策略已成功应用于某热连轧生产线,实际生产数据表明,采用自适应优化策略之后轧件头尾与中部稳定段的宽度偏差控制在2.0 mm之内达到了90%左右,提高了宽度控制精度,具有良好的实际应用效果.