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搜索范围:全部 ;关键字:尺寸控制;搜索位置:无限定;

1:[研发项目动态--产业化示范工程]科技新进展:数据驱动融合机理的热连轧三维尺寸数字孪生模型 与CPS系统应用

通过对国内近百条热连轧生产线的过程控制模型精度和产品质量指标研究发现,造成非稳态过程难以控制的原因,既有板带材轧制本身的工艺因素,又受制于热连轧自身的控制特点,长期面临如下突出问题: (1)热连轧各机架存在着弹性变形和塑性变形的交叉耦合作用。热连轧各机架与带材直接接触并产生压下量时,轧机设备会发生弹性变形,轧件又会发生塑性变形,这种设备弹性状态和带钢压下产生的塑性状态耦合到一起,导致传统数学模型很难对其进行精准计算和表述,尤其在频繁换规格或换钢种状态下,一种弹塑性耦合状态下的模型未完自学习至最优状态,又会过渡到另外一种弹塑性状态,导致整个机组形成长时间的非稳态过渡过程。 (2)非稳态过程难以建立高精度的热轧数学模型。该过程具有不确定性、非线性等特点,存在润滑状态、设备工况等多种多样难以表述的变化,这些对薄带材轧制的影响远超过普通带材。而实际控制过程采用的单一常参数模型难以满足连续变化的要求,模型匹配性差,实际生产过程中轧制力、前滑等关键参数存在很大偏差。 (3)多工序间的过程控制参数波动的影响。热连轧生产过程装备由加热炉、定宽压力机、粗轧机组、精轧机组、控制冷却及卷取机组等多个区域组成,各个工序均具有非线性、快响应以及时变、不确定性、工艺控制模型复杂、过程变量维数高、规模大等特点,这就决定了各个工序的建模过程比一般的工业过程复杂得多。这种非稳态下的过程参数波动,均可对下游工序产生很大的影响,从而导致产品质量问题,如板形、尺寸精度以及工艺性能等。 针对热连轧制造领域内过程精准控制科学问题和相关技术瓶颈,2019年河钢集团有限公司、华为、东北大学在深圳举行联合组建“工业互联网赋能钢铁智能制造联合创新中心”签约挂牌仪式。三方成立的联创中心将作为钢铁行业工业互联网与智能制造产学研用平台,以钢铁全流程产线为基点,着力实现网络化、数字化、智能化的新钢铁,促进钢铁产业转型升级、高质量发展。 项目团队依托河钢邯钢公司邯宝2250mm热连轧生产线,基于现有自动化与信息化系统,深度融合数据驱动模型与机理模型,首次开发了热连轧过程动态数字孪生模型并建立了CPS控制系统平台,提高了轧制工艺对复杂多变工况的原位分析能力,改善了热连轧过程三维尺寸控制指标。
作者:高怀 发表时间: 2022-08-02 01:38:55 阅读(769) 评论(0)

2:[成果转化与推广--冶金自动化与信息技术]融合工艺机理和工业大数据的热连轧质量精准控制系统

热连轧控制过程是典型多工序、多变量、多层级的大型复杂工业流程。针对尺寸质量精度差、产品性能控制稳定性差、生产效率低下等关键共性技术难题,以材料加工过程自动化、信息化、智能化、绿色化等为出发点,开发具有自主知识产权的热连轧质量精准控制系统具有非常重要的现实意义。 本技术将给出带钢连轧自动化系统的硬件配置与软件功能总体方案,建立热连轧全工序多层次完整的控制体系架构,开发热连轧活套高度-张力多变量解耦控制模型、基于硬度前馈的多机架前馈AGC控制模型、基于SMITH预估补偿的监控AGC控制模型、板凸度前馈和反馈控制模型、强宽工艺微张力协调控制模型、融合工艺机理和大数据的轧制过程数学模型等一系列智能化质量精准控制模型,可为热连轧生产线提供完整的控制系统方案。 应用智能化的热连轧质量精准控制系统使带钢尺寸质量控制精度全面达到PREMETAL等国际先进水平,厚度指标±20μm ,宽度指标0-2mm,凸度指标±30μm。该项技术填补国内空白,打破了国外封锁和技术垄断。相比传统热连轧控制系统,可大幅度节能降耗、提高成材率和带钢质量、减少工人劳动强度,已推广应用至某1100mm全连续热连轧等30余条生产线,至少创造300亿元的经济效益。
作者:13840183083 发表时间: 2020-03-21 11:09:56 阅读(1569) 评论(0)

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