專利名稱：基于模型求得用于寬帶材熱軋機組的軋制機架的非對稱的執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行機構(gòu)-理論值 ...的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種基于模型地控制用于寬帶材熱軋機組、尤其精軋機組的帶運行的方案。
背景技術(shù)：
寬帶材熱軋機組、尤其精軋機組具有多個由要軋制的帶、通常是金屬帶、如鋼帶、 鋁帶、銅帶或一般有色金屬帶先后通過的軋制機架&、&、&、…Gn，其中利用常見的控制和調(diào)節(jié)方法能夠?qū)崿F(xiàn)，軋制的帶具有所期望的最終溫度和所期望的最終厚度。其它用于評價軋制質(zhì)量的重要參數(shù)例如是帶的外形(Profil)、輪廓(Kontur)和平直度。與此相關(guān)列舉DE 102 11 623 Al，在其中詳細描述了一些重要的基本概念。最重要的概念在這里要再一次定義。“帶外形”或帶的“外形值”表示帶邊緣上的帶厚與帶中心的帶厚的偏差?！皫Ш褫喞?指的是在帶寬度上除了帶中心的帶厚外的帶厚變化。帶厚輪廓可以分成基于帶中心對稱的部分和非對稱的部分。非對稱的部分以“帶厚斜度”表示。概念“平直度”用作在帶中存在的內(nèi)部應力的同義詞，而且與這個內(nèi)部應力是否導致金屬帶的可見變形無關(guān)。
總是相對于軋機機組中心線看去，帶以已知的基于機架中心(在Z=O時)的相應中心錯位并且以已知的相應的入口端的帶厚斜度進入到每個軋制機架Gi (i=l,…，η)中，由此帶或帶端頭從相應軋制機架中以相應的中心錯位、相應的出口端的帶厚斜度和相應的出口端的帶曲率排出。
在軋制帶時可能將內(nèi)部應力“軋入”到帶中。根據(jù)帶厚、帶寬、帶的材料特性和可能作用于帶上的外部拉應力，這種內(nèi)部應力導致或大或小顯現(xiàn)的帶變形，例如形成波浪狀或馬刀狀(Saebelbildung)。對于在軋制機架中“軋入”固有應力的主要原因是進入到機架中的帶的不消失的帶厚斜度。帶厚斜度可能具有不同的原因。因此例如可以使帶已經(jīng)在軋制之前具有楔形的厚度輪廓。備選地，通過在前置的軋制機架的軋制間隙中進行軋制引起帶厚斜度。對于在軋制機架中材料變形期間將帶厚斜度加入到帶中考慮多個因素。例如帶可以具有在帶寬上的溫度梯度，帶偏心地進入到軋制間隙中或者軋制間隙本身是楔形的。這些(和其它)因素組合也是可能的。
如果熱軋帶材也以不可忽略的帶厚斜度和/或偏心地進入到機架Gi中，則帶形狀在機架Gi與Gw之間的接著的中間機架段中通常不是直線的、而是馬刀形地延伸。馬刀形的走向取決于，帶是否只單側(cè)地夾緊在機架中(在機架中進入或排出時)或者在兩側(cè)被兩個相互銜接的機架作用(在軋制帶的主要部分時，即除了帶頭和帶尾)。帶拉力對馬刀形并由此對帶運行和帶位置、尤其帶位置與中心位置的偏差的影響顯然易于理解如果觀察從機架61排出的帶的帶棱邊并且假設，塑性的材料流在這個帶棱邊上的速度低于在另一帶棱邊上的速度，則顯然，只要下一機架Gw作用時，帶拉力在帶寬上是不均勻的。在此帶拉力在所考慮的“更短”的帶棱邊上更高。較高的帶拉力引起帶在這個帶棱邊上的更劇烈地厚度減小，并由此提高塑性的材料流在這個棱邊上的速度。塑性的材料流的速度在帶寬上降低；中間機架張力穩(wěn)定地作用于在精軋機組內(nèi)部的帶運行。
對于帶運行控制使用在軋機機組的單個機架Gi上的執(zhí)行機構(gòu)，它們在帶寬上基于機架中心或帶中心非對稱地影響軋制間隙的形狀，并由此影響帶厚外形。這種執(zhí)行機構(gòu)例如是擺動和非對稱的彎曲力。此外也設有對稱的執(zhí)行機構(gòu)，例如對稱的彎曲力、用于軸向移動所謂的CVC工作輥(具有S形磨削的軋輥)和/或所謂的“Pair-crossing (對輥交叉)” 的機構(gòu)。這些對稱的執(zhí)行機構(gòu)用于外形控制和平直度控制。在DE 102 11 623 Al中公開了自動的、基于模型的用于外形和平直度控制的方法和裝置。
在現(xiàn)有技術(shù)中例如也已知，軋機機組的控制者在帶進入時視覺地跟隨帶頭-按照其個人對于帶位置和帶波浪的印象-調(diào)整由帶頭直接穿過的軋制機架進行靠合(尤其軋輥的擺動位置)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，給出一種用于具有多個機架的軋機機組、尤其寬帶材熱軋機組或精軋機組的帶運行控制的控制方法以及控制器。
這個目的通過在獨立權(quán)利要求中給出的發(fā)明實現(xiàn)。由從屬權(quán)利要求給出有利的擴展結(jié)構(gòu)。
在按照本發(fā)明的解決方案中給出一種完全的基于模型的用于軋機機組的帶運行控制的控制方法。在此介紹一種方法，通過它能夠計算用于帶運行控制的非對稱的軋制機架執(zhí)行機構(gòu)的理論值。
按照本發(fā)明建議一種基于模型求得用于寬帶材熱軋機組的非對稱的執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行機構(gòu)-理論值的迭代的方法，該寬帶材熱軋機組具有多個軋制機架Gi，其中i=l，…，η 且！! > 2，用于軋制熱軋帶材，其中每個軋制機架Gi具有軋制間隙，所述軋制間隙具有軋制間隙輪廓，并且所述執(zhí)行機構(gòu)這樣作用于機架的軋輥上，使得對于每個機架Gi在軋輥之間調(diào)整軋制間隙的確定的目標輪廓Ki (z;k)。該方法是迭代的方法，它在每個方法循環(huán)中具有5個單個步驟1)在第一步驟中給定每個機架Gi后面的理論速度斜度( (k))，2)在第二步驟中求得在機架Gi,其中i=l，…，n-1，的出口上的帶厚輪廓Qi(z;k)的值，其中2. 1)首先，借助于帶平直度模型為每個機架Gi計算在機架Gi的相應的出口上的速度曲線(Vi (ζ ；k))，其中對每個機架Gi配有自身的帶平直度模型，其中在帶平直度模型中考慮在相應機架Gi的入口上的熱軋帶材的帶厚輪廓θ η (ζ ;k)和出口上的熱軋帶材的帶厚輪廓 Qi (ζ ；k),2. 2)接著，將在計算的速度曲線(Vi (ζ ；k))中作為參數(shù)得到的速度斜度(Vi⑴(ζ ；k)) 與在第一步驟中給定的理論速度斜度(V^s (k))進行比較，2. 3)如果計算的速度斜度(Vi⑴(k))不位于圍繞理論速度斜度(k))的公差范圍中，修改帶厚輪廓Q1 (z;k)至Qiri (ζ ;k)，并由此重新執(zhí)行第二步驟，或者2. 4)如果計算的速度斜度(Vi⑴(k))位于圍繞理論速度斜度(k))的公差范圍中，轉(zhuǎn)移到第三步驟，3)在第三步驟中借助于材料流模型確定對于每個機架Gi要施加的軋制力分布Α(ζ ； k)，其中對每個機架Gi配有材料流模型，4)在第四步驟中求得用于帶運行-執(zhí)行機構(gòu)的目標輪廓Ki(ζ ；k)，其中4. 1)首先，由軋制力分布(ζ ；k)對于每個機架Gi借助工作軋輥-壓扁模型計算軋輥在機架Gi中的壓扁量Ai (ζ ；k),4. 2)通過從相應的在第二步驟中求得的在機架Gi的出口上的帶厚輪廓Qi (z;k)減去所述壓扁量Ai (z ;k)，為每個機架Gi計算剩余-帶厚外形Qi (ζ ；k)-Ai (ζ ；k),4. 3)通過消去剩余-帶厚外形的對稱部分，為每個機架Gi計算目標輪廓Ki (ζ ；k)，其中所述目標輪廓Ki (ζ ；k)相當于剩余-帶厚外形的在此保留的部分，5)在第五步驟中最終為每個機架Gi借助于優(yōu)化方法由所述目標輪廓Ki(ζ ；k)計算執(zhí)行機構(gòu)-理論值。
有利地，在第一步驟中首先-測量在每個機架Gi前面的熱軋帶材(10)的偏心度(Ι"和最后的機架Gn后面的熱軋帶材(10)的偏心度dn，-測量在最后的機架6 后面的帶厚輪廓θη (ζ ；k), -求得第一機架G1前面的帶厚輪廓Qtl (z;k)，尤其通過測量或估算。
在控制回路中由之前進行的方法循環(huán)k-Ι的理論速度斜度(k-1)和偏心度測量值dH (k-Ι)和Cli (k-Ι)以及偏心度測量值dH⑴和屯(k)計算給定的理論速度斜度C⑴。
在第二步驟中對配屬于機架Gi的帶平直度模型輸送下面的數(shù)據(jù) -在機架Gi的入口上的偏心度測量值Cli (k)，-在機架Gi的入口和出口上的帶厚輪廓θ η (z;k)和Qi (ζ ；k) -在機架Gi的入口和出口上的帶拉力， -在機架Gi的入口上的速度曲線ν η (ζ ；k), -在機架Gi中測得的軋制力& (k)，-用于帶寬、在帶中心的入口厚度和在機架Gi中的熱軋帶材(10)的減薄量的理論值。
在第三步驟中對材料流模型輸送與帶平直度模型相同的數(shù)據(jù)。附加地作為材料流模型的輸入?yún)?shù)使用摩擦參數(shù)R，它們描述在軋制間隙中在縱向和橫向上的摩擦特性。
在第四步驟中緊接著分步驟4. 2)首先從剩余-帶厚外形Qi (Z^)-Ai (ζ ；k) 中附加地減去修正值屮(Z;k)、bi (Z;k)、Ci (Ζ ；k)0在此-Bi (Ζ ；k)是工作軋輥的初始輪廓，-bi (Z;k)是當前計算的熱凸度和磨損凸度，以及-Ci (ζ ；k)是機架Gi的對稱的外形-和平直度-執(zhí)行機構(gòu)的輪廓。
接著在分步驟4. 3)中為了求得目標輪廓Ki (ζ ；k)接著利用由此修正的剩余-帶厚外形。
此外建議一種按照本發(fā)明的計算機程序產(chǎn)品，用于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法，以及6一種通過這種計算機程序產(chǎn)品編程的控制計算機，用于具有至少兩個軋制機架Gi的軋機機組。
與不基于模型的帶運行控制相比，通過按照本發(fā)明的解決方案得到優(yōu)點，即在成功地引導設備以后對于后續(xù)設備需要更短的投入運行和維護時間，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對于新的產(chǎn)品系列更好的外推性。


本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征和細節(jié)由下面描述的實施例以及借助于附圖給出。
附圖示出圖1多機架軋機機組的示意2軋機機組的示意圖，用于表示第二方法步驟， 圖3軋機機組的示意圖，用于表示第三方法步驟， 圖4軋機機組的示意圖，用于表示第四方法步驟， 圖5軋機機組的示意圖，用于表示第五方法步驟。
在附圖中一致或相互對應的部位、零部件、組件或方法步驟以相同的附圖標記表7J\ ο具體實施方式
圖1示出軋機機組1的側(cè)視圖或截面圖，具有在那里要軋制的帶10和一定數(shù)量的軋制機架Gi (i=l，2，···!!)。在所示示例中該軋機機組具有η個機架，其中僅示出最前面的兩個機架G” (；2和最后的兩個機架Glri和Gn。
按照圖1由控制計算機2控制用于軋制金屬帶10的軋機機組1。在此控制計算機 2的運行方式由計算機程序產(chǎn)品2’確定，通過它編程控制計算機2。
下面由笛卡爾坐標系開始，其中坐標系的χ軸相當于帶10的移動方向，y軸給出帶厚方向并且ζ軸沿著橫交于帶10的方向或者機架Gi的軋輥21的縱軸線的方向取向。軋輥中心或機架中心位于z=0。帶10在軋機機組1中在軋制方向χ上軋制。每個機架Gi至少具有工作軋輥2、，也可能具有(但是在圖1中未示出)支承輥。
每個機架Gi設有機架調(diào)節(jié)器30i;由控制計算機2使機架調(diào)節(jié)器30i給出用于僅僅在圖1中示出的非對稱的執(zhí)行機構(gòu)2 或“致動器”(它們最終作用于軋輥2、，并由此實現(xiàn)相應軋制間隙的所期望的目標形狀或輪廓)的理論值。機架調(diào)節(jié)器30i相應于給定的理論值調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)22it)在執(zhí)行機構(gòu)2 或致動器、軋輥與給出的軋制間隙之間的基本交互作用可以假設是已知的。
通過所述理論值，對于每個軋制機架Gi影響出口端的軋制間隙變化，它在工作輥 2、之間與位于工作輥之間的金屬帶交互作用地調(diào)整。出口端的軋制間隙變化對應于帶10 的出口端的輪廓變化。因此必須這樣求得用于執(zhí)行機構(gòu)2 的理論值，使得得到相應于所期望的出口端的帶厚輪廓的軋制間隙變化。
為了求得用于執(zhí)行機構(gòu)22i的理論值對控制計算機2輸送輸入?yún)?shù)，它們在下面結(jié)合按照本發(fā)明方法的五個單個步驟1)至5)解釋?？刂朴嬎銠C2也由輸送到它的輸入?yún)?shù)求得理論值。
帶厚輪廓根據(jù)位置ζ給出帶10的厚度、即其在y方向的延展，除去帶中心厚度，帶厚輪廓θ (ζ)除了帶棱邊以外可以通過二階多項式以良好的近似度近似0(z) = &m + &m ·ζ-θ{2)-Z2 (G1.1)在此，系數(shù)θ⑴描述帶10或帶厚輪廓的斜度。
此外以Θη (ζ)表示在機架Gi的入口上的帶厚輪廓，并且以Qi (ζ)表示機架& 的出口上的帶厚輪廓(其中1彡i彡η)。
在機架Gi的出口上，帶10的塑性的材料流在軋制方向或帶運行方向上具有在帶寬Z上的一定的速度曲線Vi (Ζ)，它(在忽略軋制方向上的平均帶速時)可以通過沒有常項的多項式近似Vi(ζ) = V1P .ζ +vj2)-ζ2 + 0(z3) (Gl. 2)在此系數(shù)Vi⑴描述速度斜度或材料流斜度，它導致前面所述的形成帶10的馬刀形，而系數(shù)Vi (2)是帶10平直度或不平直度的尺度。在此Vi (2)>0相當于邊緣波浪，而Vi (2)<0意味著中心波浪。
此外以Gig表示在Z=O時直接在機架i前面帶中心在ζ方向上與軋輥中心或機架中心的偏差。
按照本發(fā)明的迭代方法的計算循環(huán)k具有五個單個步驟1)至5)，它們例如借助于計算機程序在控制計算機2上執(zhí)行(在圖中為了清晰沒有給出下面使用的參數(shù)“k”和“ζ”):步驟1)用于材料流斜度Vi⑴的測量或測量值分析和規(guī)定理論值(參見圖1) 借助于相應的傳感器或測量值變送器(未示出)測量-帶10在每個機架Gi (其中i=l，…，η)前面的偏心度dH以及帶在最后的機架6 后面的偏心度dn，和-在最后的機架Gn后面的帶厚輪廓θη (ζ)。
優(yōu)選光學地測量帶10在每個機架Gi前面的偏心度dH，例如利用激光系統(tǒng)或照相機系統(tǒng)。為了測量帶在最后的機架Gn后面的偏心度《無需附加的測量儀，因為這個參數(shù)可以利用最后機架后面的(通常橫向的)帶厚輪廓測量儀確定。
附加地，或者在線地測量在第一機架G1前面的帶厚輪廓θ ^ (z)，或者對于θ/ζ) 使用估算，它們例如以單獨進行的離線測量或手工測量為基礎。
在每個循環(huán)k中，在計算機程序中實施的帶運行-控制算法的計算步驟1中，給定每個機架。(其中i=l，…，η)后面的(新的)理論速度斜度(k)。在控制回路中，由理論速度斜度V^is (k-Ι)和最后的計算循環(huán)的偏心度測量值dn仏-1)和屯(k-Ι)以及當前的偏心度測量值dH (10和4 (k)計算理論速度斜度^fis (k)(其中i=l，…，η)。
對于第一循環(huán)(k=l)作為“開始值” V^a (0)、(1η (0)和屯(0)可以例如使用由之前軋制的帶的軋制工藝已知的數(shù)值。也可備選地假設v(1)i (0)= Cli^1 (0)= Cli (0)=p, 其中P可以是任何數(shù)值包括P=0。
步驟2)計算每個機架Gi后面的用于中間機架-帶厚輪廓Qi (z;k)、尤其用于帶厚斜度θ⑴ i (k)的理論值(參見圖2)在這里計算在機架Gi (i=l,…，n-1)出口上的帶厚輪廓θ j (ζ ；k) (i=l, ···, n-1) 的適合的理論值。借助于物理的帶平直度模型40i (或者帶平直度模型的近似函數(shù)(“查閱表格”))為每個機架Gi計算在機架Gi的出口上的速度曲線Vi (ζ)包括系數(shù)\(1)(10 (見 Gl. 2)，該系數(shù)相當于速度斜度，其中對每個機架Gi配有模型40it)在計算機程序中實施模型40i以及其它下面使用的模型。
模型40i涉及在DE 102 11 623 Al中描述的和在那里稱為“平直度估算器”的模型或其近似函數(shù)的擴展，在附加地考慮非對稱效應的條件下。
對配屬于機架Gi的模型40i輸送下面的數(shù)據(jù) -在機架Gi的入口上的偏心度測量值Cli (k)，-在機架Gi的入口和出口上的假設的、計算的或測量的帶厚輪廓Θη(ζ;10和θ^ζ;k)-在機架Gi的入口和出口上的假設的、計算的或測量的帶拉力， -在機架Gi的入口上的假設的或計算的速度曲線ν η (ζ ；k), -在機架Gi中測得的軋制力，-用于帶寬、(在帶中心的)入口厚度和在機架Gi中的減薄量的計算值或理論值。
通常不測量輸送到第一機架G1的帶平直度模型40i的速度曲線Y0 (ζ)，并且假設V0 (ζ ) =0 o
利用模型40i和上述的輸入數(shù)據(jù)，在每個循環(huán)k中在步驟2中計算在機架Gi的出口上的速度曲線Vi (ζ ；k)。在其中含有的速度斜度在邏輯單元41中與在步驟1)中求得的理論速度斜度進行比較。
對于給出比較的情況為，用于速度曲線Vi (ζ ；k)的計算值不位于圍繞這個理論值的公差范圍內(nèi)部、即最大值與最小值之間時，修改帶厚輪廓Q1 (ζ)至Θμ (z;k)，直到所述比較給出足夠的一致性。
對于給出比較的情況為，用于速度曲線Vi (ζ ；k)的計算值實際上位于圍繞目標值的公差范圍內(nèi)部時，轉(zhuǎn)移到步驟3)，在那里繼續(xù)使用在所述比較的范圍內(nèi)求得的帶厚輪廓 θi (ζ ；k)。
步驟3)計算每個機架Gi在帶寬上的軋制力分布& (參見圖3):對于每個機架Gi配有物理的材料流模型SOi (或這種材料流模型的近似函數(shù)(“查閱表格”))，給其輸送與在步驟2)中的模型40i相同的數(shù)據(jù)。附加地使材料流模型SOi作為從單元51的輸入?yún)?shù)得到摩擦參數(shù)R，其描述在軋制間隙中在縱向和橫向上的不同摩擦特性。
摩擦參數(shù)R是模型-適配參數(shù)，它們這樣確定，使總算法盡可能好地預測在最后的機架后面測得的帶厚輪廓和測得的帶平直度。
材料流模型SOi修改帶10在機架Gi的軋制間隙中的物理特性。
與在步驟2)中一樣，在這里對于第一機架前面的速度曲線假設Vtl (ζ) =0。
借助于材料流模型SOi利用上述的輸入數(shù)據(jù)分別確定軋制力分布& (ζ ；k)。相應的材料流模型SOi為機架Gi求得在帶與工作軋輥之間的線性負荷分布& (z)0 f, (ζ)在帶寬上的積分給出在機架Gi中的軋制力。
在材料流在軋制間隙中的模擬中的主要不可靠性在于軋制間隙中的摩擦特性，不僅在軋制方向上而且橫向于軋制方向上。因此摩擦參數(shù)R是主要的模型適配參數(shù)。
步驟4)對于每個機架Gi計算帶運行-執(zhí)行機構(gòu)22i (即非對稱的帶厚輪廓-執(zhí)行機構(gòu))的目標輪廓(參見圖4)圖4示出在循環(huán)k的步驟3)中確定的軋制力分布& (z;k)的繼續(xù)處理。對于每個機架Gi這個軋制力分布輸送到配屬于機架Gi的計算單元70i，在其中利用工作軋輥-壓扁模型71計算與軋制力分布& (ζ)相關(guān)的工作軋輥在機架Gi中的壓扁量Ai (z;k)。
在計算單元70i的減法器72中從機架Gi的出口上的帶厚輪廓θ i (z ;k)中減去這個壓扁量Ai (z ;k)，即在減法器7 中計算剩余-帶厚外形Qi (ζ ；k)-Ai (ζ ；k)0從這個剩余-帶厚外形可以在其它減法器73i-75i中減去修正值 (Z;k)、bi (z;k)、Ci (ζ ； k)，其中ai (z;k)是工作軋輥的初始輪廓(即磨削Xbi (ζ ;k)是當前計算的熱凸度和磨損凸度，而Ci (ζ ；k)描述機架Gi的對稱的外形-和平直度-執(zhí)行機構(gòu)的輪廓。在計算參數(shù) (Z;k)、bi (z;k)、Ci (ζ ;k)時分別考慮帶的當前的偏心度屯(k)。
最后，將從最后的減法器75i中獲得的、修正的剩余-帶厚外形輸送到邏輯單元 76i，在其中消去剩余帶厚輪廓的對稱部分。保留的帶厚輪廓是目標輪廓Ki (z;k)，它借助于機架Gi的帶運行-執(zhí)行機構(gòu)2 調(diào)整。因此計算單元70i最終提供這個目標輪廓Ki (ζ ； k)。
步驟5)計算用于帶運行-執(zhí)行機構(gòu)2 的理論值(參見圖5)在最后的步驟中，對于每個機架Gi例如借助于所謂的“最小平方法”優(yōu)化100 (最小平方方法)由所述目標輪廓Ki (ζ ；k)在考慮帶運行-執(zhí)行機構(gòu)2 的技術(shù)的、物理的執(zhí)行機構(gòu)限制Iim的條件下計算正確的執(zhí)行機構(gòu)值，由此最終調(diào)節(jié)機架Gi的帶運行-執(zhí)行機構(gòu)22it) 也可能對于由此求得的設置還添加修正korr，例如以手動的方式。
對于機架存在多個獨立的帶運行-執(zhí)行機構(gòu)、例如擺動和非對稱彎曲的情況，在優(yōu)化步驟步驟5)中可以求得所述執(zhí)行機構(gòu)的最佳組合。
權(quán)利要求
1.一種用于基于模型求得用于寬帶材熱軋機組的非對稱的執(zhí)行機構(gòu)(2 )的執(zhí)行機構(gòu)-理論值的迭代的方法，該寬帶材熱軋機組具有多個軋制機架Gi，其中i=l，…，η且 η ^ 2，用于軋制熱軋帶材(10)，其中每個軋制機架.一種用于基于模型求得用于寬帶材熱軋機組的非對稱的執(zhí)行機構(gòu)(2 )的執(zhí)行機構(gòu)-理論值的迭代的方法，該寬帶材熱軋機組具有多個軋制機架Gi，其中i=l，…，11且11 > 2，用于軋制熱軋帶材(10)，其中每個軋制機架 Gi具有軋制間隙，所述軋制間隙具有軋制間隙輪廓，并且所述執(zhí)行機構(gòu)(22》這樣作用于機架的軋輥(21》上，使得對于每個機架Gi在軋輥(21》之間能夠調(diào)整軋制間隙的確定的目標輪廓Ki (z ;k)，其中在一個方法循環(huán)k (k=l，2，…)中:1)在第一步驟中給定每個機架Gi后面的理論速度斜度((k))，2)在第二步驟中求得在機架Gi,i=l,…，n-1，的出口上的帶厚輪廓Qi (z ;k)的值，其中2.1)首先，借助于帶平直度模型40i為每個機架Gi計算在機架Gi的相應的出口上的速度曲線(Vi (ζ ；k))，其中對每個機架Gi配有帶平直度模型40i，并且其中在帶平直度模型 40i中考慮在相應的機架Gi的入口上的熱軋帶材(10)的帶厚輪廓θ η (ζ ;k)和出口上的熱軋帶材(10)的帶厚輪廓(Z;k),2. 2)接著，將在計算的速度曲線(Vi (ζ ；k))中作為參數(shù)得到的速度斜度(Vi(1)(k))與在第一步驟中給定的理論速度斜度(k))進行比較，2. 3)如果計算的速度斜度(Vi⑴(k))不位于圍繞理論速度斜度( β (k))的公差范圍中，修改帶厚輪廓Q1 (z;k)至Qiri (ζ ;k)，并由此重新執(zhí)行第二步驟，或者2. 4)如果計算的速度斜度(Vi⑴(k))位于圍繞理論速度斜度(k))的公差范圍中，轉(zhuǎn)移到第三步驟，3)在第三步驟中借助于材料流模型50確定對于每個機架Gi要施加的軋制力分布 (ζ ；k)，其中對每個機架Gi配有材料流模型50”4)在第四步驟中求得用于帶運行-執(zhí)行機構(gòu)(2 )的目標輪廓Ki(ζ ；k)，其中4. 1)首先，由用于每個機架Gi的軋制力分布& (ζ ；k)根據(jù)工作軋輥-壓扁模型(71) 計算在機架Gi中軋輥的壓扁量Ai (ζ ；k),4. 2)通過從相應的在第二步驟中求得的在機架Gi的出口上的帶厚輪廓Qi (z;k)減去所述壓扁量Ai (z ;k)，為每個機架Gi計算剩余-帶厚外形Qi (ζ ；k)-Ai (ζ ；k),4. 3)通過消去剩余-帶厚外形的對稱部分，為每個機架Gi計算目標輪廓Ki (ζ ；k)，其中所述目標輪廓Ki (ζ ；k)相當于剩余-帶厚外形的在此保留的部分，5)在第五步驟中為每個機架Gi借助于優(yōu)化方法由所述目標輪廓Ki(ζ ；k)計算執(zhí)行機構(gòu)-理論值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第一步驟中首先 -測量在每個機架Gi前面的熱軋帶材(10)的偏心度(Ι"和最后的機架Gn后面的熱軋帶材(10)的偏心度dn，-測量在最后的機架6 后面的帶厚輪廓θη (ζ ；k),-求得第一機架G1前面的帶厚輪廓Qtl (z;k)，尤其通過測量或估算， 并且在控制回路中由-之前進行的方法循環(huán)k-Ι的理論速度斜度V^a (k-Ι)和偏心度測量值(Ι" (k-Ι)和Cli (k-Ι)，以及-來自當前的循環(huán)k的偏心度測量值Gig⑴和屯(k)計算給定的理論速度斜度vSU (k)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在第二步驟中對配屬于機架Gi的帶平直度模型40i輸送下面的數(shù)據(jù)-在機架Gi的入口上的偏心度測量值Cli (k)， -在機架Gi的入口和出口上的帶厚輪廓θ η (z;k)和Qi (ζ ；k), -在機架Gi的入口和出口上的帶拉力， -在機架Gi的入口上的速度曲線ν η (ζ ；k), -在機架Gi中測得的軋制力f (k)，-用于帶寬、在帶中心的入口厚度和在機架Gi中的熱軋帶材(10)的減薄量的理論值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在第三步驟中對材料流模型50輸送與帶平直度模型40i相同的數(shù)據(jù)，并且附加地作為材料流模型SOi的輸入?yún)?shù)使用摩擦參數(shù)R，其描述在軋制間隙中在縱向和橫向上的摩擦特性。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在第四步驟中緊接著分步驟 4. 2)，首先從剩余-帶厚外形θ, (ζ ；k)-Ai (ζ ;k)中附加地減去修正值ai (Z;k)、bi (ζ ； k)、Ci (ζ ；k)，其中-Bi (ζ ；k)是工作軋輥的初始輪廓， _bi (z;k)是當前計算的熱凸度和磨損凸度，以及 -Ci (ζ ；k)描述機架Gi的對稱的外形-和平直度-執(zhí)行機構(gòu)的輪廓并且其中接著在分步驟4. 3)中為了求得所述目標輪廓Ki (ζ ；k)利用由此修正的剩余-帶厚外形。
6.計算機程序產(chǎn)品，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法。
7.利用按照權(quán)利要求6所述的計算機程序產(chǎn)品(2’)編程的控制計算機(2)，用于具有至少兩個軋制機架Gi的軋機機組(1)。
8.由按照權(quán)利要求7所述的控制計算機(2)控制的軋機機組(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于模型求得用于具有多個軋制機架的寬帶材熱軋機組的執(zhí)行機構(gòu)-理論值的方案，通過該方案在執(zhí)行執(zhí)行機構(gòu)-理論值時可以調(diào)節(jié)機架的軋制間隙的所期望的目標輪廓。在第一方法步驟中給定每個機架后面的熱軋帶材的理論速度斜度。在第二步驟中借助于帶平直度模型求得在機架的出口上的帶厚輪廓的值。在第三步驟中借助于材料流模型確定對于每個機架施加的軋制力分布。在第四步驟中求得帶運行-執(zhí)行機構(gòu)的目標輪廓，而在第五步驟中對于每個機架借助于優(yōu)化方法由所述目標輪廓計算執(zhí)行機構(gòu)-理論值。
文檔編號B21B37/68GK102510779SQ201080043473
公開日2012年6月20日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者J.賴因施克 申請人:西門子公司