中厚板軋制過程軟測量技術的研究與應用.pdf

1、中厚板軋制過程對現(xiàn)場檢測儀表的精度要求很高，考慮到中厚板軋制過程工作環(huán)境非常惡劣，各種干擾直接影響儀表檢測精度，一旦檢測儀表出現(xiàn)故障或精度下降，都將直接影響正常生產(chǎn)。本文結合國內某3500mm中厚板現(xiàn)場實際生產(chǎn)，開發(fā)了中厚板軋制過程軟測量系統(tǒng)平臺，根據(jù)中厚板生產(chǎn)工藝結合現(xiàn)場已有各種檢測儀表，采用合理的軟測量模型對在線控制參數(shù)進行測量，并在此基礎上開發(fā)人工免疫網(wǎng)絡對在線儀表進行故障診斷，從而提高過程控制精度以及產(chǎn)品的質量。主要的研究進展如

2、下：
　　 (1)建立數(shù)據(jù)采集和處理平臺。研究了采用OPC和Socket流式套接字技術實現(xiàn)基礎自動化和軟測量系統(tǒng)之間實時數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通訊，開發(fā)了以Oracle10g為數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，搭建了數(shù)據(jù)處理平臺，對隨機誤差數(shù)據(jù)、錯誤數(shù)據(jù)、噪音數(shù)據(jù)以及粗大數(shù)據(jù)進行處理，為處理軟測量系統(tǒng)面對的海量數(shù)據(jù)提供了可靠的平臺。
　　 (2)提出了中厚板軋制過程產(chǎn)品尺寸參數(shù)的軟測量方法。分析了前滑和鋼板打滑對鋼板速度的影響以及熱膨脹及氧化鐵

3、皮對鋼板體積變化的影響，研究了軋件在展寬軋制階段橫向流動規(guī)律，并考慮了發(fā)生打滑時電流的變化趨勢以及鋼板頭尾不均勻變形頭部寬度變化規(guī)律，推導出能夠實用的在線長度、厚度和寬度軟測量模型。提出了打滑程度因子概念，通過實測電流變化定量評價打滑現(xiàn)象，采用族劃分和族相關軟測量在線校正技術，對厚度、寬度、溫度和鋼種進行族劃分，應用灰色關聯(lián)度模型計算族與族之間關聯(lián)度獲取軟測量模型的最優(yōu)校正因子。在線實際應用表明，各種規(guī)格產(chǎn)品的厚度軟測量值與人工卡量各點

4、平均值的偏差均在±0.08mm之內，寬度軟測量偏差均在0.4％之內。
　　 (3)提出了中厚板軋制過程變形抗力軟測量方法。分析了化學成分、軋制溫度、應變速率以及變形程度等因素對變形抗力的影響，對于控制軋制工藝，殘余應變對變形抗力的影響比較大，分析合金元素Nb以及奧氏體晶粒尺寸變化對殘余應變的影響，構建了殘余應變模型以及基于徑向基神經(jīng)元網(wǎng)絡的變形抗力軟測量方法，通過對不同鋼種、應變速率條件下的軟測量值和實驗值進行對比，二者吻合較好

5、。
　　 (4)研究基于軟測量技術的溫度推斷控制方法。分析了熱輻射和對流、高壓水除鱗、與軋輥接觸產(chǎn)生的熱傳導、軋制塑性功等主要因素對中厚板溫度變化的影響，研究了黑度系數(shù)與板厚之間的關系，構建了氧化鐵皮隨時間變化的數(shù)學模型，根據(jù)氧化鐵皮厚度變化動態(tài)修正熱輻射的換熱系數(shù)。對測溫儀實測溫度進行置信區(qū)間計算，采用部分最小二乘法設計推理估計器，以可信度最高的測溫儀為基準，對在線其它測溫儀測量值進行推理估計并確定其測量偏差。
　　

6、(5)開發(fā)基于軟測量技術的儀表故障診斷系統(tǒng)。介紹了在中厚板生產(chǎn)在線檢測儀表系統(tǒng)結構與功能概況，分析了檢測儀表檢測數(shù)據(jù)之間的相互關系。研究了人工免疫網(wǎng)絡診斷技術，針對儀表實時檢測數(shù)據(jù)，采用親和度評價、個體濃度評價、激勵度計算、免疫選擇、克隆、變異、克隆抑制和種群刷新等算法構建在線檢測儀表人工免疫診斷網(wǎng)絡，通過實際應用表明，該系統(tǒng)對在線檢測儀表故障診斷有較好的效果，為軋制過程控制數(shù)據(jù)分析和儀表故障診斷分析提供合理的指導。
　　 上述