[发明专利]一种模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统及方法

权利要求书

1.一种模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统，其特征在于：包括：

数据通讯模块，用于周期性接收基础自动化系统采集的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并将该实际数据分别发送给过程跟踪模块和数据存储模块；将过程跟踪模块传来的中厚板轧机设定数据传给基础自动化系统；所述实际数据包括：操作侧轧制力、传动侧轧制力、操作侧辊缝、传动侧辊缝、上辊转速、下辊转速、上辊主电机电流、下辊主电机电流、轧件在轧机入口温度、轧件在轧机出口温度、轧机入口推床开口度、轧机出口推床开口度、测厚仪实测厚度、轧机入口热金属检测器信号、轧机出口热金属检测器信号以及首道次信号、末道次信号、咬钢信号、抛钢信号、当前道次数、总道次数和轧制模式；

数据存储模块，用于以数据文件形式存储经数据通讯模块传送来的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并根据中厚板轧机过程控制系统需要，将数据传递给数据回放模块；

数据回放模块，用于周期性读取数据存储模块发送来的中厚板轧机轧制过程的实际数据，并将该实际数据作为中厚板轧机轧制过程回放数据发送给过程跟踪模块；

过程跟踪模块，用于在实际轧制时接收数据通讯模块传送的中厚板轧机轧制过程实际数据，或在回放中厚板轧机轧制过程时接收数据回放模块发送的轧制过程回放数据；通过不断接收实际轧制过程的实际数据或通过不断接收回放轧制过程的回放数据，判断、跟踪并记录轧线上轧件的轧制工艺过程，所述轧制工艺过程包括：轧件进入轧机区域，轧件开始首道次轧制，每道次的咬钢、稳定轧制、轧制结束抛钢的轧制过程，轧件离开轧机区域；传递过程控制系统所需的数据给数据管理模块和模型计算模块，所述的过程控制系统所需的数据包括：轧件基本信息数据、设备参数数据、模型参数数据、模型计算数据、回放工艺数据、生产报表数据；传递中厚板轧机设定数据给数据通讯模块；

数据管理模块，用于对存有过程控制系统所需数据的数据库进行插入、更新和查询操作，并将数据传至过程跟踪模块；

模型计算模块，用于轧件进入轧机区域时，根据过程跟踪模块传送的轧件基本信息数据、轧机设备数据、模型参数数据进行中厚板轧机设定数据的预计算，得到中厚板轧机的设定数据预计算值；轧制过程中，利用过程跟踪模块传送回放工艺数据进行模型参数自学习得到当前道次的模型参数数据，并根据轧件基本信息数据、轧机设备数据、当前道次的模型参数数据计算得到下一道次的中厚板轧机设定数据，传递当前道次的模型参数数据和下一道次的轧机设定数据给过程跟踪模块。

2.采用权利要求1所述的模拟中厚板轧机轧制过程的控制系统来模拟中厚板轧机轧制过程的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：基础自动化系统采集中厚板轧机轧制过程的实际数据；

所述中厚板轧机轧制过程的实际数据包括：操作侧轧制力、传动侧轧制力、操作侧辊缝、传动侧辊缝、上辊转速、下辊转速、上辊主电机电流、下辊主电机电流、轧件在轧机入口温度、轧件在轧机出口温度、轧机入口推床开口度、轧机出口推床开口度、测厚仪实测厚度、轧机入口热金属检测器信号、轧机出口热金属检测器信号以及首道次信号、末道次信号、咬钢信号、抛钢信号、当前道次数、总道次数和轧制模式；

步骤2：基础自动化系统周期性发送中厚板轧机轧制过程的实际数据至过程控制系统；

步骤3：对中厚板轧机轧制过程进行模拟；

步骤3-1：以数据文件形式存储中厚板轧机轧制过程的实际数据；

步骤3-2：周期性读取以数据文件形式存储的中厚板轧机轧制过程的实际数据并将读取的数据作为中厚板轧机轧制过程回放数据；

步骤3-3：根据中厚板轧机轧制过程回放数据，判断、跟踪并记录轧线上轧件轧制工艺过程，轧制工艺过程包括：轧件进入轧机区域，轧件开始首道次轧制，每道次的咬钢、稳定轧制、轧制结束抛钢的轧制过程，轧件离开轧机区域；

步骤3-4：中厚板轧机进入轧机区域时，根据轧件基本信息数据、轧机设备数据、模型参数数据进行中厚板轧机设定数据的预计算，得到中厚板轧机的设定数据预计算值；该设定数据包括：出口厚度、出口宽度、辊缝、轧制力、力矩和轧制速度；

步骤3-5：轧件轧制过程中，对中厚板轧机轧制过程回放数据进行有效性分析、上下限检查、数据平均计算，得到中厚板轧机轧制过程回放工艺数据；

步骤3-6：根据中厚板轧机轧制过程回放工艺数据、轧机设备数据和模型参数数据，进行模型参数自学习得到当前道次的模型参数数据；

步骤3-7：根据中厚板轧机轧制过程回放工艺数据、轧机设备数据和当前道次的模型参数数据进行计算得到下一道次的中厚板轧机设定数据；

步骤3-8：针对每一道次重复执行步骤3-5至步骤3-7，直至轧制结束，轧件离开轧机区域。