[发明专利]一种基于ESP精轧机组撤辊的动态变规程方法

摘要

本发明提供一种基于ESP精轧机组撤辊的动态变规程方法，根据输入轧制工艺及轧机参数，首先计算撤辊机架的架次，随后对各个机架均需要进行调节，对撤辊机架上游各机架进行调节，当变厚点到达撤辊机架时，撤辊机架轧辊抬升并调节，当撤辊机架F_i撤出轧制后，对撤辊机架下游各机架调节，实现通过撤辊的方式完成动态变规程。本发明通过计算撤辊机架的架次，并调节换辊过程中各个阶段的轧辊转速和辊缝，在保证轧机稳定轧制的前提下，实现不停机撤辊完成动态变规程，保证了ESP生产线的连续性，减少了因停机造成的能源损失，具有较高的应用价值。

主权项

1.一种基于ESP精轧机组撤辊的动态变规程方法，其特征在于：用于由五机架轧制到四机架轧制的转变,所述方法根据轧制工艺及轧机参数，首先确定撤辊机架F_i架次，其中1≤i≤5，随后自变厚度区产生，对撤辊机架F_i的上游各机架进行辊缝及辊速调节并跟踪其运动距离，直到变厚度点到达撤辊机架F_i，撤辊机架抬升并调节，当撤辊机架F_i撤出轧制后，对撤辊机架下游各机架调节，实现在线换辊过程的动态变规程，具体包括以下步骤：(1)收集并输入工艺、板带、轧机参数，其中F_n代表五机架精轧机组轧机的架次，下脚标n值为当前轧机架次值，且1≤n≤5并为整数；(2)计算撤辊机架F_i架次阶段：2a)考虑整个调整过程中液压压下系统的行程，计算各机架撤出时对系统造成的稳定性影响；2b)考虑整个调整过程中最终成品带钢楔形区的长度，首先要通过损耗计算机架模型来确定计算损耗的机架架次，随后通过带材损耗系数模型，计算各机架撤出时带材损耗的大小；2c)根据步骤2a)中的稳定性影响计算和步骤2b)中的带材损耗计算，综合评估二者因素，选择影响最小的轧机架次进行撤出；(3)撤辊机架F_i上游各机架调节阶段：3a1)轧机架次n为变量，其初值为n＝1；3a2)判断当前机架F_n是否为撤辊机架F_i，即n是否等于i，若机架F_n为撤辊机架F_i时直接执行步骤(4)，否则执行步骤3b)；3b)机架F_n辊缝及辊速调节阶段：3b1)机架F_n辊缝及辊速调节：通过辊缝控制模型、张力控制模型和轧辊速度控制模型一，改变机架F_n的辊缝及辊速值使其达到设定值，保证改变辊缝时机架F_n单位后张力保持不变，使其动作时对上游生产无影响，与此同时也产生了变厚度区；通过跟踪变厚度区离开机架F_n的距离，将变厚度区控制在两个机架内，设变厚度区从产生到达到机架F_n+1的入口所需的时间为T_MAX，其中L为相邻机架间距离，V_f,n为机架F_n轧辊线速度，则整个辊缝调节过程的时间T应小于T_MAX；3b2)机架F_n下游机架辊速调节：通过轧辊速度控制模型二对机架F_n下游机架辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；3b3)计算变厚度区离开机架F_n距离：通过距离模型不断累积计算变厚度区离开机架F_n的距离L_n，当满足L_n‑L≥0时，令n＝n+1，重复执行步骤3a2)，直至变厚度区到达撤辊机架F_i前；(4)撤辊机架F_i撤出轧制调节阶段：4a1)判断撤辊机架F_i是否为末机架，即i是否等于5，若为末机架则执行完步骤4a2)便结束撤出轧制的过程，否则执行接下来的步骤；4a2)撤辊机架F_i辊缝及辊速调节：通过张力控制模型和轧辊速度控制模型一，改变撤辊机架F_i的辊速值使其达到设定值，保证改变辊缝时其后张力保持不变，动作时对上游机架轧制无影响，同时改变撤辊机架F_i辊缝值保证入口为变厚度区时其出口厚度达到设定值；当变厚度区完全通过撤辊机架F_i后，则不必控制出口厚度进行快速的轧辊抬升，直至轧制力为零；4a3)机架F_i+1辊缝及辊速调节：通过辊缝控制模型和张力变换及轧辊速度控制模型进行计算和调整，在撤辊机架F_i调节辊缝的同时将机架F_i+1后张力值变为撤辊机架F_i的后张力值，同时改变机架F_i+1出口厚度保持不变；4a4)机架F_i+1下游机架辊速调节：通过轧辊速度控制模型二对机架F_i+1下游各机架进行辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；4a5)计算变厚度区离开撤辊机架F_i距离：通过距离模型进行不断累积计算变厚度区离开机架F_i的距离L_i，当满足L_i‑L≥0时，机架F_i+1开始调节；4b)撤辊机架下游各机架辊缝及辊速调节阶段：4b1)轧机架次变量值n此时为：n＝i+1；4b2)判断当前机架F_n是否为末机架，即i+1是否等于5，若为末机架则执行步骤4c)，否则执行接下来的步骤4b3)；4b3)机架F_n辊缝及调速：通过张力控制模型和轧辊速度控制模型一，改变撤辊机架F_n的辊速值使其达到设定值，保证改变辊缝时其后张力保持不变，动作时对上游机架轧制无影响，通过辊缝控制模型，在入口变厚度区刚通过后，将产品出口厚度调整为新的设定厚度值；4b4)机架F_n下游机架辊速调节：通过轧辊速度控制模型二对机架F_n下游各机架进行辊速调节，以保证下游各机架间张力值的稳定；4b5)计算变厚度区离开机架F_n距离：通过距离模型进行不断累积计算变厚度区离开机架F_n的距离L_i+1，当满足L_i+1‑L≥0时，令n＝n+1，重复执行步骤4b2)，直至变厚度区到达末机架前；4c)机架F₅调节阶段：4c1)机架F₅辊缝及辊速调节阶段：通过张力控制模型和轧辊速度控制模型一，改变撤辊机架F₅的辊速值使其达到设定值，保证改变辊缝时其后张力保持不变，动作时对上游机架轧制无影响，通过辊缝控制模型，在入口变厚度区刚通过后，将产品最终轧件厚度调整为新的设定厚度值；4c2)撤辊机架撤出轧制的过程结束，精轧机组五机架连轧转为四机架连轧的变规程过程完成。