[发明专利]一种提高热轧新品种新规格带钢卷取温度控制精度的方法

说明书

技术领域

本发明属于控制领域，尤其涉及一种用于热轧带钢生产过程的自动控制方法。

背景技术

层流冷却是热轧生产过程的一道重要工序，其主要作用是在带钢轧制后通过控制层流冷却区域喷水阀门动态开启和关闭，将带钢从某一终轧温度冷却到要求的目标卷取温度。

因为卷取温度对带钢的物理性能有很大的影响，因此成品带钢的实际卷取温度必须控制在一定的目标公差范围内，否则成品带钢可能因此被“判废”或者“降级”使用，导致产品合格率降低、生产成本增加。

为提高带钢卷取温度的控制精度，一般都通过卷取温度控制数学模型来进行生产过程的动态控制。

但是由于层流冷却控制区域往往长达一百余米，且带钢冷却过程的边界条件极为复杂，整个控制过程大滞后、非线性特征明显，因此实现层冷温度精确控制具有相当大的挑战性。

特别是对于新品种或者新规格的带钢产品，由于是首次生产，带钢的卷取温度控制模型尚未经历所谓的“自学习自适应”过程，一般都是直接采用缺省参数1.0来进行模型计算。

所谓“缺省参数”是指控制模型无法按照既定的流程确定合适的控制参数时，为了保证模型的计算流程能够持续，不造成生产的异常终止而不得已采用的默认值(例如通常取1.0为默认值)。

采用缺省参数计算时，模型计算结果往往存在较大偏差，导致首次生产时带钢的卷取温度控制偏差较大，废次降率较高，由此增加了生产成本。

上述问题在新产线投产初期进行产品品种或规格的拓展，或者是老产线进行新品种或新规格产品的试制时，体现得尤为突出。

由于对于首次生产的新品种或新规格产品，其卷取温度控制数学模型一般只能采用缺省参数来进行计算，导致首次生产精度命中率普遍较低，一般±30℃精度(实际卷取温度与目标卷取温度偏差在30℃以内，下同)低于80％，带钢局部甚至整体的卷取温度“超差”，引起卷取温度类“废、次、降”。因此如何在第一次生产时就能比较准确地确定模型初始控制参数，而不是直接使用缺省参数，就成为解决问题的关键。

故在实际生产过程中，如何设法提高某一新品种或某一新规格的产品在首次生产时带钢卷取温度的控制精度，始终是一个现场关注的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高热轧新品种新规格带钢卷取温度控制精度的方法，其在热轧层流冷却控制工序(简称本工序，下同)中结合带钢钢种、目标厚度、目标卷取温度、轧制速度、带钢冷却模式等关键生产工艺信息，自动判定上道工序的来料在本工序是否属于新品种或者新规格，即是否属于首次生产，并通过一序列推定逻辑来自动确定新品种或者新规格在本工序首次生产时的模型参数，以提高本工序首次生产该钢种或该规格带钢的卷取温度控制合格率、降低废次品率，进而降低产品制造成本。

本发明的技术方案是：提供一种提高热轧新品种新规格带钢卷取温度控制精度的方法，包括现场控制计算机根据上级计算机所下达的生产任务和工艺参数指标，对热轧层流冷却工序的生产设备按照卷取温度控制模型来进行生产过程的运行参数动态控制，其特征在于所述的现场控制计算机按照下列步骤来确定最优的近似控制参数：

A、首先，根据现场控制计算机所接收到的带钢目标厚度、目标卷取温度、轧制速度的取值范围，在热轧层流冷却工序设立厚度层别表、温度层别表和速度层别表，用以计算来料的层别信息；

B、根据来料带钢钢种、冷却模式，以及厚度层别、温度层别、速度层别和热轧层流冷却工序既有的历史生产信息，判定来料带钢在本工序是否属于新品种或者新规格；

C、对于非新品种、非新规格的情况，现场控制计算机使用模型自学习后的控制参数进行常规的正常生产运行控制；

D、对新品种或新规格，现场控制计算机采用以下方式确定其控制参数：

D1、如果是新品种，则按钢种匹配规则在历史数据中搜索与本新品种最接近的钢种，将搜索出来的最接近的钢种作为后续确定控制参数时需要使用的钢种；如果没有近似钢种，则本带钢生产时只能使用缺省控制参数，后续步骤全部忽略；如果不是新品种，则忽略本步骤，直接将本钢种作为后续确定控制参数时需要使用的钢种；

D2、根据本带钢的厚度、温度、速度的层别数据，采用离散化邻域作为最佳近似控制参数的搜索层别范围；

D3、设立冷却模式离散化邻域矩阵来描述冷却模式的近似性；