Способ управления для прокатного стана



Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана
Способ управления для прокатного стана

 


Владельцы патента RU 2576971:

ПРАЙМЕТАЛЗ ТЕКНОЛОДЖИЗ ДЖЕРМАНИ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к области прокатки. Технический результат - повышение качества полосы. Для участков (6) полосы (1) перед первой прокатной клетью (2) определяется текущая температура (Т). Прогнозируются температуры (T') участков (6) полосы для момента времени прокатки соответствующего участка (6) полосы в первой прокатной клети (1). Затем определяется по меньшей мере один параметр (Р) управления для прокатки участков (6) полосы в первой прокатной клети (2). Регулировочное устройство (10), воздействующее на первую прокатную клеть (2), во время прокатки соответствующего участка (6) полосы управляется с учетом соответствующего определенного параметра (Р) управления. Температуры (T') участков (6) полосы прогнозируются с первым горизонтом (РН1) прогнозирования, который соответствует нескольким участкам (6) полосы. Для первого горизонта (РН1) прогнозирования устанавливается характеристика (S(t)) регулирующего воздействия для регулировочного устройства (10), посредством которой оказывается воздействие на профиль очага деформации, образованного рабочими валками (9) первой прокатной клети (2). Прогнозируется соответствующий профиль (W) очага деформации, который образуют рабочие валки (9) первой прокатной клети (2) к моменту времени прокатки соответствующего участка (6) полосы. Установленная характеристика (S(t)) регулирующего воздействия оптимизируется на основе прогнозированного профиля (W) очага деформации и соответствующего заданного профиля (W*(t)). Текущее значение оптимизированной характеристики (S(t)) регулирующего воздействия соответствует параметру (Р) управления. Оно задается регулировочному устройству (10) в качестве регулирующего воздействия (S).3 н. и 10 з.п. ф-лы, 19 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу управления для прокатного стана, причем регулировочное устройство, действующее на первую прокатную клеть прокатного стана, управляется во время прокатки участков полосы с учетом по меньшей мере одного параметра управления.

Настоящее изобретение также относится к компьютерной программе, которая включает в себя машинный код, который непосредственно обрабатывается управляющим компьютером для прокатного стана, и его обработка посредством управляющего компьютера выполняет подобный способ управления.

Настоящее изобретение, кроме того, также относится к управляющему компьютеру для прокатного стана, который запрограммирован таким образом, что он в процессе функционирования выполняет подобный способ управления.

Предложенное изобретение, кроме того, относится к прокатному стану для прокатки полосы, который включает в себя по меньшей мере первую прокатную клеть и оснащен подобным управляющим компьютером.

Температурные колебания по ширине и длине полосы могут привести к значительным помехам в прокатке. Изменяющаяся твердость материала приводит к вариациям в усилии прокатки, которое, в свою очередь, может привести к другим реакциям клети, которые, со своей стороны, имеют следствием изменение профиля очага деформации или межвалкового зазора. Примерами подробных реакций прокатной клети являются сплющивание валков, прогиб валков и пружинение клети. К тому же, происходит изменение выпуклости валков из-за контакта рабочих валков с по-разному нагретой полосой. Также это имеет влияние на геометрию очага деформации. Если подобные изменения профиля очага деформации не учитывать, то следствием являются ошибки толщины, профиля и ровности.

Известное вычисление заданных значений для прокатных станов (вычисление таблицы прокатки) может определять изменения температуры в продольном направлении лишь в ограниченной степени (температура головной части, температура полосы и температура нижнего конца), а в направлении ширины полосы - вообще не может определять. До настоящего времени подобные эффекты компенсируются частично посредством автоматического регулирования очага деформации (AGC - автоматическое управление калибром), которое по меньшей мере частично отрабатывает отклонения установки за счет реакции прокатной клети. Кроме того, известны способы, в которых применяется измерение усилия прокатки в первой прокатной клети многоклетьевого прокатного стана, чтобы осуществлять предварительное управление остальными прокатными клетями.

Оба способа действий имеют недостатки. Так, регулирование очага деформации (AGC) не может реагировать на колебания в температурном профиле по ширине полосы. Прежде всего, асимметрия в твердости материала (например, обусловленная температурным клином) и связанная с этим асимметрия в реакции прокатной клети не учитываются. Кроме того, вариация выпуклости валков не регистрируется или регистрируется только с запаздыванием. Предварительное управление прокатными клетями многоклетьевого прокатного стана посредством измерения усилия прокатки в первой прокатной клети прокатного стана при одноклетьевом прокатном стане в принципе не применимо.

Другой недостаток известных до сих пор методов состоит в том, что они не могут использовать целенаправленное охлаждение валков для адаптации выпуклости валков. Целенаправленная адаптация выпуклости валков, в особенности, полезна тогда, когда другие исполнительные элементы для оказания влияния на форму очага деформации (например, обратное изгибание валков и смещение валков) достигают своей границы регулирования, например, при нарастании усилия прокатки из-за локального спада температуры.

В особой мере эта проблема проявляется в комбинированных установках бесслитковой прокатки, в которых не существуют или существуют лишь ограниченные возможности компенсации температурных колебаний в полосе, так что температурный профиль (по длине и/или по ширине полосы) не может быть скомпенсирован до достижения прокатной(ых) клети(ей). Также, в широкополосном стане горячей прокатки могут иметь место вариации температуры, например, из-за так называемых подхоложенных участков металла или неравномерного сквозного прогрева сляба в печи.

Из документа DE 10156008 А1 и совпадающего по содержанию документа US 2004/205951 А1 известен способ управления для прокатного стана,

- причем для участка полосы перед первой прокатной клетью, соответственно, определяется температура, которую имеют участки полосы,

- причем посредством модели полосы вычисляются температуры участков полосы для момента времени прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети в реальном времени.

Согласно DE 10156008 A1, осуществляется определение чисто температурной характеристики и, при необходимости, также фазового превращения участков полосы с целью иметь возможность надлежащим образом устанавливать нагрев полосы и/или охлаждение полосы. Использование определенной температуры в рамках процесса прокатки как такового согласно DE 10156008 A1 не предусматривается.

Из WO 2008/043684 А1 известен способ управления для прокатного стана,

- причем для участков полосы перед первой прокатной клетью прокатного стана, соответственно, определяется температура, которую имеют участки полосы,

- причем посредством модели полосы на основе определенных температур прогнозируются температуры участков полосы для момента времени прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети,

- причем с применением прогнозированных температур участков полосы определяется по меньшей мере один соответствующий параметр управления для прокатки участков полосы в первой прокатной клети,

- причем воздействующее на первую прокатную клеть регулировочное устройство во время прокатки соответствующего участка полосы управляется с учетом соответствующего определенного параметра управления.

Из ЕР 2301685 А1 известен способ управления для прокатного стана, при котором для участков полосы перед первой прокатной клетью прокатного стана определяется, соответственно, температура, которую имеют участки полосы. Посредством модели полосы на основе определенных температур прогнозируются температуры участков полосы с горизонтом (периодом) прогнозирования, который соответствует нескольким участкам полосы.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать возможности, посредством которых температурный режим полосы при прокатке полосы может учитываться особенно предпочтительным образом. В особенности, должна иметься возможность учитывать температурный режим полосы при регулировании профиля очага деформации при прокатке.

Эта задача решается способом управления с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные выполнения соответствующего изобретению способа управления являются предметом зависимых пунктов 2-11.

В соответствии с изобретением в способе управления для прокатного стана предусмотрено,

- что температуры участков полосы для момента времени прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети прогнозируются с помощью модели полосы с первым горизонтом прогнозирования,

- что первый горизонт прогнозирования соответствует нескольким подлежащим прокатке в первой прокатной клети участкам полосы,

- что для первого горизонта прогнозирования устанавливается характеристика регулирующего воздействия для регулировочного устройства,

- что посредством характеристики регулирующего воздействия оказывается воздействие на профиль очага деформации, образованного рабочими валками первой прокатной клети,

- что посредством модели прокатной клети для первой прокатной клети с применением прогнозированных температур участков полосы и установленной характеристики регулирующего воздействия для участков полосы, соответствующих первому горизонту прогнозирования, прогнозируется соответствующий профиль очага деформации, который образуют рабочие валки первой прокатной клети к моменту времени прокатки соответствующего участка полосы,

- что установленная характеристика регулирующего воздействия оптимизируется на основе прогнозированного для участков полосы профиля очага деформации и соответствующего заданного профиля, и

- что текущее значение оптимизированной характеристики регулирующего воздействия соответствует параметру управления и задается регулировочному устройству в качестве регулирующего воздействия.

Последний описанный способ может быть дополнительно усовершенствован тем,

- что в модель усилия прокатки подаются по меньшей мере прогнозированные температуры,

- что посредством модели усилия прокатки с применением прогнозированных температур для участков полосы, соответствующих первому горизонту прогнозирования, прогнозируется усилие прокатки, требуемое, соответственно, для прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети, и

- что профиль очага деформации прогнозируется посредством модели прокатной клети с применением прогнозированных усилий прокатки.

Регулировочное устройство для воздействия на профиль очага деформации может быть выполнено в зависимости от потребности. В особенности, могут применяться противоизгиб валков и/или (осевое) перемещение валков. Предпочтительно регулировочное устройство имеет устройство охлаждения валков. Устройство охлаждения валков может, в частности, управляться в направлении ширины полосы с разрешением по месту.

Возможно, что способ управления выполняется со вторым горизонтом прогнозирования также для второй прокатной клети, которая расположена после первой прокатной клети прокатного стана. В этом случае участки полосы прокатываются в первой прокатной клети от первой входной толщины до первой выходной толщины и во второй прокатной клети от второй входной толщины до второй выходной толщины.

Является возможным, что первая выходная толщина и/или вторая входная толщина определяются в зависимости от участка полосы. За счет этого способа действий может, в частности, в текущем режиме прокатки осуществляться перераспределение нагрузки между первой и второй прокатной клетью.

Горизонт прогнозирования для второй прокатной клети может определяться по потребности, однако он должен - аналогично горизонту прогнозирования для первой прокатной клети - выбираться таким образом, что он соответствует нескольким участкам полосы, что во время горизонта прогнозирования для второй прокатной клети во второй прокатной клети прокатывается несколько участков полосы. Предпочтительным образом второй горизонт прогнозирования выбирается таким образом, что во время второго горизонта прогнозирования несколько участков полосы прокатываются как в первой, так и во второй прокатной клети. В особенности, горизонты прогнозирования для первой и второй прокатных клетей могут выбираться таким образом, что разница горизонтов прогнозирования соответствует времени, которое требуется участку полосы, чтобы пройти от первой прокатной клети до второй прокатной клети. Горизонты прогнозирования могут, так сказать, устанавливаться на одном и том же месте, находящемся перед первой прокатной клетью.

В некоторых случаях деформируемость полосы - например, на основе различий по температуре или упрочнению - также может варьироваться по ширине полосы. В подобном случае предпочтительно предусмотрено,

- что для участков полосы с применением прогнозированных температур для момента времени прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети прогнозируются соответствующий текущий модуль материала со стороны обслуживания и соответствующий текущий модуль материала со стороны привода,

- что посредством регулировочного устройства на очаг деформации первой прокатной клети может оказываться воздействие со стороны обслуживания и со стороны привода, и

- что модули материала соответствуют параметрам управления и к моменту времени прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети используются для параметризации управления очагом деформации со стороны обслуживания и со стороны привода.

Соответствующие изобретению способы действий могут дополнительно быть усовершенствованы за счет того,

- что модель полосы включает в себя модель материала, посредством которой для участков полосы, подлежащих прокатке в первой прокатной клети, для момента времени прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети прогнозируется соответствующее ожидаемое, отличающееся от температуры свойство материала, и

- что прогнозируемые свойства материала учитываются при определении по меньшей мере одного параметра управления.

В некоторых случаях может быть достаточным прогнозировать температуры для участков полосы как скалярные величины. Часто, однако, является предпочтительным, если посредством модели полосы прогнозированные температуры участков полосы разрешены по месту в направлении ширины полосы. Предпочтительным образом, в этом случае уже определенные для участков полосы температуры разрешаются по месту в направлении ширины полосы.

Модели для установок тяжелой промышленности, ввиду сложности моделируемых процессов, в связи с лишь ограниченно возможной регистрацией данных, обычно подвержены ошибкам. Чтобы иметь возможность корректировать в реальном времени подобные ошибки, предпочтительно предусмотрено,

- что модель полосы и/или другая применяемая в рамках определения по меньшей мере одного параметра управления модель может параметризироваться посредством параметра модели,

- что дополнительно к величинам, определяемым в рамках определения по меньшей мере одного параметра управления с применением параметризируемой модели, определяются в реальном времени функциональные зависимости определенных величин от параметра модели,

- что для участков полосы в реальном времени с применением величин, определенных посредством параметризируемой модели, определяется ожидаемое значение для измеренного значения и функциональная зависимость ожидаемого значения от параметра модели,

- что для ширины полосы, посредством измерительного устройства, расположенного рядом или позади первой прокатной клети, регистрируется соответствующее измеренное значение,

- что на основе измеренного значения, ожидаемого значения и функциональной зависимости ожидаемого значения от параметра модели вновь определяется параметр модели,

- что параметризируемая модель, на основе вновь определенного параметра модели, вновь параметризируется, и

- что для участков полосы, в рамках определения по меньшей мере одного параметра управления, с применением параметризируемой модели уже определенные величины в реальном времени подстраиваются.

За счет этого, в частности, достигается то, что подверженная ошибкам модель в процессе функционирования, то есть при прокатке участков полосы, может адаптироваться.

Указанная задача, кроме того, решается компьютерной программой с признаками пункта 12 формулы изобретения. В соответствии с изобретением обработка машинного кода посредством управляющего компьютера обуславливает то, что управляющий компьютер выполняет соответствующий изобретению способ управления.

Указанная задача также решается управляющим компьютером с признаками пункта 13 формулы изобретения. В соответствии с изобретением управляющий компьютер запрограммирован таким образом, что он в процессе функционирования выполняет способ управления, соответствующий изобретению.

Указанная задача, кроме того, решается прокатным станом с признаками пункта 14 формулы изобретения. В соответствии с изобретением прокатный стан для прокатки полосы, который содержит по меньшей мере первую прокатную клеть, оснащен управляющим компьютером, запрограммированным в соответствии с изобретением.

Другие преимущества и особенности следуют из последующего описания примеров выполнения в связи с чертежами, на которых в схематичном представлении показано следующее:

фиг.1 - прокатный стан,

фиг.2 и 3 - блок-схема последовательности операций,

фиг.4 - первая прокатная клеть,

фиг.5 - функциональная схема,

фиг.6 - блок-схема последовательности операций,

фиг.7 - функциональная схема,

фиг.8 - блок-схема последовательности операций,

фиг.9 - функциональная схема,

фиг.10 - блок-схема последовательности операций,

фиг.11 - функциональная схема,

фиг.12 - блок-схема последовательности операций,

фиг.13 - функциональная схема,

фиг.14 и 15 - соответственно, участок полосы в различные моменты времени,

фиг.16 - многоклетьевой прокатный стан,

фиг.17 - характеристика входной толщины и выходной толщины,

фиг.18 - блок-схема последовательности операций,

фиг.19 - многоклетьевой прокатный стан.

Согласно фиг.1, прокатный стан для прокатки полосы 1 имеет первую прокатную клеть 2. Первая прокатная клеть 2 может быть единственной прокатной клетью прокатного стана. Альтернативно, могут иметься дополнительные прокатные клети. Полоса 1, как правило, является полосой металла, например полосой стали, алюминия, магния или меди. Также могут использоваться другие металлы и сплавы металлов.

Прокатный стан и, тем самым, первая прокатная клеть 2 управляются управляющим компьютером 3. Управляющий компьютер 3 запрограммирован компьютерной программой 4. Компьютерная программа 4 содержит машинный код 5, который непосредственно может обрабатываться управляющим компьютером 3. Обработка машинного кода 5 управляющим компьютером 3, то есть функционирование управляющего компьютера 3, обуславливает, что управляющий компьютер 3 выполняет по меньшей мере один - при необходимости, также несколько - из способов управления, которые поясняются далее со ссылками на фиг.2-19.

Согласно фиг.2, управляющий компьютер 3 воспринимает на этапе S1, соответственно, температуру Т для участка 6 полосы 1. Возможно (и даже является обычным), что температуры Т участков 6 полосы согласно фиг.1 регистрируются измерениями посредством устройства 7 измерения температуры. Альтернативно, может осуществляться иное определение, в частности вычисление.

Независимо от того, каким образом определяются температуры Т участков 6 полосы, определение этапа S1 осуществляется для места х, которое находится перед прокатной клетью 2. Температура Т является, таким образом, характерной для соответствующей температуры Т соответствующего участка 6 полосы к моменту времени, к которому соответствующий участок 6 полосы еще находится перед первой прокатной клетью 2.

Управляющий компьютер 3 реализует, на основе программирования компьютерной программой 4, в том числе, модель 8 полосы. Модель 8 полосы моделирует посредством математически-физических уравнений по меньшей мере температурную характеристику полосы 1. В частности, посредством модели 8 полосы для участков 6 полосы решается уравнение теплопроводности. В рамках решения уравнения теплопроводности учитываются, в частности, внутренняя теплопроводность внутри полосы 1, а также взаимодействие полосы 1 с ее окружением, например, взаимодействие с устройствами охлаждения и нагрева, очистителем окалины, с контактом с транспортными роликами, контактом с рабочими валками 9 первой прокатной клети 2 и т.д. Кроме того, если это требуется, во взаимосвязи с уравнением теплопроводности также решается уравнение фазового превращения. Соответствующие способы действий являются общеизвестными для специалистов в данной области техники. Предпочтительное уравнение теплопроводности описано, например, в документе DE 10129565 А1 или в сходном по содержанию документе US 6860950 В2. Предпочтительное уравнение фазового превращения описано, например, в документе ЕР 1711868 В1 или в сходном по содержанию документе US 7865341 В2. При необходимости, в модели 8 полосы могут содержаться дополнительные модели.

Посредством модели 8 полосы управляющий компьютер 3 прогнозирует на этапе S2, на основе определенных температур Т, температуру участков 6 полосы для момента времени прокатки соответствующего участка 6 полосы в первой прокатной клети 2. Прогнозированная температура для различения от определенной температуры Т снабжена ссылочным обозначением Т'.

Прогноз осуществляется с горизонтом РН1 прогнозирования, далее обозначенным как первый горизонт РН1 прогнозирования. Первый горизонт РН1 прогнозирования соответствует количеству временных тактов, на которых модель 8 полосы прогнозирует температуру Т', причем во время каждого временного такта соответственно один участок 6 полосы прокатывается в первой прокатной клети 2.

Минимально, первый горизонт РН1 прогнозирования содержит единственный временной такт. Минимальный горизонт PHmin прогнозирования, таким образом, определяется тем, что прогнозирование температуры участка 6 полосы имеет опережение на один временной такт. В этом случае также во время первого горизонта РН1 прогнозирования в первой прокатной клети 2 прокатывается единственный участок 6 полосы, а именно непосредственно предшествующий участок 6 полосы. В некоторых вариантах выполнения предложенного изобретения - это будет пояснено далее более подробно - первый горизонт РН1 прогнозирования выбирается таким образом, что во время первого горизонта РН1 прогнозирования в первой прокатной клети 2 прокатывается несколько участков 6 полосы, например, пять, восемь, десять или еще больше участков 6 полосы.

На этапе S3 управляющий компьютер 3 определяет, с применением прогнозированных температур Т' участков 6 полосы, соответственно, по меньшей мере один параметр Р управления для прокатки соответствующего участка 6 полосы в первой прокатной клети 2. На этапе S4 управляющий компьютер 3 управляет регулировочным устройством 10. Регулировочное устройство 10 воздействует на первую прокатную клеть 2. Управление регулировочным устройством 10 осуществляется во время прокатки соответствующего участка 6 полосы с учетом параметра Р управления, определенного для прокатываемого в текущий момент участка 6 полосы.

Способ действий по фиг.2 будет еще раз описан далее на примере.

Предположим, что к определенному моменту времени для определенного участка 6 полосы определяется определенная температура Т, например, путем измерений (этап S1). Соответствующий участок 6 полосы отслеживается во время его транспортировки через прокатный стан. Температура Т', которая ожидается для соответствующего участка 6 полосы, непрерывно вычисляется (этап S2), причем основанный на модели прогноз температуры опережает место соответствующего участка 6 полосы по меньшей мере на один временной такт. К моменту времени, к которому рассматриваемый участок 6 полосы находится непосредственно перед первой прокатной клетью 2, - в первой прокатной клети 2, таким образом, прокатывается непосредственно предшествующий участок 6 полосы, - определяется параметр Р управления для рассматриваемого участка 6 полосы. Поэтому параметр Р управления своевременно известен управляющему компьютеру 3, так что управляющий компьютер 3 может учитывать параметр Р управления при управлении регулировочным устройством 10, когда рассматриваемый участок 6 полосы прокатывается в первой прокатной клети 2. В определение параметра Р управления входят, альтернативно, прогнозированная температура Т' участка 6 полосы, находящегося непосредственно перед первой прокатной клетью 2, или - если первый горизонт РН1 прогнозирования больше, чем минимальный горизонт PHmin прогнозирования, - дополнительно прогнозированная температура Т' других участков 6 полосы.

Способ действий согласно фиг.2 выполняется, как правило, тактированным образом, например, с временным тактом от 0,1 секунды до 0,5 секунды, как правило, от 0,2 секунды до 0,3 секунды. С каждым временным тактом для нового участка 6 полосы определяется температура Т и, таким образом, становится известной управляющему компьютеру 3. Температурный прогноз осуществляется, таким образом, на основе модели.

Для некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения управляющему компьютеру 3 также требуются прогнозированные температуры Т' и, возможно, также иные свойства других участков 6 полосы и/или прогнозированные свойства первой прокатной клети 2. Если речь идет об участках 6 полосы, подлежащих прокате после рассматриваемого участка 6 полосы, их температуры и свойства известны управляющему компьютеру 3, если они лежат в пределах первого горизонта РН1 прогнозирования. Например, управляющему компьютеру 3, в случае первого горизонта РН1 прогнозирования из восьми участков 6 полосы, к моменту времени, к которому для определенного участка 6 полосы определяется его температура Т, ввиду уже выполненного перед этим прогноза, ожидаемые температуры Т' семи последующих участков 6 полосы уже известны. Иначе говоря, при первом горизонте РН1 прогнозирования из восьми участков 6 полосы к каждому моменту времени известны прогнозированные температуры Т' восьми участков 6 полосы, находящихся перед первой прокатной клетью 2. Поэтому они могут учитываться для определения параметра Р управления для участка 6 полосы, который прокатывается следующим в первой прокатной клети 2. Если речь идет об участках 6 полосы, подлежащих прокатке перед рассматриваемым участком 6 полосы, их температуры и свойства известны управляющему компьютеру 3 из прошлого.

В связи с фиг.3 далее более подробно поясняется возможное выполнение соответствующего изобретению способа управления, при котором первый горизонт РН1 прогнозирования выбирается таким образом, что в первой прокатной клети 2 во время первого горизонта РН1 прогнозирования прокатывается несколько участков 6 полосы. Только для примера в этой связи принимается, что первый горизонт РН1 прогнозирования соответствует восьми участкам 6 полосы. Однако данный выбор размеров служит только пояснению, но не должен пониматься как ограничение обязательно восемью участками 6 полосы.

Согласно фиг.3, как и в случае фиг.2, имеются этапы S1, S2 и S4. Для этапов S1 и S4 не требуются никакие дальнейшие пояснения. Относительно этапа S2 следует только упомянуть, что в рамках этапа S2 на фиг.3 этап S2 выполняется с первым горизонтом РН1 прогнозирования из нескольких - только для примера восьми - участков 6 полосы. В рамках этапа S2 на фиг.3 соответствующие температуры Т' прогнозируются, таким образом, для всех участков 6 полосы, которые к рассматриваемому моменту времени находятся перед первой прокатной клетью 2 на расстоянии до восьми участков 6 полосы.

Этап S3 по фиг.2 реализуется согласно фиг.3 посредством этапов S6-S10. Особенно в рамках варианта осуществления по фиг.3 принимается, что регулировочное устройство 10 выполнено таким образом, что с помощью него может устанавливаться профиль очага деформации, то есть расстояние рабочих валков 9 первой прокатной клети 2 друг от друга, при наблюдении по ширине. Например, регулировочное устройство 10 с этой целью может быть выполнено как устройство смещения валков и/или как устройство противоизгиба валков. Согласно фиг.4, регулировочное устройство 10 - отдельно или дополнительно к устройству смещения и/или противоизгиба валков - содержит устройство 11 охлаждения валков. Устройство 11 охлаждения валков, согласно представлению на фиг.4, может регулироваться, в особенности в направлении ширины полосы, с разрешением по месту.

На этапе S6, согласно фиг.3, устанавливается характеристика S(t) регулирующего воздействия для регулировочного устройства 10. Таким образом, устанавливается временная характеристика регулирующего воздействия S. Характеристика S(t) регулирующего воздействия устанавливается для первого горизонта РН1 прогнозирования, то есть для рассматриваемого участка 6 полосы и семи участков 6 полосы, следующих за рассматриваемым участком 6 полосы. Посредством характеристики S(t) регулирующего воздействия оказывается воздействие - соответственно характеру регулировочного устройства 10 - на профиль очага деформации. В особенности, например, посредством устройства 11 охлаждения валков может устанавливаться термическая выпуклость рабочих валков 9.

На оптимизатор 12 регулирующего воздействия, см. фиг.5, на этапе S7 подаются

- прогнозированные температуры Т', которые имеют участки 6 полосы, лежащие на первом горизонте РН1 прогнозирования, к моменту времени прокатки соответствующего участка 6 полосы в первой прокатной клети 2, и

- характеристика S(t) регулирующего воздействия для первого горизонта РН1 прогнозирования.

Оптимизатор 12 регулирующего воздействия является блоком программного обеспечения, реализованным управляющим компьютером 3. Он включает в себя, в числе прочего, модель 13 прокатной клети. Модель 13 прокатной клети моделирует, в частности, термическую выпуклость рабочих валков 9 и износ рабочих валков 9, который является результатом контакта рабочих валков 9 с полосой 1. Модель 13 прокатной клети моделирует, кроме того, влияние характеристики S(t) регулирующего воздействия на очаг деформации, например, влияние устройства 11 охлаждения валков на термическую выпуклость.

Модель 13 прокатной клети прогнозирует на этапе S8 в качестве выходной величины временную характеристику W(t) профиля очага деформации. Модель 13 прокатной клети определяет, таким образом, на этапе S8 для каждого участка 6 полосы, лежащего внутри первого горизонта РН1 прогнозирования, профиль W очага прокатки, который получается для соответствующего участка 6 полосы. Модель 13 прокатной клети определяет характеристику W(t) профиля очага деформации с применением подаваемой на нее характеристики S(t) регулирующего воздействия и прогнозированных температур Т' участков 6 полосы.

Характеристика W(t) профиля очага деформации согласно фиг.3 и 5 оценивается в модуле оценки 14 и оптимизируется модулем оценки 14 на этапе S9. При обстоятельствах, если это требуется для оптимизации, после модификации установленной характеристики S(t) регулирующего воздействия, может осуществляться повторный вызов модели 13 прокатной клети. Это показано на фиг.5 пунктиром.

Для оптимизации характеристики S(t) регулирующего воздействия определенная характеристика W(t) профиля очага деформации сравнивается с заданной характеристикой W*(t) профиля. Заданная характеристика W*(t) профиля может быть постоянной. Независимо от того, является ли заданная характеристика W*(t) профиля постоянной или нет, первоочередной целью оптимизации является гарантировать ровность полосы 1. Затем, по возможности, должна обеспечиваться возможность прокатки по возможности равномерного профиля.

Предпочтительным образом, определение температуры согласно фиг.4 должно быть связано с определением толщины полосы и/или определением профиля полосы. В этом случае на модели профиля и ровности, на основе определенной толщины полосы или определенного профиля полосы, может определяться заданный профиль W* для соответствующего участка 6 полосы.

Оптимизированная характеристика S(t) регулирующего воздействия согласно фиг.5 подается на селектор 15. Селектор 15 селектирует на этапе S10 текущее значение оптимизированной характеристики S(t) регулирующего воздействия, то есть значение оптимизированной характеристики S(t) регулирующего воздействия, которое было определено для следующего подлежащего прокатке участка 6 полосы. Это значение S соответствует параметру Р управления этапа S4 и задается регулировочному устройству 10 на этапе S4 по фиг.3 в качестве регулирующего воздействия.

Возможно, что оптимизатор 12 характеристики регулирующего воздействия «забывает» определенную в рамках фиг.3 оптимизированную характеристику S(t) регулирующего воздействия. Предпочтительным образом, оптимизатор 12 характеристики S(t) регулирующего воздействия «запоминает», однако, оптимизированную характеристику S(t) регулирующего воздействия и применяет ее при следующем рабочем такте, когда, таким образом, обрабатывается следующий участок 6 полосы, для согласующихся участков 6 полосы в качестве установленной характеристики S(t) регулирующего воздействия.

Описанный выше в связи с фиг.3-5 способ действий может быть дополнительно усовершенствован с помощью варианта осуществления, как поясняется далее в связи с фиг.6 и 7.

Фиг.6 является модификацией фиг.3, фиг.7 является модификацией фиг.5. Далее более подробно описывается только различие между этими фигурами.

Согласно фиг.6, по сравнению с фиг.3, имеются дополнительные этапы S11 и S12. На этапе S11 прогнозированные с помощью модели 8 полосы температуры T' подаются на модель 16 усилия прокатки. Посредством модели 16 усилия прокатки на этапе S12 с применением прогнозированных температур T' для соответствующих участков 6 полосы прогнозируются усилия F прокатки. Модель 16 усилия прокатки определяет для каждого подлежащего прокате внутри первого горизонта РН1 прогнозирования участка 6 полосы, какое усилие F прокатки требуется, чтобы соответствующий участок 6 полосы прокатывать от первой входной толщины di1 до желательной первой выходной толщины do1. Другие требуемые для этого дополнительные величины, как, например, химический состав полосы 1, первая входная толщина di1, ширина b полосы, скорость v прокатки, натяжения стороны входа и стороны выхода и т.д., также подаются на модель 16 усилия прокатки.

Согласно фиг.6, кроме того, этапы S7 и S8 по фиг.3 заменены этапами S13 и S14. На этапе S13 на оптимизатор 12 регулирующих воздействий, как и на этапе S7 на фиг.3, подаются прогнозированные температуры T' и установленная характеристика S(t) регулирующего воздействия. Дополнительно на оптимизатор 12 регулирующих воздействий на этапе S13 подаются усилия F прокатки. На этапе S14 оптимизатор 12 регулирующих воздействий в рамках своей модели 13 прокатной клети, аналогично этапу S8 на фиг.3, прогнозирует для участков 6 полосы, подлежащих прокатке в первом горизонте РН1 прогнозирования в первой прокатной клети 2, соответствующий профиль W очага деформации. Однако на этапе S14 при прогнозировании характеристики W(t) профиля очага деформации дополнительно учитываются прогнозированные усилия F прокатки.

Способ действий по фиг.6 и 7 может быть дополнительно усовершенствован с помощью способа действий согласно фиг.8 и 9.

Согласно фиг.8 этапы S2, S11 и S12 по фиг.6 заменены на этапы S16-S18. Кроме того, модель 8 полосы согласно фиг.9 имеет модель 17 температуры и модель 18 материала. Посредством модели 17 температуры на этапе S16 - как перед этим на этапе S2 с помощью модели 8 полосы - прогнозируются температуры T' участков 6 полосы. Дополнительно на этапе S16 посредством модели 18 материала прогнозируется дополнительное свойство материала, которое ожидается для соответствующих участков 6 полосы, подлежащих прокатке в первом горизонте РН1 прогнозирования в первой прокатной клети 2, во время прокатки соответствующего участка 6 полосы в первой прокатной клети 2. Дополнительное свойство материала является, разумеется, отличающимся от температуры T', но оказывает влияние на усилие F прокатки, требуемое для прокатки соответствующего участка 6 полосы. Например, дополнительное свойство материала может представлять собой степень фазового превращения, упрочнение материала, рекристаллизацию или кристаллографическую структуру.

При необходимости, может существовать однонаправленная или двунаправленная связь между развитием температуры и развитием другого свойства материала. В первом упомянутом случае прежде всего с помощью температурной модели 17 определяется характеристика температуры рассматриваемого участка 6 полосы во время первого горизонта РН1 прогнозирования, так что определенная временная температурная характеристика задается модели 18 материала, и, наконец, на основе модели 18 материала определяется другое свойство материала. В последнем названном случае осуществляется поэтапное связанное определение прогнозированной температуры T' и прогнозированного другого свойства материала соответствующего рассматриваемого участка 6 полосы.

На этапе S17 на модель 16 усилия прокатки - дополнительно к указанным на этапе S11 значениям и величинам - также подаются соответствующие другие свойства материала для соответствующих участков 6 полосы. На этапе S18 модель 16 усилия прокатки прогнозирует требуемые усилия F прокатки при дополнительном учете также других свойств материала.

Так как другие свойства оказывают влияние на прогнозируемые усилия F прокатки, последние, в свою очередь, - на профиль W очага прокатки, и последний, в свою очередь, - на оптимизированную характеристику S(t) регулирующего воздействия, то управляющий компьютер 3 в результате способа действий согласно фиг.8 и 9 также учитывает прогнозированные дополнительные свойства материала при определении выдаваемого в текущий момент на регулировочное устройство 10 регулирующего воздействия S, то есть соответствующего параметра Р управления.

Выше в качестве примера для определения параметра Р управления пояснялось определение регулирующего воздействия S, посредством которого оказывается влияние на профиль очага деформации, образуемого рабочими валками 9. Далее со ссылками на фиг.10 и 11 поясняется другой вариант осуществления соответствующего изобретению способа управления. Этот вариант осуществления может быть реализован в дополнение к вариантам осуществления согласно фиг.3-9.

На фиг.10 показан возможный вариант осуществления фиг.2, в котором, однако, этапы S2-S4 на фиг.4 заменены на этапы S21-S23.

На этапе S21, аналогично этапу S2, прогнозируется температура T' соответствующего участка 6 полосы. В отличие от этапа S2 на фиг.2, прогнозированная температура Т' при способе действий согласно фиг.10, однако, разрешается по месту в направлении ширины полосы. Разрешение по месту таково, что по меньшей мере для стороны привода (DS) и стороны обслуживания (OS) прогнозируется, соответственно, собственная температура T'.

Первый горизонт РН1 прогнозирования в варианте осуществления по фиг.10 может быть малым. Он может даже соответствовать минимальному горизонту PHmin прогнозирования. Альтернативно, первый горизонт РН1 прогнозирования может быть больше.

На этапе S22 в блоках 19 определения - отдельно для стороны обслуживания и стороны привода - с применением температур T', прогнозированных для соответствующей стороны первой прокатной клети 2 для соответствующего участка 6 полосы, прогнозируется соответствующий текущий модуль М материала, который ожидается для момента времени, к которому соответствующий участок 6 полосы прокатывается в первой прокатной клети 2. Соответствующий модуль М материала является по существу характерным для твердости или деформируемости соответствующего участка 6 полосы на соответствующей стороне первой прокатной клети 2.

Посредством регулировочного устройства 10, а именно, по меньшей мере в границах независимо друг от друга, может управляться соответствующий исполнительный элемент 20 (например, блок гидравлических цилиндров), посредством которого может прикладываться усилие F прокатки на стороне привода и стороне обслуживания к рабочим валкам 9 и, таким образом, оказываться влияние на очаг деформации. Согласно фиг.10 и 11, соответствующие модули М материала на этапе S23 задаются исполнительным элементам 20 к моменту времени, к которому соответствующий участок 6 полосы прокатывается в первой прокатной клети 2. Тем самым они в соответствующий момент времени используются для параметризации управления очагом деформации на стороне обслуживания и стороне привода.

Аналогично дополнению фиг.6 и 7 посредством варианта осуществления согласно фиг.8 и 9, вариант осуществления по фиг.10 и 11 может быть дополнительно выполнен согласно фиг.12 и 13. Согласно фиг.12, на этапы S21 и S22 по фиг.10 заменяются этапами S26 и S27. Согласно фиг.13, модель 8 полосы имеет также модель 17 температуры и модель 18 материала.

Посредством модели 17 температуры на этапе S26, аналогично этапу S21 на фиг.10, прогнозируется температура T' стороны обслуживания и стороны привода соответствующего участка 6 полосы. На этапе S26 дополнительно, аналогично этапу S16 на фиг.8, посредством модели 18 материала прогнозируется дополнительное свойство материала соответствующего участка 6 полосы к моменту времени прокатки в первой прокатной клети 2. Однако дополнительное свойство материала прогнозируется, согласно фиг.13, отдельно для стороны привода и стороны обслуживания первой прокатной клети 2.

Согласно фиг.13, соответствующее дополнительное свойство материала подается на блоки 19 определения. Поэтому блоки 19 определения определяют соответствующий модуль М материала не только с применением соответствующих прогнозированных температур T', но и с применением соответствующих прогнозированных дополнительных свойств материала.

В рамках способа действий по фиг.3-9 может быть достаточным определять температуры T', прогнозируемые для участка 6 полосы как скаляры, то есть на каждый участок 6 полосы только по одному значению. Это указано для участка 6 полосы на фиг.14. На фиг.14 место соответствующего участка 6 полосы представлено для различных моментов времени. Там температуры T', прогнозированные для соответствующего момента времени, символизируются черным кружком. В случае скалярного прогнозирования температуры T', разумеется, также достаточно, осуществлять определение (впервые) температур T' в пределах соответствующего участка 6 полосы в направлении ширины полосы без разрешения по месту. Разумеется, однако, также при способе действий по фиг.3-9 возможно определение температуры Т и прогноза температуры T' с разрешением по месту.

Напротив, для способа действий согласно фиг.10-13 требуется, чтобы прогнозированные посредством модели 8 полосы температуры T' (и, при обстоятельствах, также дополнительные свойства материала) участков 6 полосы определялись с разрешением по месту в направлении ширины полосы. Как правило, является достаточным прогнозировать температуру T' для двух мест (то есть левой и правой стороны полосы) или, как представлено на фиг.15, для трех мест (левой и правой стороны и дополнительно середины полосы). Однако альтернативно также возможно более точное разрешение по месту.

При обстоятельствах, и в этом случае может быть достаточным, определение в первый раз температуры Т, то есть в начале первого горизонта РН1 прогнозирования, осуществлять в направлении ширины полосы без разрешения по месту. Это может быть возможным, например, если полоса 1 сначала имеет единообразную температуру Т, но в направлении ширины полосы имеет клиновидность по толщине и поэтому на тонкой стороне охлаждается быстрее, чем на более толстой стороне. Как правило, однако, в этом случае также выполняется первое определение температуры Т участков 6 полосы соответственно пунктирному представлению на фиг.11 и 13 в направлении ширины полосы с разрешением по месту.

В некоторых случаях является достаточным, если прокатный стан имеет единственную прокатную клеть, то есть имеется только первая прокатная клеть. Единственная прокатная клеть, в частности, достаточна тогда, когда осуществляется очень близкое по толщине к готовому прокату литье полосы 1, например, посредством роторных валков-кристаллизаторов. Во многих случаях, однако, имеется несколько прокатных клетей. Например, многоклетьевая чистовая линия клетей, как правило, имеет шесть или семь прокатных клетей.

В случае, когда имеется несколько прокатных клетей, можно выполнить соответствующий изобретению способ управления согласно фиг.16 также для второй прокатной клети 21. Это справедливо как для способа действий согласно фиг.3-9, так и для способа действий согласно фиг.10-13, а также для комбинированных способов действий. Без ограничения общности может, кроме того, приниматься, согласно фиг.16, что вторая прокатная клеть 21 расположена после первой прокатной клети 2, так что участок 6 полосы сначала прокатывается в первой прокатной клети 2 и только потом во второй прокатной клети 21. Также без ограничения общности может приниматься, что полоса 1 или участок 6 полосы прокатывается в первой прокатной клети 2 от первой входной толщины di1 до первой выходной толщины do1 и во второй прокатной клети 21 - от второй входной толщины di2 до второй выходной толщины do2.

Согласно представлению на фиг.16, вторая прокатная клеть 21 расположена непосредственно после первой прокатной клети 2. В этом случае, при котором между первой и второй прокатными клетями 2, 21 не расположена никакая другая прокатная клеть, вторая входная толщина di2 идентична первой выходной толщине do1. В ином случае, вторая входная толщина di2 меньше, чем первая выходная толщина do1.

Также возможно, что согласно обычному способу действий в соответствии с уровнем техники, для - согласно фиг.16 многоклетьевого - прокатного стана сначала осуществляется вычисление таблицы прокатки (режима обжатий). В этом случае входные толщины di1, di2 и выходные толщины do1, do2 предварительно однократно определяются и затем поддерживаются постоянными для всех участков 6 полосы 1. В качестве альтернативы также возможно осуществлять вычисление таблицы прокатки динамически для каждого участка 6 полосы. В этом случае в соответствии с фиг.17 возможно, что первая выходная толщина do1 и/или вторая входная толщина di2 определяются конкретно для соответствующего участка полосы. В этом случае возможно, в частности, динамическое перераспределение нагрузки в текущем режиме работы прокатного стана.

Является возможным соответствующий изобретению способ управления выполнять для второй прокатной клети 21 независимо от способа управления для первой прокатной клети 2. В этом случае горизонт РН2 прогнозирования для второй прокатной клети 21, далее называемый вторым горизонтом РН2 прогнозирования, определяется независимо от первого горизонта РН1 прогнозирования. Предпочтительным образом, второй горизонт РН2 прогнозирования выбирается, однако, таким образом, что во время второго горизонта РН2 прогнозирования несколько участков 6 полосы прокатываются как в первой, так и во второй прокатной клети 2, 21. В частности, второй горизонт РН2 прогнозирования согласно фиг.16 может быть больше на тот временной интервал, который требуется участку 6 полосы, чтобы переместиться от первой прокатной клети 2 до второй прокатной клети 21. Первый и второй горизонты РН1, РН2 прогнозирования начинаются в этом случае на том же самом месте х перед первой прокатной клетью 2.

Поясненный до сих пор способ управления обеспечивает уже очень хорошие результаты, однако может быть дополнительно усовершенствован. Это поясняется далее со ссылкой на фиг.18 и 19.

Согласно фиг.18, аналогично фиг.2, имеются этапы S1-S4. Этапы S1-S4 могут дополняться и выполняться согласно вариантам осуществления по фиг.3-17. Дополнительно имеются этапы S31-S35.

В рамках фиг.18 предполагается, что (по меньшей мере) одна из моделей, применяемых для определения по меньшей мере одного параметра Р управления, может параметризироваться посредством параметра k модели. Только в качестве примера далее предполагается, что модель 8 полосы может параметризироваться с помощью параметра k модели. Однако это только пример. Альтернативно, могли бы, например, параметризироваться модель 16 усилия прокатки, модель 13 прокатной клети и т.д. с помощью параметра k модели. Также могут несколько моделей параметризироваться с помощью своего собственного параметра k модели.

На этапе S31, согласно фиг.18, в реальном времени определяются функциональные зависимости величин параметра k модели, определенных прямо или косвенно с применением параметризируемой модели 8. Упомянутые величины представляют собой в этой связи те величины, которые прямо или косвенно требуются для определения по меньшей мере одного параметра Р управления с применением параметризируемой модели 8. В рамках этапа S31 могут определяться, например, функциональные зависимости требуемых усилий F прокатки, устанавливающейся термической выпуклости рабочих валков 9, модуля М материала и т.д. Этап S31, так как он имеется дополнительно к этапам S2 и S3, выполняется сам дополнительно к определению соответствующих величин.

На этапе S32, с применением величин, определенных с помощью параметризируемой модели 8, то есть тех величин, которые так или иначе определяются с применением параметризируемой модели 8 в рамках фиг.2-17, для участка 6 полосы в реальном времени определяется ожидаемое значение EW для измеренного значения MW. Кроме того, на этапе S32 определяется функциональная зависимость ожидаемого значения EW от параметра k модели. Ожидаемое значение EW, например, усилие F прокатки, с которым предположительно прокатывается соответствующий участок 6 полосы, может быть температурой или распределением натяжения в полосе 1.

На этапе S33 посредством соответствующего измерительного устройства 22 для соответствующего участка 6 полосы в реальном времени определяется соответствующее измеренное значение MW. Измерительное устройство, например, для определения (при необходимости с разрешением по месту в направлении ширины полосы) толщины, натяжения или температуры может располагаться за первой прокатной клетью 2. В качестве альтернативы, измерительное устройство 22, например, для определения (при необходимости с разрешением по месту в направлении ширины полосы) температуры или натяжения может располагаться перед первой прокатной клетью 2. Вновь в качестве альтернативы, измерительное устройство 22, например, для определения усилия прокатки или установки (прокатных валков) может располагаться на собственно первой прокатной клети 2.

На этапе S34, на основе измеренного значения MW, ассоциированного ожидаемого значения EW и функциональной зависимости ожидаемого значения EW от параметра k модели, заново определяется параметр k модели, соответствующая модель 8, таким образом, заново параметризируется, соответствующая модель 8, таким образом, адаптируется. Для вычислений, которые предпринимаются посредством параметризируемой модели 8, применяется новый, актуализированный параметр k модели.

На этапе S35 управляющий компьютер 3 для участка 6 полосы, температуры Т которого уже определены и ожидаемые температуры T' которого и соответствующие параметры Р управления уже спрогнозированы, подстраивает соответствующие величины в реальном времени. Такая подстройка возможна, так как функциональные зависимости от параметра k модели известны.

Настоящее изобретение имеет множество преимуществ. В частности, оно может быть легко реализовано, работает надежным образом и обеспечивает обоснованные результаты.

Приведенное выше описание служит исключительно пояснению настоящего изобретения. Объем защиты настоящего изобретения должен определяться исключительно приложенной формулой изобретения.

1. Способ управления прокатным станом, включающий:
- определение температуры (Т) участков (6) полосы (1), расположенных на ней перед первой прокатной клетью для их прокатки,
- прогнозирование температуры (Т') участков (6) полосы для момента времени прокатки соответствующего участка (6) полосы в первой прокатной клети (2) с помощью модели (8) полосы на основе определенных температур для первого горизонта (РН1) прогнозирования, соответствующего количеству временных тактов, во время каждого из которых в первой прокатной клети (2) прокатывается один участок полосы (6),
- определение параметра управления (Р) для прокатки участка (6) полосы в первой прокатной клети (2) с прогнозируемой температурой (Т') с учетом прогнозируемых температур (Т') участков полосы (6),
- воздействие на очаг деформации первой прокатной клети (2) с использованием регулировочного устройства (10) для изменения параметров очага деформации,
- прогнозирование с помощью модели (13) прокатной клети с использованием прогнозируемых температур (Т') участков (6) полосы и изменения параметра управления (Р) для соответствующих первому горизонту (РН1) прогнозирования участков (6) полосы профиля (W) очага деформации, который образуют рабочие валки (9) первой прокатной клети (2) в момент времени прокатки соответствующего участка (6) полосы,
- оптимизацию параметра управления (Р) с учетом прогнозируемого для участков (6) полосы профиля (W) очага деформации и соответствующего заданного профиля (W*(t)), и
- задание значения оптимизированного управляющего параметра (Р) в исполнительное устройство (10) в качестве регулирующего воздействия (S).

2. Способ управления по п. 1, отличающийся тем, что
- используют модель (16) усилия прокатки, в которую вводят, по меньшей мере, прогнозированные температуры (Т'),
- посредством модели (16) усилия прокатки с использованием прогнозированных температур (Т') для участков (6) полосы, соответствующих первому горизонту (РН1) прогнозирования, прогнозируют усилие (F) прокатки, требуемое, соответственно, для прокатки соответствующего участка (6) полосы в первой прокатной клети (2), и
- прогнозируют профиль (W) очага деформации с использованием модели (13) прокатной клети и прогнозированных усилий (F) прокатки.

3. Способ управления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
регулировочное устройство (10) выполняют в виде устройства (11) охлаждения валков, управляемого в направлении ширины полосы.

4. Способ управления по п. 1, отличающийся тем, что его осуществляют с использованием второго горизонта (РН2) прогнозирования для второй прокатной клети (21), которая расположена после первой прокатной клети (2) прокатного стана, и участки (6) полосы прокатывают в первой прокатной клети (2) от первой входной толщины (di1) до первой выходной толщины (do1) и во второй прокатной клети (21) - от второй входной толщины (di2) до второй выходной толщины (do2).

5. Способ управления по п. 4, отличающийся тем, что первую выходную толщину (do1) и/или вторую входную толщину (di2) определяют для участка полосы.

6. Способ управления по п. 4 или 5, отличающийся тем, что второй горизонт (РН2) прогнозирования выбирают из условия, что во время прохождения полосой второго горизонта (РН2) прогнозирования несколько участков (6) полосы прокатываются как в первой, так и во второй прокатных клетях (2, 21).

7. Способ управления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
- прогнозируют текущий модуль (М) материала, характеризующий в основном его твердость и деформируемость, со стороны обслуживания и стороны привода, для участков (6) полосы с использованием прогнозированных температур (Т') для момента времени прокатки соответствующего участка (6) полосы в первой прокатной клети (2),
- посредством регулировочного устройства (10) оказывают воздействие на очаг деформации первой прокатной клети (2) со стороны обслуживания и со стороны привода, и
- управляют очагом деформации со стороны обслуживания и со стороны привода с учетом значений модулей (М) материала в момент времени прокатки соответствующего участка (6) полосы в первой прокатной клети.

8. Способ управления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
- в модель (8) полосы включают модель (18) материала, посредством которой для участков (6) полосы, подлежащих прокатке в первой прокатной клети (2), для момента времени прокатки соответствующего участка (6) полосы в первой прокатной клети (2) прогнозируется соответствующее ожидаемое, отличающееся от температуры (Т') свойство материала, и
- прогнозируемые свойства материала учитывают при определении по меньшей мере одного параметра (Р) управления.

9. Способ управления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
дополнительно посредством модели (8) полосы прогнозируют температуры (Т') участков (6) полосы в направлении ее ширины.

10. Способ управления по п. 9, отличающийся тем, что
определяют температуры (Т) для участков (6) полосы в направлении ширины полосы.

11. Способ управления по п. 1 или 2, отличающийся тем, что
- модель (8) полосы и/или дополнительно используемая для определения по меньшей мере одного параметра (Р) управления модель (13) прокатной клети, модель (16) усилия прокатки, модель (17) температуры или модель (18) материала параметризируют с использованием параметра (k) модели,
- дополнительно к величинам, определяемым для определения по меньшей мере одного параметра (Р) управления с использованием параметризируемой модели (8), определяют в реальном времени функциональные зависимости определенных величин от параметра (k) модели,
- для участков (6) полосы в реальном времени с использованием величин, определенных посредством параметризируемой модели (8), определяют ожидаемое значение (EW) для измеренного значения (MW) и функциональную зависимость ожидаемого значения (EW) от параметра (k) модели, причем измеренное значение (MW) представляет собой толщину, натяжение или температуру после первой прокатной клети или натяжение или температуру перед первой прокатной клетью прокатного стана или усилие прокатки или величину установки валков на первой прокатной клети,
- для участков (6) полосы посредством измерительного устройства (22), расположенного рядом или позади первой прокатной клети (2), регистрируют соответствующее измеренное значение (MW),
- на основе измеренного значения (MW), ожидаемого значения (EW) и функциональной зависимости ожидаемого значения (EW) от параметра (k) модели вновь определяют параметр (k) модели,
- параметризируемую модель (8) на основе вновь определенного параметра (k) модели вновь параметризируют, и
- для участков (6) полосы в рамках определения по меньшей мере одного параметра (Р) управления с использованием параметризируемой модели (8) уже определенные величины в реальном времени подстраивают.

12. Управляющий компьютер для прокатного стана, отличающийся тем, что управляющий компьютер запрограммирован таким образом, что он в процессе функционирования выполняет управление согласно способу по любому из пп. 1-11.

13. Прокатный стан для прокатки полосы (1), который содержит по меньшей мере одну первую прокатную клеть (2), отличающийся тем, что прокатный стан оснащен управляющим компьютером (3) по п. 12.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и управляющему устройству для проведения способа установки состояния (S1, S2, S3) прокатываемого материала (G, GX), в частности, черновой полосы, которое задано, по меньшей мере, клиновидностью и/или серповидностью прокатываемого материала (G, GX), при этом прокатываемый материал (G, GX) переводят из начального состояния (S1) посредством прокатки с помощью прокатной клети (1), в частности черновой клети, и за счет внесения напряжения ( ) в прокатываемый материал (G, GX) с помощью дополнительных обрабатывающих средств (7, 8), в промежуточное состояние (S2), и при этом прокатываемый материал (G) переводят из промежуточного состояния (S2) с помощью, по меньшей мере, одного обрабатывающего агрегата (A1, A2, A3, , AN) в конечное состояние (S3).

Изобретение относится к способу и устройству для горячей прокатки в линии прокатного стана для горячей прокатки полос или на стане Стеккеля, причем в одной или нескольких черновых клетях плоские заготовки раскатываются в полосовые заготовки (черновые полосы).

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к способу прокатки металлической полосы на непрерывных станах горячей и холодной прокатки. .

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в листопрокатных технологиях. .

Изобретение относится к автоматизации прокатного производства и предназначено для регулирования плоскостности прокатываемых полос. .

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в автоматизированных системах управления качеством прокатываемых полос на непрерывных тонколистовых станах.

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к измерению и регулированию плоскостности полосы в процессе на станах холодной прокатки Цель изобретения - повышение качества проката .

Изобретение относится к технологии прокатного производства, конкретно к технологии непрерывной прокатки тонких полос, и может быть использовано на многоклетевых широкополосных станах горячей прокатки. Сущность изобретения состоит в том, что заранее, на стадии настройки стана, задают в математическую модель процесса прокатки такие параметры режима прокатки, которые обеспечивают минимальные отклонения от плоскостности готовых полос. В процессе прокатки в случае выхода при настроечной прокатке значений неплоскостности за заданные по техническим условиям пределы корректируют реальные параметры режима настроечной прокатки. При этом используют пошаговый алгоритм коррекции, учитывающий все технологические параметры, влияющие на неплоскостность полосы. Данный алгоритм позволяет с наибольшей точностью и надежностью обеспечить далее, уже на стадии технологической прокатки, невыход показателей точности формы полосы за заданные заранее пределы. В этом заключается технический результат изобретения. 2 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к прокатному производству. Технический результат - повышение качества полосы. Для участков (6) полосы (1) перед первой прокатной клетью (2) прокатного стана определяют температуру (Т) и с помощью горизонта (РН1) прогнозирования прогнозируют для момента времени прокатки. Горизонт (РН1) прогнозирования соответствует нескольким участкам (6) полосы. С использованием температур (T') прогнозируют на стороне обслуживания и на стороне привода модули (М) материала. С помощью исполнительного устройства (10) на стороне обслуживания и на стороне привода обеспечивается возможность оказания влияния на очаг деформации первой прокатной клети (2). Управление устройством (10) во время прокатки соответствующего участка (6) полосы выполняют с учетом модулей (М) материала. Модули (М) материала используются в исполнительном устройстве (10) в момент времени прокатки соответствующего участка (6) полосы в прокатной клети (2) для параметрирования управления (20) очагом деформации на стороне обслуживания и на стороне привода. Для первого горизонта (РН1) прогнозирования используют ход изменения (S(t)) регулирующей переменной для исполнительного устройства (10), который оказывает влияние на профиль образованного рабочими валками (9) прокатной клети (2) очага деформации. С применением прогнозируемых температур (T′) и используемого хода изменения (S(t)) регулирующей переменной прогнозируют для горизонта (РН1) профиль (W) очага деформации, который образуют рабочие валки (9) прокатной клети (2) в момент времени прокатки участка (6) полосы. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 19 ил.
Наверх