一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法及系统

1.本发明涉及板带轧机领域，尤其涉及一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法及系统。


背景技术：

2.板带轧制是薄带轧制中，辊缝形状控制尤为重要。hc系列轧机、ucm系列轧机、pc系列轧机等分别以液压弯辊、轴向窜辊、轧辊交叉的轧机辊系控制形式来调节板带轧机的辊缝形状。上述技术在现代轧机中得到了广泛的应用，且取得了良好的辊缝形状控制效果，能够为平直板带的生产提供保障。现阶段，板带轧机辊缝形状控制的核心在于操作侧和传动侧两侧调控量的对称调节或比例调节。但实际生产中，轧机衬板、轧机轧辊、辊系轴承等关键部件无法避免地会发生磨损，且这种磨损并非平面均匀磨损。由此，轧机部件的磨损进一步诱发辊缝形状的控制偏差，使得原有的辊缝形状控制策略不再适用。
3.现阶段，关于此类问题大多采用人工观察、经验判断的方法，且辊系空间精度的测量亦需参照停机检测数据。可见，现行方法存在有如下问题：
4.1.人工观察过度依赖于操作人员的肉眼识别能力，且需发生较为严重的非对称板形问题后方可观察，准确度低；
5.2.经验判断需依赖于操作人员的生产经验，方可对板带轧机辊缝形状的控制偏差问题进行准确识别，可信度波动严重；
6.3.停机检测多应用于板带轧机元件发生严重的磨损并已经出现难以调节的板形缺陷时刻，而无法应对即时检测需求。


技术实现要素：

7.为解决上述问题，本发明提供了一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法及系统，对单机架、多机架可逆轧机的辊缝形状控制偏差进行检测与标定，并根据偏差量进行偏差溯源，进而提出偏差控制方法，具体包括：
8.一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法，包括下述步骤：
9.s1、在板带轧机轧制生产前，设定辊缝形状控制偏差检测周期、设定辊缝形状控制的上偏差极限值h
max
和设定辊缝形状控制的下偏差极限值h
min
；
10.选定可逆轧机搭建的k种板形控制手段，设定辊缝形状调控功效的总安全系数a；
11.s2、根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目标道次的辊缝形状调节量；
12.s3、根据所述目标道次的辊缝形状调节量，获取所述目标道次的板形调控功效函数；
13.s4、分别对所述目标道次的板形调控功效函数和所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数进行离散化处理，得到2n个区间段；
14.计算2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值；
15.s5、结合板形调控功效的控制安全系数a，将2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值分别与h
max
数值及h
min
数值进行对比，得到对比结果，根据对比结果判断待检测轧机是否出现辊缝形状控制偏差。
16.优选的，所述s1的设定辊缝形状控制偏差检测的周期长度包括：
17.设定每s次板形调控后进行一次辊缝形状控制偏差检测；
18.其中，一个辊缝形状控制偏差检测的周期长度等于s次板形调控。
19.优选的，所述s2的根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目标道次的辊缝形状调节量包括：
20.进行s次板形调控；
21.所述s次板形调控结束后，通过入口侧测厚仪得到目标道次的入口侧板厚横向分布函数，通过出口侧测厚仪得到目标道次的出口侧板厚横向分布函数，其中，所述目标道次为选定的待计算道次，所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数为目标道次的入口侧数据，所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数为所述目标道次的出口侧数据；
22.根据所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状控制偏差函数，所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数g
ex
(x)的公式为公式(1)：
23.g
ex
(x)＝h
ex
(x)-h
ex-input
(x)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
24.其中，h
ex
(x)为所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数，h
ex-input
(x)为辊缝形状的偏差值；
25.根据所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数和所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状调节量，所述目标道次的辊缝形状调节量g
rgs
(x)的公式为公式(2)：
26.g
rgs
(x)＝h
ex
(x)-h
en
(x)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
27.其中，h
en
(x)为所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数。
28.优选的，所述s3的根据所述目标道次的辊缝形状调节量，获取所述目标道次的板形调控功效函数包括：
29.当所述目标道次仅驱动一种板形控制手段时，目标道次的板形调控功效函数为公式(3)：
30.fj(x)＝g
rgs
(x)/(b
cj
+b
dj
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
31.其中，j为当前的板形控制手段，fj(x)为所述目标道次的板形调控功效函数，b
cj
为当前的板形控制手段的操作调控量，b
dj
为当前的板形控制手段的传动侧调控量；
32.当所述目标道次驱动两种以上的板形控制手段时，分别计算所述目标道次的每种板形控制手段的板形调控功效函数，所述目标道次的每种板形控制手段的板形调控功效函数的计算公式为公式(4)：
33.f
j*
(x)＝g
rgs
(x)/(b
cj*
+b
dj*
)
×fꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
34.其中，f
j*
(x)为所述目标道次的当前的板形控制手段的板形调控功效函数，b
cj*
为所述目标道次的当前的板形控制手段的操作调控量，b
dj*
为所述目标道次的当前的板形控制手段的传动侧调控量，f为当前的板形控制手段在所述目标道次全部驱动的板形控制手
段的调控功效占比。
35.优选的，所述s4的分别对所述目标道次的板形调控功效函数和所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数进行离散化处理，根据离散化后的结果得到对应的辊缝形状控制偏差均值包括：
36.取2n段离散化分段数和2n段板带分段数，并将所述2n段离散化分段数和2n段板带分段数命名为[-n，+n]区间；
[0037]
在所述[-n，+n]区间中，自[-n，-(n-1)]区间段至[n-1，n]区间段，分成2n个单位长度为1的区间段，计算不同板形控制手段在2n个区间段内的板形调控功效函数，分别得到2n个区间段中每个区间段的板形控制手段调控功效均值；
[0038]
根据所述2n个区间段中每个区间段的板形控制手段调控功效均值得到2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值。
[0039]
优选的，所述s5的结合板形调控功效的控制安全系数a，将2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值分别与h
max
数值及h
min
数值进行对比，得到对比结果，根据对比结果判断待检测轧机是否出现辊缝形状控制偏差包括：
[0040]
设置当前计算的板形控制手段偏差量均值的绝对值|r|；
[0041]
当|r|≤h
max
，且，-|r|≤h
min
时，当前对应次道出现辊形状控制偏差，无需开启控制机制，支持持续生产；
[0042]
当|r|＞h
max
，且，-|r|＞h
min
时，分析所述板带轧机出现辊缝形状控制偏差的情况，根据分析结果对所述板带轧机进行控制偏差溯源；
[0043]
当|r|＝a
×hmax
+m，或，-|r|＝a
×hmax-m时，当前对应次道出现辊缝形状控制偏差，需停机维检，其中，m≥0。
[0044]
优选的，所述当|r|＞h
max
，且，-|r|＞h
min
时，分析所述板带轧机出现辊缝形状控制偏差的情况，根据分析结果对所述板带轧机进行控制偏差溯源包括：
[0045]
s501、针对所述可逆轧机搭建的k种板形控制手段，获取最大辊缝形状控制偏差段，所述最大辊缝形状控制偏差段记为[i,i+q]区间段，计算[i,i+q]区间段内的最大调控功效记为f
p,[i,i+q]
；
[0046]
s502、当f
p,[i,i+q]
《(|h
max
|+|h
min
|)/2，则增大第p项板形调控量至原有的(1+g
ex,[i,i+q)]
/f
p,[i,i+q]
)倍；
[0047]fp,[i,i+q]
＞(h
max
+h
min
)/2，改变[-i，-(i+q)]区间段和[i，(i+q)]区间段的板形控制量差值，使板形控制量差值e＝(g
ex,[i,i+q)]
/f
p,[i,i+q]
)
·
无偏差板形控制量；
[0048]
s503、重新采集入口侧数据、出口侧数据和各板形控制手段对应道次的板形调控功效函数，重新计算当前计算的板形控制手段偏差量均值的绝对值为|r|；
[0049]
若|r|＞h
max
，且，-|r|＞h
min
时，重复执行s501，直至调整至|r|＜h
max
，且，-|r|＜h
min
，停止控制机制。
[0050]
一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控系统，包括:
[0051]
设定模块，用于在板带轧机轧制生产前，设定辊缝形状控制偏差检测周期、设定辊缝形状控制的上偏差极限值h
max
和设定辊缝形状控制的下偏差极限值h
min
；选定可逆轧机搭建的k种板形控制手段，设定辊缝形状调控功效的总安全系数a；
[0052]
数据获取模块，用于根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目
标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目标道次的辊缝形状调节量；
[0053]
离散处理模块，用于根据所述目标道次的辊缝形状调节量，获取所述目标道次的板形调控功效函数；
[0054]
计算模块，用于分别对所述目标道次的板形调控功效函数和所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数进行离散化处理，得到2n个区间段；
[0055]
计算2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值；
[0056]
板带轧机调整模块，用于结合板形调控功效的控制安全系数a，将2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值分别与h
max
数值及h
min
数值进行对比，得到对比结果，根据对比结果判断待检测轧机是否出现辊缝形状控制偏差。
[0057]
优选的，所述设定辊缝形状控制偏差检测的周期长度包括：
[0058]
设定每s次板形调控后进行一次辊缝形状控制偏差检测；
[0059]
其中，一个辊缝形状控制偏差检测的周期长度等于s次板形调控。
[0060]
优选的，所述根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目标道次的辊缝形状调节量包括：
[0061]
进行s次板形调控；
[0062]
所述s次板形调控结束后，通过入口侧测厚仪得到目标道次的入口侧板厚横向分布函数，通过出口侧测厚仪得到目标道次的出口侧板厚横向分布函数，其中，所述目标道次为选定的待计算道次，所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数为目标道次的入口侧数据，所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数为所述目标道次的出口侧数据；
[0063]
根据所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状控制偏差函数，所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数g
ex
(x)的公式为公式(1)：
[0064]gex
(x)＝h
ex
(x)-h
ex-input
(x) (1)
[0065]
其中，h
ex
(x)为所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数，h
ex-input
(x)为辊缝形状的偏差值；
[0066]
根据所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数和所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状调节量，所述目标道次的辊缝形状调节量g
rgs
(x)的公式为公式(2)：
[0067]grgs
(x)＝h
ex
(x)-h
en
(x) (2)
[0068]
其中，h
en
(x)为所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数。
[0069]
上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0070]
上述方案，本方法可实现可逆轧机单项轧制生产、往复轧制生产中的辊缝形状控制偏差在线检测与在线控制，可直观地反映出各项板形控制手段受轧机操作侧与传动侧空间位置而产生的辊缝形状控制效果影响规律，并迅速即时地给出辊缝形状偏差调控策略，实现板带轧机故障的在线检报调节，为板带轧机的连续稳定排产提供保障。
附图说明
[0071]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
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。
[0072]
图1为本技术实施例所提供的一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法流程图；
[0073]
图2为本技术实施例所提供的可逆轧机装置布局图；
[0074]
图3为本技术实施例所提供的辊系及板带分段示意图；
[0075]
图4为本技术实施例所提供的一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控系统结构示意图；
[0076]
图5是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0077]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0078]
无论何种轧机机型，轧机辊缝形状均是影响轧制出口板带断面形状的根本因素。现有板形控制手段可通过出口侧板形板厚变化，评估板凸度、边降值等断面参数指标的变化情况，进而驱动弯辊、窜辊、轧辊交叉等装置来调节辊缝形状。但传统检控手段难以识别因轧机自身磨损或错位所带来的控制偏差，更难以用原有的辊缝形状控制策略进行调控。针对此类问题，本发明提出一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法及系统，可对单机架、多机架可逆轧机的辊缝形状控制偏差进行检测与标定，并根据偏差量进行偏差溯源，进而提出偏差控制方法，有效地提升了轧机辊缝控制能力，
[0079]
如图2和图3所示，本技术的调控组件包括：左侧测厚仪1、左侧板形仪2、左侧卷曲辊3、下工作辊4、下支撑辊5、上支撑辊6、上工作辊7、右侧测厚仪8、右侧板形仪9、右侧卷曲辊10。
[0080]
可逆轧机装置布局采用左右对称结构，图2所示为单机架可逆轧机，其左右两侧分别设置有左侧测厚仪1、左侧板形仪2、左侧卷曲辊3、右侧测厚仪8、右侧板形仪9、右侧卷曲辊10。轧机主体由下工作辊4、下支撑辊5、上支撑辊6、上工作辊7共同构成，可逆轧机检测装置由左侧测厚仪1、左侧板形仪2、右侧测厚仪8、右侧板形仪9共同构成，可逆轧机开收卷由左侧卷曲辊3、右侧卷曲辊10依照轧制方向联动执行。所述的检测装置均可在可逆轧机的轧制生产过程中，实时向辊缝形状控制偏差计算系统反馈产线信息。其中，左侧测厚仪1布设于左侧板形仪2与轧机主体之间，右侧测厚仪8布设于右侧板形仪9与轧机主体之间，两侧测厚仪与板形仪需按照空间位置顺序，依次传递信号。
[0081]
若轧制方向为自左至右，则辊缝形状控制偏差计算系统依次采集左侧入口处板带初始板形、左侧入口处板带初始板厚、右侧入口处板带出口板厚、右侧入口处板带出口板形，以减小系统计算所需的板带各分段板厚值受卷曲的干扰。若轧制方向为自右至左，则辊缝形状控制偏差计算系统依次采集右侧入口处板带初始板形、右侧入口处板带初始板厚、左侧入口处板带出口板厚、左侧入口处板带出口板形。
[0082]
所述的左侧测厚仪1、左侧板形仪2、右侧测厚仪8、右侧板形仪9均采用分段式检测形式。板带被轴向等间距划分为2n个区段，从操作侧至传动侧区段区间为[-n,+n]，第0区段位于板带正中心；左侧测厚仪1、左侧板形仪2、右侧测厚仪8、右侧板形仪9的检测区同样划分为2m个区段，从操作侧至传动侧区段区间为[-m,+m]，第0区段位于各检测装置的正中心。其中，板带划分2n区段的区段长度与检测区2m区段的区段长度相等，且区段数2m取值大于区段数2n取值，以确保能够准确采集不同板宽的板带信息。对于板带的第i区段检测区(-n≤i≤+n)和检测装置的第j区段检测区(-m≤j≤+m)，若i取值等于j取值，则此时板带检测区与各检测装置检测区位于同一控制区间。
[0083]
轧机主体所包含的下工作辊4、下支撑辊5、上支撑辊6、上工作辊7可搭载弯辊、窜辊、轧辊交叉等板形控制装置，可在外部二级控制系统中进行板形控制量的调整，进而调节辊缝形状。所述的外部二级控制系统可将操作侧和传动侧的分界面视为对称面，对称地调节操作侧与传动侧的板形控制量，进而改变辊缝至平整形状。
[0084]
所述的弯辊、窜辊、轧辊交叉等板形控制量可由二级控制系统传递给辊缝形状控制偏差计算系统，用于辊缝形状控制偏差量的求解。所述的辊缝形状控制偏差计算系统自板带轧制开始即可开启，其采样、计算等操作的时间间隔可选定为每s次板形调控后计算一次。
[0085]
如图1所示，基于上述的调控组件，本技术提供一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法，包括下述步骤：
[0086]
s1、在板带轧机轧制生产前，设定辊缝形状控制偏差检测周期、设定辊缝形状控制的上偏差极限值h
max
和设定辊缝形状控制的下
[0087]
偏差极限值h
min
；
[0088]
选定可逆轧机搭建的k种板形控制手段，设定辊缝形状调控功效的总安全系数a。
[0089]
其中，优选的，所述s1的设定辊缝形状控制偏差检测的周期长度包括：
[0090]
设定每s次板形调控后进行一次辊缝形状控制偏差检测；一个辊缝形状控制偏差检测的周期长度等于s次板形调控。
[0091]
具体的一种实施方式，s1、在执行轧制前，设定辊缝形状控制偏差检测周期(每s次板形调控后进行一次辊缝形状控制偏差检测)，设定辊缝形状控制的上、下偏差极限值h
max
与h
min
；选定可逆轧机共搭载k种板形控制手段，设定辊缝形状调控功效的总安全系数a；
[0092]
其中，辊缝形状控制偏差检测是检测实际辊缝形状与理想辊缝形状的偏差值，具体为：经历s次板形调控之后，使用轧机出口侧测厚仪获取出口侧板厚的横向(宽度方向)分布函数h
ex
(x)，并将实测数据h
ex
(x)与理想数据h
ex-input
(x)逐一作差，进而获取辊缝形状控制偏差值函数g
ex
(x)。
[0093]
其中，所述s1的可逆轧机所搭载的板形控制手段k项包括：
[0094]
设定第1项板形控制手段的无偏差板形调控功效函数f
1,板形控制量
(x)；
[0095]
设定第2项板形控制手段的无偏差板形调控功效函数f
2,板形控制量
(x)；
[0096]
直至设定第k项板形控制手段的无偏差板形调控功效函数f
k,板形控制量
(x)；
[0097]
其中，k取正整数。
[0098]
s2、根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目
标道次的辊缝形状调节量。
[0099]
具体包括：
[0100]
进行s次板形调控；
[0101]
所述s次板形调控结束后，通过入口侧测厚仪得到目标道次的入口侧板厚横向分布函数，通过出口侧测厚仪得到目标道次的出口侧板厚横向分布函数，其中，所述目标道次为选定的待计算道次，所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数为目标道次的入口侧数据，所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数为所述目标道次的出口侧数据；
[0102]
根据所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状控制偏差函数，所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数g
ex
(x)的公式为公式(1)：
[0103]gex
(x)＝h
ex
(x)-h
ex-input
(x)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0104]
其中，h
ex
(x)为所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数，h
ex-input
(x)为辊缝形状的偏差值；
[0105]
根据所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数和所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状调节量，所述目标道次的辊缝形状调节量g
rgs
(x)的公式为公式(2)：
[0106]grgs
(x)＝h
ex
(x)-h
en
(x)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0107]
其中，h
en
(x)为所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数。
[0108]
具体的一种实施方式，所述步骤s2包括：
[0109]
经历s次板形调控后，通过入口侧测厚仪和出口侧测厚仪分别获取入口侧板厚横向分布函数h
en
(x)和h
ex
(x)，计算本道次辊缝形状控制偏差函数g
ex
(x)＝h
ex
(x)-h
ex-input
(x)与本道次辊缝形状调节量g
rgs
(x)＝h
ex
(x)-h
en
(x)；同时，获取本道次k个板形控制手段的操作调控量[b
c1
,b
c2
,
…
,b
ck
]与传动侧调控量[b
d1
,b
d2
,
…
,b
dk
]。
[0110]
s3、根据所述目标道次的辊缝形状调节量，获取所述目标道次的板形调控功效函数，具体包括：
[0111]
当所述目标道次仅驱动一种板形控制手段时，目标道次的板形调控功效函数为公式(3)：
[0112]fj
(x)＝g
rgs
(x)/(b
cj
+b
dj
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0113]
其中，j为当前的板形控制手段，fj(x)为所述目标道次的板形调控功效函数，b
cj
为当前的板形控制手段的操作调控量，b
dj
为当前的板形控制手段的传动侧调控量；
[0114]
当所述目标道次驱动两种以上的板形控制手段时，分别计算所述目标道次的每种板形控制手段的板形调控功效函数，所述目标道次的每种板形控制手段的板形调控功效函数的计算公式为公式(4)：
[0115]fj*
(x)＝g
rgs
(x)/(b
cj*
+b
dj*
)
×fꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0116]
其中，f
j*
(x)为所述目标道次的当前的板形控制手段的板形调控功效函数，b
cj*
为所述目标道次的当前的板形控制手段的操作调控量，b
dj*
为所述目标道次的当前的板形控制手段的传动侧调控量，f为当前的板形控制手段在所述目标道次全部驱动的板形控制手段的调控功效占比。
[0117]
具体的一种实施方式，步骤s3具体包括：
[0118]
根据本道次辊缝形状调节量g
rgs
(x)，获取本道次板形控制手段的板形调控功效函
数；
[0119]
若本道次仅驱动一种板形控制手段j，则其调控功效函数可表示为fj(x)＝g
rgs
(x)/(b
cj
+b
dj
)；
[0120]
若本道次驱动两种，例如为板形控制手段j和板形控制手段h，则其调控功效函数则表示为fj(x)＝s
·grgs
(x)/(b
cj
+b
dj
)、fh(x)＝(1-s)
·grgs
(x)/(b
ch
+b
dh
)，其中s为板形控制手段j的本道次调控功效占比。
[0121]
s4、分别对所述目标道次的板形调控功效函数和所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数进行离散化处理，得到2n个区间段；计算2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值，具体包括：
[0122]
所述s4的分别对所述目标道次的板形调控功效函数和所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数进行离散化处理，根据离散化后的结果得到对应的辊缝形状控制偏差均值包括：
[0123]
取2n段离散化分段数和2n段板带分段数，并将所述2n段离散化分段数和2n段板带分段数命名为[-n，+n]区间；
[0124]
在所述[-n，+n]区间中，自[-n，-(n-1)]区间段至[n-1，n]区间段，分成2n个单位长度为1的区间段，计算不同板形控制手段在2n个区间段内的板形调控功效函数，分别得到2n个区间段中每个区间段的板形控制手段调控功效均值；
[0125]
根据所述2n个区间段中每个区间段的板形控制手段调控功效均值得到2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值。
[0126]
具体的一种实施方式，步骤s4包括：
[0127]
对所述的本道次辊缝形状控制偏差函数g
ex
(x)和本道次各板形控制手段调控功效函数fj(x)进行离散化处理，其中，离散化分段数与板带分段数相同，均取2n段，并命名为[-n，+n]区间；
[0128]
自[-n，-(n-1)]区间段起且在[-n，+n]区间中，依次计算不同板形控制手段在2n个区间段内的调控功效函数f1(x)、f2(x)、
…
、fk(x)，并得到2n个区间段内各板形控制手段调控功效均值f
1,[-n,-(n-1)]
、
…
、f
1,[n-1,n]
、f
2,[-n,-(n-1)]
、
…
、f
2,[n-1,n]
、
…
、f
k,[-n,-(n-1)]
、
…
、f
k,[n-1,n]
；
[0129]
自[-n，-(n-1)]区间段起且在[-n，+n]区间中，再依次计算2n个区段的辊缝形状控制偏差均值g
ex,[-n,-(n-1)]
、
…
、g
ex,[n-1,n]
。
[0130]
s5、结合板形调控功效的控制安全系数a，将2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值分别与h
max
数值及h
min
数值进行对比，得到对比结果，根据对比结果判断待检测轧机是否出现辊缝形状控制偏差。
[0131]
具体的一种实施方式，s5步骤具体包括：
[0132]
结合辊缝形状调控功效的总安全系数a，将所述的2n个区段的辊缝形状控制偏差均值g
ex,[-n,-(n-1)]
、
…
、g
ex,[n-1,n]
与设h
max
及h
min
进行对比，根据对比结果判断待检测轧机是否出现辊缝形状控制偏差，其中，设置当前计算的板形控制手段偏差量均值的绝对值|r|为公式(5)；
[0133][0134]
当|r|≤h
max
，且，-|r|≤h
min
时，当前对应次道出现辊形状控制偏差，无需开启控制机制，支持持续生产；
[0135]
当|r|＞h
max
，且，-|r|＞h
min
时，分析所述板带轧机出现辊缝形状控制偏差的情况，根据分析结果对所述板带轧机进行控制偏差溯源；
[0136]
当|r|＝a
×hmax
+m，或，-|r|＝a
×hmax-m时，当前对应次道出现辊缝形状控制偏差，需停机维检，其中，m≥0。
[0137]
其中，所述当|r|＞h
max
，且，-|r|＞h
min
时，分析所述板带轧机出现辊缝形状控制偏差的情况，根据分析结果对所述板带轧机进行控制偏差溯源包括：
[0138]
s501、针对所述可逆轧机搭建的k种板形控制手段，获取最大辊缝形状控制偏差段，所述最大辊缝形状控制偏差段记为[i,i+q]区间段，计算[i,i+q]区间段内的最大调控功效记为f
p,[i,i+q]
；
[0139]
s502、当f
p,[i,i+q]
《(|h
max
|+|h
min
|)/2，则增大第p项板形调控量至原有的(1+g
ex,[i,i+q)]
/f
p,[i,i+q]
)倍；
[0140]fp,[i,i+q]
＞(h
max
+h
min
)/2，改变[-i，-(i+q)]区间段和[i，(i+q)]区间段的板形控制量差值，使板形控制量差值e＝(g
ex,[i,i+q)]
/f
p,[i,i+q]
)
·
无偏差板形控制量；
[0141]
s503、重新采集入口侧数据、出口侧数据和各板形控制手段对应道次的板形调控功效函数，重新计算当前计算的板形控制手段偏差量均值的绝对值为|r|；
[0142]
若|r|＞h
max
，且，-|r|＞h
min
时，重复执行s501，直至调整至|r|＜h
max
，且，-|r|＜h
min
，停止控制机制。
[0143]
本方法在生产中的具体一种实施方式如下：
[0144]
轧制生产前，为辊缝形状控制偏差计算系统设定检测周期长度，设定每s次板形调控后计算一次辊缝形状控制偏差；设定可逆轧机所搭载的板形控制手段3项，并计入第1项板形控制手段的无偏差板形调控功效函数f
1,板形控制量
(x)，第2项板形控制手段的无偏差板形调控功效函数f
2,板形控制量
(x)，第3项板形控制手段的无偏差板形调控功效函数f
3,板形控制量
(x)；设定板形调控功效的控制偏差上限值h
max
＝+10μm及下限值h
min
＝-10μm，并设定板形调控功效的控制安全系数a＝3。
[0145]
板带轧机生产并经历10次板形调控，获取入口侧数据和出口侧数据；获取各板形控制手段的各道次板形调控功效函数。
[0146]
对板形调控功效函数进行离散化处理，离散化分段数与板带分段数相同，均取20段，并以[-10，+10]区间命名。
[0147]
自[-10,-9]区段起，依次计算各板形调控功效函数的该道次与无偏差道次的偏差量h
1,板形控制量
(x)、h
2,板形控制量
(x)、h
3,板形控制量
(x)，计算方法为h
k,板形控制量
(x)＝g
k,板形控制量
(x)-f
k,板形控制量
(x)；计算该区段各板形调控手段的偏差量均值h
1,板形控制量,[-10,-9]
＝11μm、h
2,板形控制量,[-10,-9]
＝3μm、h
k,板形控制量,[-10,-9]
＝7μm。
[0148]
板形调控手段1的偏差量均值大于h
max
＝+10μm，则此时轧机出现明显的辊缝形状控制偏差，需开启控制机制、进行回调。
[0149]
对比各区段各板形控制手段偏差量均值，提取出现板形调控功效的最大控制偏差的板形控制手段1和出现位置[6,7]。
[0150]
计f
1,板形控制量
(x)＝h
1,板形控制量,[6,7]-h
1,板形控制量,[-7,-6]
＝11.5μm，f
p,板形控制量
(x)》10μm，则该板形控制手段的辊缝形状控制偏差是由搭载该板形控制手段的轧辊操作侧与传动侧空间位置差异引发。对于该板形控制手段的回调，需改变[6,7]区段侧与[-7,-6]区段侧的板形控制量差值，因板形控制手段为液压弯辊，经计算，差值取值＝36kn。
[0151]
对板形控制量进行调整后，再次采集入口侧数据、出口侧数据、各板形控制手段的调整后道次板形调控功效函数，并执行步骤四和步骤五，无最大偏差值出现，停止控制机制。
[0152]
本方法可实现可逆轧机单项轧制生产、往复轧制生产中的辊缝形状控制偏差在线检测与在线控制，可直观地反映出各项板形控制手段受轧机操作侧与传动侧空间位置而产生的辊缝形状控制效果影响规律，并迅速即时地给出辊缝形状偏差调控策略，实现板带轧机故障的在线检报调节，为板带轧机的连续稳定排产提供保障。
[0153]
如图4所示，一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控系统，包括:
[0154]
设定模块100，用于在板带轧机轧制生产前，设定辊缝形状控制偏差检测周期、设定辊缝形状控制的上偏差极限值h
max
和设定辊缝形状控制的下偏差极限值h
min
；选定可逆轧机搭建的k种板形控制手段，设定辊缝形状调控功效的总安全系数a；
[0155]
数据获取模块200，用于根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目标道次的辊缝形状调节量；
[0156]
离散处理模块300，用于根据所述目标道次的辊缝形状调节量，获取所述目标道次的板形调控功效函数；
[0157]
计算模块400，用于分别对所述目标道次的板形调控功效函数和所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数进行离散化处理，得到2n个区间段；
[0158]
计算2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值；
[0159]
板带轧机调整模块500，用于结合板形调控功效的控制安全系数a，将2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值分别与h
max
数值及h
min
数值进行对比，得到对比结果，根据对比结果判断待检测轧机是否出现辊缝形状控制偏差。
[0160]
优选的，所述设定辊缝形状控制偏差检测的周期长度包括：
[0161]
设定每s次板形调控后进行一次辊缝形状控制偏差检测；
[0162]
其中，一个辊缝形状控制偏差检测的周期长度等于s次板形调控。
[0163]
优选的，所述根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目标道次的辊缝形状调节量包括：
[0164]
进行s次板形调控；
[0165]
所述s次板形调控结束后，通过入口侧测厚仪得到目标道次的入口侧板厚横向分布函数，通过出口侧测厚仪得到目标道次的出口侧板厚横向分布函数，其中，所述目标道次
为选定的待计算道次，所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数为目标道次的入口侧数据，所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数为所述目标道次的出口侧数据；
[0166]
根据所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状控制偏差函数，所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数g
ex
(x)的公式为公式(1)：
[0167]gex
(x)＝h
ex
(x)-h
ex-input
(x) (1)
[0168]
其中，h
ex
(x)为所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数，h
ex-input
(x)为辊缝形状的偏差值；
[0169]
根据所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数和所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状调节量，所述目标道次的辊缝形状调节量g
rgs
(x)的公式为公式(2)：
[0170]grgs
(x)＝h
ex
(x)-h
en
(x) (2)
[0171]
其中，h
en
(x)为所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数。
[0172]
本系统可实现可逆轧机单项轧制生产、往复轧制生产中的辊缝形状控制偏差在线检测与在线控制，可直观地反映出各项板形控制手段受轧机操作侧与传动侧空间位置而产生的辊缝形状控制效果影响规律，并迅速即时地给出辊缝形状偏差调控策略，实现板带轧机故障的在线检报调节，为板带轧机的连续稳定排产提供保障。
[0173]
图5是本发明实施例提供的一种电子设备700的结构示意图，该电子设备600可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，cpu)710和一个或一个以上的存储器720，其中，存储器720中存储有至少一条指令，至少一条指令由处理器710加载并执行以实现上述一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法的步骤。
[0174]
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由终端中的处理器执行以完成上述一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法。例如，计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0175]
以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法，其特征在于，包括下述步骤：s1、在板带轧机轧制生产前，设定辊缝形状控制偏差检测周期、设定辊缝形状控制的上偏差极限值h
max
和设定辊缝形状控制的下偏差极限值h
min
；选定可逆轧机搭建的k种板形控制手段，设定辊缝形状调控功效的总安全系数a；s2、根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目标道次的辊缝形状调节量；s3、根据所述目标道次的辊缝形状调节量，获取所述目标道次的板形调控功效函数；s4、分别对所述目标道次的板形调控功效函数和所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数进行离散化处理，得到2n个区间段；计算2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值；s5、结合板形调控功效的控制安全系数a，将2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值分别与h
max
数值及h
min
数值进行对比，得到对比结果，根据对比结果判断待检测轧机是否出现辊缝形状控制偏差。2.根据权利要求1所述的一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法，其特征在于，所述s1的设定辊缝形状控制偏差检测的周期长度包括：设定每s次板形调控后进行一次辊缝形状控制偏差检测；其中，一个辊缝形状控制偏差检测的周期长度等于s次板形调控。3.根据权利要求1所述的一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法，其特征在于，所述s2的根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目标道次的辊缝形状调节量包括：进行s次板形调控；所述s次板形调控结束后，通过入口侧测厚仪得到目标道次的入口侧板厚横向分布函数，通过出口侧测厚仪得到目标道次的出口侧板厚横向分布函数，其中，所述目标道次为选定的待计算道次，所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数为目标道次的入口侧数据，所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数为所述目标道次的出口侧数据；根据所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状控制偏差函数，所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数g
rgs
(x)的公式为公式(1)：g
ex
(x)＝h
ex
(x)-h
ex-input
(x)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，h
ex
(x)为所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数，h
ex-input
(x)为辊缝形状的偏差值；根据所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数和所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状调节量，所述目标道次的辊缝形状调节量g
rgs
(x)的公式为公式(2)：g
rgs
(x)＝h
ex
(x)-h
en
(x)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，h
en
(x)为所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数。4.根据权利要求1所述的一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法，其特征在于，所述s3的根据所述目标道次的辊缝形状调节量，获取所述目标道次的板形调控功效函
数包括：当所述目标道次仅驱动一种板形控制手段时，目标道次的板形调控功效函数为公式(3)：f
j
(x)＝g
rgs
(x)/(b
cj
+b
dj
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)其中，j为当前的板形控制手段，f
j
(x)为所述目标道次的板形调控功效函数，b
cj
为当前的板形控制手段的操作调控量，b
dj
为当前的板形控制手段的传动侧调控量；当所述目标道次驱动两种以上的板形控制手段时，分别计算所述目标道次的每种板形控制手段的板形调控功效函数，所述目标道次的每种板形控制手段的板形调控功效函数的计算公式为公式(4)：其中，为所述目标道次的当前的板形控制手段的板形调控功效函数，为所述目标道次的当前的板形控制手段的操作调控量，为所述目标道次的当前的板形控制手段的传动侧调控量，f为当前的板形控制手段在所述目标道次全部驱动的板形控制手段的调控功效占比。5.根据权利要求1所述的一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法，其特征在于，所述s4的分别对所述目标道次的板形调控功效函数和所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数进行离散化处理，根据离散化后的结果得到对应的辊缝形状控制偏差均值包括：取2n段离散化分段数和2n段板带分段数，并将所述2n段离散化分段数和2n段板带分段数命名为[-n，+n]区间；在所述[-n，+n]区间中，自[-n，-(n-1)]区间段至[n-1，n]区间段，分成2n个单位长度为1的区间段，计算不同板形控制手段在2n个区间段内的板形调控功效函数，分别得到2n个区间段中每个区间段的板形控制手段调控功效均值；根据所述2n个区间段中每个区间段的板形控制手段调控功效均值得到2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值。6.根据权利要求1所述的一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法，其特征在于，所述s5的结合板形调控功效的控制安全系数a，将2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值分别与h
max
数值及h
min
数值进行对比，得到对比结果，根据对比结果判断待检测轧机是否出现辊缝形状控制偏差包括：设置当前计算的板形控制手段偏差量均值的绝对值|r|；当|r|≤h
max
，且，-|r|≤h
min
时，当前对应次道出现辊形状控制偏差，无需开启控制机制，支持持续生产；当|r|＞h
max
，且，-|r|＞h
min
时，分析所述板带轧机出现辊缝形状控制偏差的情况，根据分析结果对所述板带轧机进行控制偏差溯源；当|r|＝a
×
h
max
+m，或，-|r|＝a
×
h
max-m时，当前对应次道出现辊缝形状控制偏差，需停机维检，其中，m≥0。7.根据权利要求4所述一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法，其特征在于，所述当|r|＞h
max
，且，-|r|＞h
min
时，分析所述板带轧机出现辊缝形状控制偏差的情况，根据分析结果对所述板带轧机进行控制偏差溯源包括：
s501、针对所述可逆轧机搭建的k种板形控制手段，获取最大辊缝形状控制偏差段，所述最大辊缝形状控制偏差段记为[i,i+q]区间段，计算[i,i+q]区间段内的最大调控功效记为f
p,[i,i+q]
；s502、当f
p,[i,i+q]
<(|h
max
|+|h
min
|)/2，则增大第p项板形调控量至原有的(1+g
ex,[i,i+q)]
/f
p,[i,i+q]
)倍；f
p,[i,i+q]
＞(h
max
+h
min
)/2，改变[-i，-(i+q)]区间段和[i，(i+q)]区间段的板形控制量差值，使板形控制量差值e＝(g
ex,[i,i+q)]
/f
p,[i,i+q]
)
·
无偏差板形控制量；s503、重新采集入口侧数据、出口侧数据和各板形控制手段对应道次的板形调控功效函数，重新计算当前计算的板形控制手段偏差量均值的绝对值为|r|；若|r|＞h
max
，且，-|r|＞h
min
时，重复执行s501，直至调整至|r|＜h
max
，且，-|r|＜h
min
，停止控制机制。8.一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控系统，其特征在于，包括:设定模块，用于在板带轧机轧制生产前，设定辊缝形状控制偏差检测周期、设定辊缝形状控制的上偏差极限值h
max
和设定辊缝形状控制的下偏差极限值h
min
；选定可逆轧机搭建的k种板形控制手段，设定辊缝形状调控功效的总安全系数a；数据获取模块，用于根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目标道次的辊缝形状调节量；离散处理模块，用于根据所述目标道次的辊缝形状调节量，获取所述目标道次的板形调控功效函数；计算模块，用于分别对所述目标道次的板形调控功效函数和所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数进行离散化处理，得到2n个区间段；计算2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值；板带轧机调整模块，用于结合板形调控功效的控制安全系数a，将2n个区间段中每个区间段的辊缝形状控制偏差均值分别与h
max
数值及h
min
数值进行对比，得到对比结果，根据对比结果判断待检测轧机是否出现辊缝形状控制偏差。9.根据权利要求8所述一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控系统，其特征在于，所述设定辊缝形状控制偏差检测的周期长度包括：设定每s次板形调控后进行一次辊缝形状控制偏差检测；其中，一个辊缝形状控制偏差检测的周期长度等于s次板形调控。10.根据权利要求8所述一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控系统，其特征在于，所述根据所述检测周期长度进行辊缝形状控制偏差检测，获取目标道次的入口侧数据和所述目标道次的出口侧数据，得到所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数和所述目标道次的辊缝形状调节量包括：进行s次板形调控；所述s次板形调控结束后，通过入口侧测厚仪得到目标道次的入口侧板厚横向分布函数，通过出口侧测厚仪得到目标道次的出口侧板厚横向分布函数，其中，所述目标道次为选定的待计算道次，所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数为目标道次的入口侧数据，所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数为所述目标道次的出口侧数据；
根据所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状控制偏差函数，所述目标道次的辊缝形状控制偏差函数g
ex
(x)的公式为公式(1)：g
ex
(x)＝h
ex
(x)-h
ex-input
(x)(1)其中，h
ex
(x)为所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数，h
ex-input
(x)为辊缝形状的偏差值；根据所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数和所述目标道次的出口侧板厚横向分布函数得到目标道次的辊缝形状调节量，所述目标道次的辊缝形状调节量g
rgs
(x)的公式为公式(2)：g
rgs
(x)＝h
ex
(x)-h
en
(x)(2)其中，h
en
(x)为所述目标道次的入口侧板厚横向分布函数。

技术总结
本发明提供一种用于可逆轧机的辊缝形状控制偏差检控方法，包括：在板带轧机轧制生产前，通过设定相关数据，获取入口侧数据和出口侧数据，同时获取各板形控制手段对应道次的板形调控功效函数；对板形调控功效函数进行离散化处理，离散化分段数与板带分段数相同，均取2n段，为[-n，+n]区间；自[-n，-(n-1)]区间段起且在[-n，+n]区间中，依次计算每个区间段的每个板形调控功效函数的对应道次与无偏差道次的偏差量，得到每个区间段的每个板形控制手段偏差量均值，每个区间段长度为1；结合板形调控功效的控制安全系数A，将每个区间段的每个板形控制手段偏差量均值与设h


技术研发人员：杨庭松 郑帅帅 孙文权 何安瑞 刘超
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/8/9