一种基于带钢横向平坦度分布的平坦度评价系统及其方法技术方案

一种基于带钢横向平坦度分布的平坦度评价系统及其方法，属于冷轧平坦度自动控制技术领域。本发明专利技术沿带钢横向(宽度)方向，将带钢分成操作侧边部区域、传动侧边部区域、操作侧1/4区域、传动侧1/4区域和带钢中部区域，对应分别计算得到带钢操作侧平坦度评价、传动侧平坦度评价、操作侧1/4处平坦度评价、传动侧1/4处平坦度评价和带钢中部平坦度评价。本发明专利技术解决了常规的基于带钢横向均值性质的带钢平坦度评价结果不能有效反映带钢的实际平坦度缺陷和分布状况的问题，为带钢平坦度控制提供准确的控制依据，提高了冷轧带钢的平坦度合格率和成材率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于带钢横向平坦度分布的平坦度评价系统及其方法
本专利技术属于冷轧平坦度自动控制
，特别涉及一种基于带钢横向平坦度分布的平坦度评价系统。
技术介绍
冷轧带钢平坦度质量是冷轧生产追求的最重要的质量指标之一，因此冷轧平坦度控制系统是冷轧生产过程中的关键系统。影响冷轧带钢平坦度控制系统高效运行的因素很多，其中冷轧带钢的平坦度评价是平坦度控制系统的关键因素，它决定了冷轧平坦度控制系统的控制目标，也就进一步确定了冷轧平坦度控制系统需要采取什么样的控制手段，以多少的控制量去解决冷轧平坦度评价所反映出来的平坦度缺陷。但是在实际的冷轧生产过程中却面临着这样一些问题。有些时候，由系统给出的带钢平坦度评价结果反映出带钢平坦度指标很好，合格率满足产品质量控制要求，但是产品在用户使用过程中却出现了各种局部平坦度缺陷。另外一些时候，由系统给出的平坦度评价结果反映出带钢存在平坦度缺陷，但是却无法确定带钢的平坦度缺陷类型等信息，这就导致一方面平坦度控制系统无法确定优化方向，另一方面轧后产线或者用户无法有针对性的采取相应措施。经过对以上实际冷轧平坦度控制过程中出现问题的分析，可以确定冷轧平坦度评价方法存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于带钢横向平坦度分布的平坦度评价系统，其特征在于：评价系统包括带钢沿宽度方向区域划分模块、平坦度测量数据采集模块、平坦度测量数据预处理模块、平坦度测量数据区域识别模块、各区域平坦度值计算模块、各区域平坦度评价模块、平坦度评价结果应用模块；所述的带钢沿宽度方向区域划分模块是数据处理和平坦度评价的前提；平坦度测量数据采集模块为平坦度评价提供原始数据；平坦度测量数据预处理模块通过对平坦度测量数据采集模块采集到的平坦度测量数据进行预处理；平坦度测量数据区域识别模块根据带钢宽度和带钢沿宽度方向区域划分的结果，得到各区域的起始位置；各区域平坦度值计算模块针对经过预处理后的平坦度测量数据，依据平坦度测...

【技术特征摘要】
1.一种基于带钢横向平坦度分布的平坦度评价系统，其特征在于：评价系统包括带钢沿宽度方向区域划分模块、平坦度测量数据采集模块、平坦度测量数据预处理模块、平坦度测量数据区域识别模块、各区域平坦度值计算模块、各区域平坦度评价模块、平坦度评价结果应用模块；所述的带钢沿宽度方向区域划分模块是数据处理和平坦度评价的前提；平坦度测量数据采集模块为平坦度评价提供原始数据；平坦度测量数据预处理模块通过对平坦度测量数据采集模块采集到的平坦度测量数据进行预处理；平坦度测量数据区域识别模块根据带钢宽度和带钢沿宽度方向区域划分的结果，得到各区域的起始位置；各区域平坦度值计算模块针对经过预处理后的平坦度测量数据，依据平坦度测量数据区域识别模块的结果，计算各区域在每个平坦度仪测量位置的平坦度值，作为各区域平坦度评价的依据；各区域平坦度评价模块利用各区域平坦度值计算模块所计算得到的各平坦度仪测量位置的平坦度值，对带钢全长各区域进行平坦度评价；平坦度评价结果应用模块将各区域平坦度评价模块的评价结果应用平坦度控制优化中；所述的带钢沿宽度方向区域划分模块将带钢分为5个区域，分别是操作侧边部区域、传动侧边部区域、操作侧1/4区域、传动侧1/4区域和带钢中部区域；操作侧边部区域为从带钢操作侧边部到操作侧带钢1/6宽度处；操作侧1/4区域为从带钢操作侧带钢1/6宽度处到操作侧带钢1/3宽度处；带钢中部区域为从带钢操作侧1/3宽度处到带钢传动侧1/3宽度处；传动侧边部区域为从带钢传动侧边部到传动侧带钢1/6宽度处，传动侧1/4区域为从带钢传动侧带钢1/6宽度处到传动侧带钢1/3宽度处；所述的平坦度测量数据采集模块，以188ms的采集周期实时连续采集平坦度测量结果；在每一个平坦度测量数据采集周期，平坦度测量数据采集模块根据带钢标识、带钢位置跟踪信息，将本次采集到的平坦度测量数据与带钢位置信息和时间信息匹配，并以堆栈的方式存入系统数据缓存区域，当一卷带钢轧制完成后，从缓存区中读取该卷带钢的平坦度测量数据，以钢卷为单位存储实际平坦度测量数据；所述的平坦度测量数据预处理模块从以钢卷为单位存储的平坦度测量数据文件中读取实际平坦度测量数据，以带钢平坦度控制工艺知识为指导，经过数据预处理，重新构造实际平坦度测量数据，为后面的平坦度横向分布评价提供测量数据；所述的平坦度测量数据区域识别模块主要实现两方面工作：一是结合带钢宽度计算带钢在平坦度仪上的有效覆盖范围；二是根据带钢沿宽度方向的区域定义，分别计算操作侧边部区域、传动侧边部区域、操作侧1/4区域、传动侧1/4区域和带钢中部区域的开始和结束位置；所述的各区域平坦度值计算模块根据平坦度测量数据区域识别模块所计算得出的带钢横向各区域的开始和结束位置，利用各区域所包含的平坦度测量通道测量值，采用均方差的方法计算各区域在每个平坦度仪测量位置的平坦度值，作为各区域的平坦度评价依据；所述的各区域平坦度评价模块根据各区域平坦度值计算模块所计算出来的板形仪每个测量位置的各区域的平坦度计算值，依据在平坦度控制工艺指导下给出的评价阈值，对各区域在整个带钢长度方向的平坦度状况进行量化评价；其中每个区域的平坦度计算值大于该区域的阈值则认为不合格，否则认为合格；所述的平坦度评价结果应用模块根据各区域平坦度评价模块计算得到的能够直观反映带钢平坦度状况的各区域平坦度评价结果，在平坦度控制工艺知识指导下，既可以对平坦度在线控制提出有针对性的控制优化措施，也可以为轧后产线的生产提供详细的原料平坦度质量状况信息。2.根据权利要求1所述的一种基于带钢横向平坦度分布的平坦度评价系统，其特征在于：所述的平坦度测量数据包括：一组平坦度测量数据包括62个测量值，对应平坦度仪上62个测量通道的测量结果，单位是Pa；每一个平坦度仪测量通道的测量结果是该测量通道实际测量单位张力值与有效测量通道平均单位张力值的差值。3.根据权利要求1所述的一种基于带钢横向平坦度分布的平坦度评价系统，其特征在于，所述的平坦度测量数据预处理模块主要针对平坦度测量数据采集模块所采集到的平坦度实际测量数据进行可靠性处理和特征转化，处理的具体方法：步骤一、数据预处理包括每一组测量值相邻通道的数据处理和相邻两组测量值的数据处理；步骤二、数据预处理主要解决实际数据中必然和广泛存在的数据空缺值、错误数据、孤立点、噪声问题；步骤三、需要将以单位张力形式存在的平坦度测量结果转化为直观反映带钢平坦度状态的带钢延伸量I_Unit，转化方法为每个测量通道的单位张力差除以带钢弹性模量E，E取2.05e+11Pa。4.根据权利要求1所述的一种基于带钢横向平坦度分布的平坦度评价系统，其特征在于，所述的平坦度测量数据区域识别模块，位于带钢宽度范围内平坦度仪测量通道属于有效测量通道；位于带钢边部的测量通道，当被带钢覆盖宽度超过测量通道宽度的50％时，属于有效测量通道，否则属于无效测量通道。5.根据权利要求1所述的一种基于带钢横向平坦度分布的平坦度评价系统，其特征在于，所述的各区域平坦度值计算模块的特点在于，区域平坦度计算方法为：

【专利技术属性】
技术研发人员：郭立伟，高雷，王彦辉，陈丹，刘维兆，王佃龙，苏庆伟，蔡阿云，宋浩源，
申请(专利权)人：北京首钢自动化信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11