Способ управления прокатным станом

Способ управления прокатным станом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к способу управления прокатным станом, при этом предусмотрено управление воздействующим на первую прокатную клеть прокатного стана исполнительным устройством во время прокатки участков полосы с учетом по меньшей мере одного управляющего параметра.

Кроме того, данное изобретение относится к компьютерной программе, которая содержит машинный код, который предназначен для выполнения с помощью управляющей вычислительной машины непосредственно для прокатного стана и выполнение которого с помощью управляющей вычислительной машины приводит к выполнению управляющей вычислительной машиной такого способа управления.

Кроме того, данное изобретение относится к управляющей вычислительной машине для прокатного стана, которая программирована так, что она выполняет во время работы такой способ управления.

Кроме того, данное изобретение относится к прокатному стану для прокатки полосы, который содержит по меньшей мере одну первую прокатную клеть и снабжен такой управляющей вычислительной машиной.

Колебания температуры по ширине и длине полосы могут приводить к значительным погрешностям в прокатном производстве. За счет изменяющейся твердости материала происходят изменения усилия прокатки, которые могут приводить, в свою очередь, к другим реакциям клети, которые в свою очередь приводят к изменению профиля очага деформации. Примерами таких реакций клети являются сплющивание валков, прогибание валков и пружинение клети. К этому добавляется изменение выпуклости валков за счет контакта рабочих валков с различно горячей полосой. Это также влияет на геометрию очага деформации. Если такие изменения профиля очага деформации не учитываются, то это приводит к погрешности толщины, профиля и плоскопараллельности.

Известное вычисление заданных значений прокатных станов (вычисление программы пропусков) может охватывать изменения температуры в продольном направлении лишь ограниченно (температуры в начале, в полосе и в конце) и совсем не может охватывать изменения в направлении ширины полосы. До настоящего времени такие эффекты компенсируются частично с помощью автоматического регулирования очага деформации (AGC=automatic gauge control), с помощью которого по меньшей мере частично компенсируются отклонения установки за счет реакции клети. Кроме того, известны технологии, в которых применяется измерение усилия прокатки в первой прокатной клети многоклетьевого прокатного стана, с целью предварительного управления остальными прокатными клетями.

Оба способа имеют недостатки. Так, регулирование очага деформации (AGC) не может реагировать на колебания температурного профиля по ширине полосы. Прежде всего, не учитывается асимметрия прочности материала (например, вызванная температурным клином) и связанная этим асимметрия реакции клети. Предварительное управление прокатными клетями многоклетьевого прокатного стана с помощью измерения усилия прокатки в первой прокатной клети прокатного стана не применимо в принципе к стану с одной клетью.

Особенно сильно проявляется эта проблема в комбинированных установках бесслитковой прокатки, в которых нет или имеются лишь ограниченные возможности компенсации колебаний температуры в полосе, так что температурные профили (по длине и/или ширине полосы) не выравниваются до достижения прокатной клети, соответственно, прокатных клетей. В стане горячей прокатки широкой полосы также могут происходить изменения температуры, например, за счет так называемых подхоложенных участков или неравномерного прогрева заготовки в печи.

Из DE 101 56 008 А1 и имеющего то же содержание US 2004/205 951 А1 известен способ управления прокатным станом, при этом

- для участков полосы перед первой прокатной клетью определяют температуру, которую имеют участки полосы,

- с помощью модели полосы вычисляют в реальном времени температуры участков полосы в момент прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети.

В DE 101 56 008 А1 происходит чисто определение характеристик температуры и, возможно, также фазовых превращений участков полосы, с целью обеспечения возможности подходящего регулирования нагревания полосы и/или охлаждения полосы. Использование определяемой температуры в рамках процесса прокатки как такового в DE 101 56 008 А1 не предусмотрено.

Из WO 2008/043 684 А1 известен способ управления прокатным станом, при этом

- для участков полосы перед первой прокатной клетью прокатного стана определяют температуру, которую имеют участки полосы,

- с помощью модели полос на основании определяемых температур прогнозируют температуры участков полосы в момент времени прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети,

- с применением прогнозируемых температур участков полосы определяют по меньшей мере один соответствующий управляющий параметр для прокатки участков полосы в первой прокатной клети,

- управляют воздействующим на первую прокатную клеть управляющим устройством во время прокатки соответствующего участка полосы с учетом соответствующего определяемого управляющего параметра.

Из реферата к патенту JP 61 289 908 А известен способ управления прокатным станом, в котором дополнительно к указанным применительно к WO 2008/043 684 А1 признакам реализованы следующие признаки:

- что для участков полосы с применением прогнозируемых температур прогнозируют для момента времени прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети соответствующий фактический на стороне обслуживания и соответствующий фактический на стороне привода модуль материала,

- что с помощью исполнительного устройства на стороне обслуживания и на стороне привода обеспечивается возможность оказания влияния на очаг деформации первой прокатной клети,

- модули материала соответствуют управляющим параметрам и используются управляющим устройством в момент прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети для определения параметров управления очагом деформации на стороне обслуживания и на стороне привода, и

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

Из DE 35 15 429 А1 известен учет распределения температуры в подлежащей прокатке полосе по ширине полосы при определении ожидаемого износа валков.

Из ЕР 2 301 685 А1 известен способ управления (среди прочего) прокатным станом, при этом

- для участков полосы перед первой прокатной клетью прокатного стана определяют температуру, которую имеют участки полосы,

- с помощью модели полосы на основании определяемых температур прогнозируют температуры участков полосы в момент времени прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети,

- с применением прогнозируемых температур участков полосы определяют по меньшей мере один соответствующий управляющий параметр для прокатки участков полосы в первой прокатной клети,

- управляют воздействующим на первую прокатную клеть управляющим устройством во время прокатки соответствующего участка полосы с учетом соответствующего определяемого управляющего параметра.

Задача данного изобретения состоит в создании возможностей, с помощью которых можно учитывать ход изменения температуры полосы при прокатке полосы особенно предпочтительным образом, в частности, тогда, когда деформируемость полосы, например, на основании различий температуры и/или затвердевания, изменяется также по ширине полосы.

Задача решена с помощью способа управления с признаками п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения способа управления, согласно изобретению, являются предметом зависимых пунктов 2-11 формулы изобретения.

Согласно изобретению, в способе управления прокатным станом предусмотрено, что

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

- для первого горизонта прогнозирования используют ход изменения регулирующей переменной для исполнительного устройства,

- с помощью хода изменения регулирующей переменной оказывают влияние на профиль образованного валками первой прокатной клети очага деформации,

- с помощью модели прокатной клети прогнозируют для первой прокатной клети с применением прогнозируемых температур участков полосы и используемого хода изменения регулирующей переменной для соответствующих первому горизонту прогнозирования участков полосы соответствующий профиль очага деформации, который образуют рабочие валки первой прокатной клети в момент прокатки соответствующего участка полосы,

- используемый ход изменения регулирующей переменной оптимируют на основании прогнозируемого для участков полосы профиля очага деформации и соответствующего заданного профиля, и

- фактическое значение оптимированного хода изменения регулирующей переменной соответствует управляющему параметру и задается исполнительному устройству в качестве регулирующей переменной.

За счет этого выполнения можно учитывать, в частности, ход изменения температуры полосы при регулировании профиля очага деформации.

Способ, согласно изобретению, может быть дополнительно улучшен за счет того, что

- модель полосы содержит модель материала, с помощью которой прогнозируется для подлежащих прокатке в первой прокатной клети участков полосы для момента времени прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети ожидаемое, отличное от температуры свойство материала, и

- прогнозируемые свойства материала учитывают при определении по меньшей мере одного управляющего параметра.

В некоторых случаях достаточно прогнозировать температуры для участков полосы в виде скалярных величин. Однако часто предпочтительно, когда прогнозируемые с помощью модели полосы температуры участков полосы имеют разрешение по месту в направлении ширины полосы. Предпочтительно, в этом случае уже определяемые для участков полосы температуры имеют разрешение по месту в направлении ширины полосы.

Способ, согласно изобретению, может быть дополнительно улучшен тем, что

- в модель усилия прокатки вводят по меньшей мере прогнозируемые температуры,

- с помощью модели усилия прокатки с применением прогнозируемых температур прогнозируют для соответствующих первому горизонту прогнозирования участков полосы требуемое для прокатки соответствующего участка полосы в первой прокатной клети усилие прокатки, и

- прогнозируют профили очага деформации с помощью модели прокатной клети с применением прогнозируемых усилий прокатки.

Исполнительное устройство для оказания влияния на профиль очага деформации может быть выполнено в зависимости от потребности. В частности, можно использовать противоизгиб валков и/или сдвиг валков. Предпочтительно, исполнительное устройство содержит охлаждающее валки устройство. Охлаждающим валки устройством можно управлять, в частности, с разрешением по месту в направлении ширины полосы.

Возможно, что способ управления выполняют со вторым горизонтом прогнозирования также для второй прокатной клети, расположенной после первой прокатной клети. В этом случае участки полосы прокатывают в первой прокатной клети с первой входной толщины до первой выходной толщины, а во второй прокатной клети со второй входной толщины до второй выходной толщины.

Возможно, что первая выходная толщина и/или вторая входная толщина определяется специально для участка полосы. За счет этого можно осуществлять, в частности, во время прокатки перераспределение нагрузки между первой и второй прокатной клетью.

Горизонт прогнозирования для второй прокатной клети можно определять по потребности, однако он должен быть выбран, аналогично горизонту прогнозирования для первой прокатной клети, так, что он соответствует нескольким участкам полосы, т.е. что во время горизонта прогнозирования для второй прокатной клети во второй прокатной клети прокатывается несколько участков полосы. Предпочтительно, второй горизонт прогнозирования выбран так, что во время второго горизонта прогнозирования несколько участков полосы прокатываются как в первой, так и во второй прокатной клети. В частности, горизонты прогнозирования для первой и второй прокатной клети могут быть выбраны так, что разница горизонтов прогнозирования соответствует времени, которое необходимо для прохождения участка полосы от первой прокатной клети ко второй прокатной клети. Горизонты прогнозирования могут, так сказать, начинаться с одинакового расположенного перед первой прокатной клетью места.

Модели для установок промышленности основных материалов обычно содержат множество погрешностей на основании сложности подлежащих моделированию процессов в соединении с лишь ограниченно возможным измерением данных. Для обеспечения возможности коррекции таких погрешностей в реальном времени предпочтительно предусмотрено, что

- модель полосы и/или другая применяемая в рамках определения по меньшей мере одного управляющего параметра модель поддается параметрированию с помощью параметра модели,

- дополнительно к определяемым в рамках определения по меньшей мере одного управляющего параметра с применением параметрируемой модели величинам определяют в реальном времени функциональные зависимости определяемых величин от параметра модели,

- для определяемых для участков полосы в реальном времени с применением параметрируемой модели величин определяют ожидаемое значение для измеряемого значения и функциональную зависимость ожидаемого значения от параметра модели,

- для участков полосы измеряют с помощью расположенного перед, на или после первой прокатной клети измерительного устройства в реальном времени соответствующее измерительное значение,

- на основании измерительного значения, ожидаемого значения и функциональной зависимости ожидаемого значения от параметра модели снова определяют параметр модели,

- параметрируемую модель на основании нового определяемого параметра модели снова параметрируют, и

- уже определенные для участков полосы в рамках определения по меньшей мере одного управляющего параметра с применением параметрируемой модели величины актуализируют в реальном времени.

За счет этого, в частности, достигается, что имеющую погрешности модель можно адаптировать во время работы, т.е. во время прокатки участков полосы.

Кроме того, задача решена с помощью компьютерной программы с признаками п. 12 формулы изобретения. Согласно изобретению, выполнение машинного кода управляющей вычислительной машиной приводит к тому, что управляющая вычислительная машина выполняет способ управления, согласно изобретению.

Кроме того, задача решена с помощью управляющей вычислительной машины с признаками п. 13 формулы изобретения. Согласно изобретению, управляющая вычислительная машина программирована так, что она во время работы выполняет способ управления, согласно изобретению.

Кроме того, задача решена с помощью прокатного стана с признаками пункта 14 формулы изобретения. Согласно изобретению, прокатный стан для прокатки полосы, который имеет по меньшей мере одну первую прокатную клеть, снабжен программированной, согласно изобретению, управляющей вычислительной машиной.

Другие преимущества и подробности изобретения следуют из приведенного ниже описания примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - прокатный стан;

фиг. 2 - 3 - блок-схемы программы;

фиг. 4 - первая прокатная клеть;

фиг. 5 - блок-схема;

фиг. 6 - блок-схема программы;

фиг. 7 - блок-схема;

фиг. 8 - блок-схема программы;

фиг. 9 - блок-схема;

фиг. 10 - блок-схема программы;

фиг. 11 - блок-схема;

фиг. 12 - блок-схема программы;

фиг. 13 - блок-схема;

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

фиг. 16 - многоклетьевой прокатный стан;

фиг. 17 - ход изменения входной и выходной толщины;

фиг. 18 - блок-схема программы; и

фиг. 19 - многоклетьевой прокатный стан.

Как показано на фиг. 1, прокатный стан для прокатки полосы 1 имеет первую прокатную клеть 2. Первая прокатная клеть 2 может быть единственной прокатной клетью прокатного стана. В качестве альтернативного решения, могут иметься другие прокатные клети. Полоса 1 является, как правило, металлической полосой, например, стальной, алюминиевой, магниевой или медной полосой. Возможны также другие металлы и сплавы металлов.

Прокатный стан и тем самым первая прокатная клеть 2 управляются с помощью управляющей вычислительной машины 3. Управляющая вычислительная машина 3 запрограммирована с помощью компьютерной программы 4. Компьютерная программа 4 содержит машинный код 5, который предназначен для непосредственной обработки управляющей вычислительной машиной 3. Выполнение машинного кода 5 управляющей вычислительной машиной 3, т.е. работа управляющей вычислительной машины 3, приводит к тому, что управляющая вычислительная машина 3 выполняет по меньшей мере один, возможно, также несколько способов управления, которые более подробно поясняются ниже со ссылками на фиг. 2-9.

Как показано на фиг. 2, управляющая вычислительная машина 3 принимает на стадии S1 температуру Т участков 6 полосы 1. Возможно (и даже обычно), что температуры Т участков 6 полосы, согласно фиг. 1, измеряют с помощью устройства 7 измерения температуры. В качестве альтернативного решения, может осуществляться также другое определение, в частности вычисление.

Независимо от того, каким образом определяются температуры Т участков 6 полосы, определение на стадии S1 осуществляется для места х, которое находится перед первой прокатной клетью 2. Таким образом, температура Т является характеристической для соответствующей температуры Т соответствующего участка 6 полосы в момент времени, в который соответствующий участок 6 полосы находится еще перед первой прокатной клетью 2.

Управляющая вычислительная машина 3 реализует на основании программирования с помощью компьютерной программы 4, среди прочего, модель 8 полосы.

Модель 8 полосы моделирует с помощью физико-математических уравнений по меньшей мере температурные характеристики полосы 1. В частности, с помощью модели 8 полосы решается уравнение теплопроводности для участков 6 полосы. В рамках решения уравнения теплопроводности учитываются, в частности, внутренняя теплопроводность полосы 1, а также взаимодействие полосы 1 с ее окружением, например, взаимодействие с охлаждающими и нагревательными устройствами, устройством для гидросбива окалины, контакт с рабочими валками 9 первой прокатной клети 2 и т.д. Кроме того, когда это требуется, во взаимосвязи с уравнением теплопроводности решается также уравнение фазовых превращений. Соответствующие методы известны для специалистов в данной области техники. Предпочтительное уравнение теплопроводности указано, например, в DE 101 29 565 А1, соответственно, в имеющем то же содержание US 6 860 950 В2. Предпочтительное уравнение фазовых превращений указано, например, в ЕР 1 711 868 В1, соответственно, в имеющем то же содержание US 7 865 341 В2. При необходимости, в модели 8 полосы могут содержаться другие модели.

Таким образом, с помощью модели 8 полосы управляющая вычислительная машина 3 прогнозирует на стадии S2 на основании определяемых температур Т температуру участков 6 полосы для момента времени прокатки соответствующего участка 6 полосы в первой прокатной клети 2. Прогнозируемая температура обозначается для отличия от определяемой температуры позицией Т′.

Прогнозирование осуществляется с помощью горизонта РН1 прогнозирования, называемого в последующем первым горизонтом РН1 прогнозирования. Первый горизонт РН1 прогнозирования соответствует количеству временных тактов, на которое прогнозирует модель 8 полосы на стадии S2 температуру Т′, при этом во время каждого такта в первой прокатной клети 2 прокатывается один участок 6 полосы.

Горизонт РН1 прогнозирования содержит минимально один единственный временной такт. Таким образом, минимальный горизонт PH1min прогнозирования задан тем, что прогнозирование температуры участков 6 полосы осуществляется с опережением на один единственный временной такт. Таким образом, в этом случае во время первого горизонта РН1 прогнозирования в первой прокатной клети 2 прокатывается один единственный участок 6 полосы, а именно непосредственно предыдущий участок 6 полосы. Однако в некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как будет пояснено ниже, горизонт РН1 прогнозирования выбран так, 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 стадии S3 управляющая вычислительная машина 3 определяет с применением прогнозируемых температур Т′ участков 6 полосы по меньшей мере один управляющий параметр Р для прокатки соответствующего участка 6 полосы в первой прокатной клети 2. На стадии S4 управляющая вычислительная машина 4 управляет исполнительным устройством 10. Исполнительное устройство 10 воздействует на первую прокатную клеть 2. Управление исполнительным устройством 10 осуществляется во время прокатки соответствующего участка 6 полосы с учетом определяемого для подлежащего прокатке в данный момент участка 6 полосы управляющего параметра Р.

Способ, согласно фиг. 2, поясняется еще раз на основании примера.

Принимается, что в определенный момент времени для определенного участка 6 полосы определяется определенная температура Т, например, посредством измерения (стадия S1). Путь прохождения соответствующего участка 6 полосы контролируется во время транспортировки через прокатный стан. Непрерывно вычисляется, среди прочего, температура Т′, которая ожидается для соответствующего участка 6 полосы (стадия S2), при этом основанное на модели прогнозирование температуры опережает место нахождения соответствующего участка 6 полосы по меньшей мере на один временной такт. В момент времени, в который рассматриваемый участок 6 полосы находится непосредственно перед первой прокатной клетью, т.е. в первой прокатной клети 2 прокатывается непосредственно предшествующий участок 6 полосы, определяется управляющий параметр Р для рассматриваемого участка 6 полосы. Поэтому управляющий параметр Р своевременно известен в управляющей вычислительной машине 3, так что управляющая вычислительная машина 3 может учитывать управляющий параметр Р при управлении исполнительным устройством 10, когда рассматриваемый участок 6 полосы прокатывается в первой прокатной клети 2. В определение управляющего параметра Р входят альтернативно прогнозируемая температура Т′ находящегося непосредственно перед первой прокатной клетью 2 участка 6 полосы или же, если первый горизонт РН1 прогнозирования больше минимального горизонта PHmin прогнозирования, дополнительно прогнозируемые температуры Т′ других участков 6 полосы.

Способ, согласно фиг. 2, выполняется, как правило, с тактом, например, с временным тактом между 0,1 с и 0,5 с, как правило, примерно 0,2 с-0,3 с. В каждый временной такт определяется температура Т для нового участка 6 полосы и тем самым она известна управляющей вычислительной машине. Затем осуществляется прогнозирование температуры на основании модели.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения для управляющей вычислительной машины 3 необходимы также прогнозируемые температуры Т′ и, возможно, также остальные свойства других участков 6 полосы и/или прогнозируемые свойства первой прокатной клети 2. Если речь идет о подлежащих прокатке после рассматриваемого участка 6 полосы участках 6 полос, то их температуры и свойства известны в управляющей вычислительной машине 3, когда они находятся внутри первого горизонта РН1 прогнозирования. Например, в управляющую вычислительную машину 3 при первом горизонте РН1 прогнозирования с восемью участками 6 полосы в момент времени, в который для определенного участка 6 полосы определяется температура Т, на основании уже ранее выполненного прогноза уже известны ожидаемые температуры Т′ семи следующих участков 6 полосы. Другими словами: при первом горизонте РН1 прогнозирования с восемью участками 6 полосы в каждый момент времени известны прогнозируемые температуры Т′ восьми находящихся перед первой прокатной клетью 2 участков 6 полосы. Поэтому они могут быть учтены для определения управляющего параметра Р 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, то их температуры и свойства известны в управляющей вычислительной машине 3 из прошлого.

Ниже приводится подробное пояснение со ссылками на фиг. 3 возможного варианта выполнения способа управления, согласно изобретению, в котором первый горизонт РН1 прогнозирования выбран так, что в первой прокатной клети 2 во время горизонта РН1 прогнозирования прокатывается несколько участков 6 полосы. Чисто в качестве примера в этой связи принимается, что первый горизонт РН1 прогнозирования соответствует восьми участкам 6 полосы. Однако эта величина служит лишь для иллюстрации, т.е. не обязательно должна быть равна восьми участкам 6 полосы.

Согласно фиг. 3, так же как на фиг. 2, предусмотрены стадии S1, S2 и S4. Стадии S1 и S4 не требуют дополнительных пояснений. Относительно стадии S2 необходимо лишь отметить, что в рамках стадии S2 на фиг. 3, стадия S2 выполняется с помощью первого горизонта РН1 прогнозирования с несколькими, чисто в качестве примера, восемью участками 6 полосы. В рамках стадии S2 на фиг. 3 прогнозируются соответствующие температуры Т′ для всех участков 6 полосы, которые в рассматриваемый момент времени находятся до восьми участков 6 полосы перед первой прокатной клетью 2. Стадия S3 из фиг. 2 реализована на фиг. 3 с помощью стадий S6-S10. В частности, в рамках варианта выполнения, согласно фиг. 3, принимается, что исполнительное устройство 10 выполнено так, что с его помощью можно устанавливать профиль очага деформации, т.е. расстояние между рабочими валками 9 первой прокатной клети 2, при рассматривании по ширине. Например, исполнительное устройство 10 может быть выполнено для этой цели в виде устройства для сдвига валков и/или в виде устройства для противоизгиба валков. Как показано на фиг. 4, исполнительное устройство 10 может содержать лишь охлаждающее валки устройство или же, в качестве альтернативного решения, дополнительно к устройству для сдвига валков и/или устройству для противоизгиба валков содержать охлаждающее валки устройство 11. Охлаждающее валки устройство 11 может быть предназначено, как показано на фиг. 4, для управления с разрешением по месту, в частности, в направлении ширины полосы.

На стадии S3, согласно фиг. 3, для исполнительного устройства 10 используется ход изменения S(t) регулирующей переменной. Таким образом, используется ход изменения во времени регулирующей переменной S. Ход изменения S(t) регулирующей переменной используется для первого горизонта РН1 прогнозирования, т.е. для рассматриваемого участка 6 полосы и семи следующих за участком 6 полосы участков 6 полосы. С помощью хода изменения S(t) регулирующей переменной оказывается влияние на профиль очага деформации в соответствии с выполнением исполнительного устройства 10. В частности, с помощью охлаждающего валки устройства 11 можно устанавливать термическую выпуклость рабочих валков 9.

На стадии S7 в оптимизатор 12 регулирующей переменной (см. фиг. 5) подают

- прогнозируемые температуры Т′, которые имеют лежащие в первом горизонте РН1 прогнозирования участки 6 полосы в момент времени прокатки соответствующего участка 6 полосы в первой прокатной клети 2 и

- ход изменения S(t) регулирующей переменной для первого горизонта РН1 прогнозирования.

Оптимизатор 12 регулирующей переменной является реализуемым с помощью управляющей вычислительной машины 3 блоком программного обеспечения. Он содержит, среди прочего, модель 13 прокатной клети. Модель 13 прокатной клети моделирует, в частности, термическую выпуклость рабочих валков 9 и износ рабочих валков 9, который обуславливается контактом рабочих валков с полосой 1. Кроме того, модель 13 прокатной клети моделирует влияние хода изменения S(t) регулирующей переменной на очаг деформации, например, влияние охлаждающего валки устройства 11 на термическую выпуклость.

На стадии S8 модель 13 прокатной клети прогнозирует в качестве выходной величины ход изменения W(t) во времени профиля очага деформации. Таким образом, модель 13 прокатной клети определяет на стадии S8 для каждого лежащего внутри первого горизонта РН1 прогнозирования участка 6 полосы профиль W очага деформации, который получается для каждого участка 6 полосы. Модель 13 прокатной клети определяет ход изменения W(t) во времени профиля очага деформации с применением подаваемого в него хода изменения S(t) регулирующей переменной и прогнозируемых температур Т′ участков 6 полосы.

Ход изменения W(t) профиля очага деформации оценивается, как показано на фиг. 3 и 5, в оценочном устройстве 14 и на стадии S9 оптимируется с помощью оценочного устройства 14. Возможно также, что, если это требуется для оптимирования, после модификации используемого хода изменения S(t) регулирующей переменной еще раз используется модель 13 прокатной клети. Это показано на фиг. 5 штриховой линией.

Для оптимирования хода изменения S(t) регулирующей переменной определяемый ход изменения W(t) профиля очага деформации сравнивается с заданным ходом изменения W*(t) профиля очага деформации. Заданный ход изменения W*(t) профиля очага деформации может быть постоянным. Независимо от того, является ли заданный ход изменения W*(t) профиля очага деформации постоянным или нет, основной целью оптимирования является обеспечение плоскопараллельности полосы 1. Во вторую очередь должен прокатываться возможно более равномерный профиль.

Предпочтительно, измерение температуры, согласно фиг. 4, связано с измерением толщины полосы и/или измерением профиля полосы. В этом случае в модели профиля и плоскопараллельности можно на основании измеряемой толщины полосы, соответственно, профиля толщины полосы, определять заданный профиль W* для соответствующего участка 6 полосы.

Оптимированный ход изменения S(t) регулирующей переменной подается, согласно фиг. 5, в селектор 15. Селектор 15 выбирает на стадии S10 фактическое значение оптимированного хода изменения S(t) регулирующей переменной, т.е. значение оптимированного хода изменения S(t) регулирующей переменной, которое определено для следующего подлежащего прокатке участка 6 полосы. Это значение S соответствует управляющему параметру Р стадии S4 и подается в исполнительное устройство 10 на стадии S4 на фиг. 3 в качестве регулирующей переменной.

Возможно, что оптимизатор 12 регулирующей переменной «забывает» определенный в рамках фиг. 3 оптимированный ход изменения S(t) регулирующей переменной. Однако оптимизатор 12 регулирующей переменной предпочтительно запоминает оптимированный ход изменения S(t) регулирующей переменной и применяет его в следующем рабочем такте, т.е. когда обрабатывается следующий участок 6 полосы, для совпадающих участков 6 полосы в качестве измеряемого хода изменения S(t) регулирующей переменной.

Поясненный применительно к фиг. 3-5 способ можно улучшить с помощью варианта выполнения, который поясняется ниже со ссылками на фиг. 6 и 7.

Фиг. 6 является модификацией фиг. 3, а фиг. 7 является модификацией фиг. 5. Поэтому ниже поясняются лишь отличия от этих фигур.

Согласно фиг. 7, по сравнению с фиг. 3 имеются дополнительные стадии S11 и S12. На стадии S11 прогнозируемые с помощью модели 8 полосы температуры Т′ подают в модель 16 усилия прокатки. С помощью модели 16 усилия прокатки прогнозируются на стадии S12 с применением прогнозируемых температур Т′ для соответствующих участков 6 полосы усилия F прокатки. Таким образом, модель 16 усилия прокатки определяет для каждого подлежащего прокатке внутри первого горизонта РН1 прогнозирования участка 6 полосы требуемое усилие F прокатки, с целью прокатки соответствующего участка 6 полосы с первой входной толщины di1 до желаемой первой выходной толщины do1. Требуемые для этого другие величины, такие как, например, химический состав полосы 1, первая входная ширина di1, ширина b полосы, скорость v прокатки, натяжение на стороне входа и на стороне выхода и т.д., также подаются в модель 16 усилия прокатки.

Кроме того, как показано на фиг. 6, стадии S7 и S8 на фиг. 3 заменены стадиями S13 и S14. На стадии S13 в оптимизатор 12 регулирующей переменной подаются, как и на фиг. 3 на стадии S7, прогнозируемые температуры Т′ и используемый ход изменения S(t) регулирующей переменной. Дополнительно к этому на стадии S13 в оптимизатор 12 регулирующей переменной подаются прогнозируемые усилия F прокатки. На стадии S14 оптимизатор 12 регулирующей переменной прогнозирует в рамках своей модели 13 прокатной клети, аналогично стадии S8 на фиг. 3, для подлежащих прокатке в первой прокатной клети 2 внутри первого горизонта РН1 прогнозирования участков 6 полосы соответствующий профиль W очага деформации. Однако на стадии S14 при прогнозировании хода изменения W(t) профиля очага деформации учитываются дополнительно усилия F прокатки.

Способ, согласно фиг. 6 и 7, может быть дополнительно улучшен с помощью способа, согласно фиг. 8 и 9.

Как показано на фиг. 8, стадии S2, S11 и S12 на фиг. 6 заменены стадиями S16-S18. Кроме того, модель 8 полосы, согласно фиг. 9, имеет модель 17 температуры и модель 18 материала. С помощью модели 17 температуры на стадии S16, как прежде на стадии S2 с помощью модели 8 полосы, прогнозируются температуры Т′ участков 6 полосы. Дополнительно к этому, на стадии S16 с помощью модели 18 материала прогнозируется другое свойство материала, которое ожидается для соответствующих подлежащих прокатке в первой прокатной клети 2 внутри первого горизонта РН1 прогнозирования участков 6 полосы во время прокатки соответствующего участка 6 полосы в первой прокатной клети 2. Другое свойство материала, естественно, отличается от температуры Т′, однако оказывает влияние на требуемое для прокатки соответствующего участка 6 полосы усилие F прокатки. Например, другое свойство материала может быть степенью фазового превращения, упрочнением материала, рекристаллизацией или микроструктурой.

При необходимости, может существовать однонаправленная или двунаправленная связь между развитием температуры и развитием другого свойства материала. В названном первым случае сначала с помощью модели 17 температуры определяется ход изменения температуры рассматриваемого участка 6 полосы во время первого горизонта РН1 прогнозирования, а затем в модель 18 материала задается ход изменения во времени температуры, а затем на основании модели 18 материала определяется другое свойство материала. В названном последним случае осуществляется поэтапное связанное определение прогнозируемой температуры Т′ и прогнозируемого другого свойства материала соответствующего рассматриваемого участка 6 полосы.

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

Поскольку другие свойства материала оказывают влияние на прогнозируемые усилия F прокатки, которые в свою очередь оказывают влияние на профиль W очага деформации, а он в свою очередь оказывает влияние на оптимированный ход изменения S(t) регулирующей переменной, то в управляющей вычислительной машине 3 учитывается в способе, согласно фиг. 8 и 9, также прогнозируемые другие свойства материала при определении фактически выдаваемой в исполнительное устройство 10 регулирующей переменной S, т.е. соответствующего управляющего параметра Р.

Выше был пояснено в качестве примера для определения управляющего параметра Р определение регулирующей переменной S, с помощ