[00965936]冷连轧机轧制过程动态仿真及控制优化

冷连轧机轧制过程相当复杂，该仿真系统，既要实现2030冷连轧机现有的功能(L2级优化设定计算，L1级复杂的过程控制回路，L0级的机械设备)，又要融合当前最新的技术、根据现有经验探索新的思路，还要用机理模型描述设备特性，况且国内外对轧钢过程的仿真研究均为单项、局部、静态仿真系统的开发过程，没有可以借鉴的仿真模式和环境，而且对于企业自管项目必须解决现场难以解决的实际问题。所以该项目是一个多学科综合性的创新研究课题，它需要轧制工艺、计算机、控制方法、机械设备、系统仿真等多专业人员的合作与配合，它涉及到以上各学科领域。该项目采用MATRIXx仿真平台建立了一套包括优化控制级、过程控制级、设备和虚拟轧件在内的完整的冷连轧机多微机分布式协同仿真系统，系统仿真精度达到80%以上。该仿真系统的特点是能够对任意一卷带钢经过五机架冷连轧机的轧制过程进行全面仿真，既可以用实际数据，也可在对新钢种进行初始的物性参数设定后进行仿真研究，避免了生产试验的风险；不仅可以模拟五机架轧机的工艺过程，而且可以对轧制过程进行局部细化分析、整个过程重现、提供过程故障分析研究平台；可以独立进行穿带、甩尾、辊缝有带钢校正和无带钢校正、常规轧制、连续轧制、AGC、优化设定、动态变规格等过程的仿真，比生产试验机组具有更强的针对性；作为研究冷连轧机工艺和自动化控制的研究平台，可以解决科研与生产的矛盾，具有继续研究轧制过程力能参数的能力，能够对不同数学模型做出比较、评价，为新建冷轧机的控制系统设计提供必要的技术支撑。该项目形成的三项成果(一套多路快速过程数据采集系统；冷连轧机轧制动态优化设定技术；新一代动态变规格厚度控制技术)已在宝钢得到应用，为宝钢创造了1亿7千万元的经济效益，为现场优化了二百多个轧制规范，解决了变规格时的断带现象，缩短了头尾的超差，获得了满意的效果。利用该仿真平台还找到了冷轧第4机架打滑的原因，为2030改造提供了技术支撑。从查新资料显示，该仿真系统属于国内首创，填补国内空白。该项技术可用于冷连轧机轧制过程的模型优化研究、过程控制级的问题分析与改进、部分过程故障的诊断及动态变规格过程的控制等。