CN111328298B - 通过相应的预给定有针对性地调节外形 - Google Patents

Abstract

用于轧制扁平轧件（2）的轧机机组包括一定数量的轧机机架（1）。在轧制所述扁平轧件（2）之前，所述轧机机组的控制装置（3）获取在轧制所述扁平轧件（2）之前所述扁平轧件（2）的实际变量（I）以及在轧制所述扁平轧件（2）之后所述扁平轧件（2）的目标变量（Z）。所述控制装置（3）基于实际变量（I）和目标变量（Z），结合对所述轧机机组的描述（B），使用所述轧机机组的模型（10）来确定用于所述轧机机架（1）的调节变量（S）的额定值（S*）。所述控制装置（3）确定所述额定值（S*），使得在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件（2）之后的所述扁平轧件（2）的预期变量（E1）尽可能地接近于所述目标变量（Z）。所述控制装置（3）将所述额定值（S*）传送给所述轧机机架（1），从而根据传送的所述额定值（S*）在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件（2）。所述目标变量（Z）包括可自由选择的至少一个离散参数（K1至K5，K2’至K4’，K2’’至K4’’），所述离散参数定义了所述扁平轧件（2）的外形（K）。

Description

通过相应的预给定有针对性地调节外形

技术领域

本发明基于一种用于轧机机组的运行方法，所述轧机机组用于轧制扁平轧件并且包括一定数量的轧机机架，

-其中在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件之前，所述轧机机组的控制装置获取在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件之前所述扁平轧件的实际变量以及在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件之后所述扁平轧件的目标变量，

-其中所述控制装置基于所述扁平轧件的实际变量和所述扁平轧件的目标变量，结合对所述轧机机组的描述，使用所述轧机机组的模型来确定用于所述轧机机组的所述轧机机架的调节变量的额定值，

-其中所述控制装置确定所述调节变量的额定值，使得在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件之后的所述扁平轧件的预期变量尽可能地接近于所述目标变量，

-其中所述控制装置将所述额定值传送给所述轧机机组的所述轧机机架，从而根据传送的额定值在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件。

本发明还基于一种计算机程序，所述计算机程序包括可以由用于轧制扁平轧件的轧机机组的控制装置处理的机器代码，其中，通过所述控制装置对所述机器代码进行所述处理，使得所述控制装置根据这种运行方法来运行所述轧机机组。

本发明还基于一种用于轧制扁平轧件的轧机机组的控制装置，其中所述控制装置被构造为可用软件编程的控制装置并且利用这种计算机程序对所述控制装置编程，使得所述控制装置根据这种运行方法来运行所述轧机机组。

本发明还基于一种用于轧制扁平轧件的轧机机组，

-其中所述轧机机组具有一定数量的轧机机架，借助于这些轧机机架轧制所述扁平轧件，

-其中所述轧机机组具有这种控制装置。

背景技术

上述主题例如由WO 03/078 086A1已知。

除了侧面轮廓(Profil)和平坦度之外，扁平轧件的外形——即所述扁平轧件的厚度依据所述扁平轧件的宽度方向上的位置而变化的变化过程——也是所述扁平轧件的中心变量。所述外形受轧制过程影响。如果在轧制所述扁平轧件期间出现不足以进行期望的进一步加工的外形，则通常会导致经济上的不利。这同样适用于将所述扁平轧件构造为带件的正常情况以及将所述扁平轧件构造为厚板的情况。

在比较有利的情况下，只需要对所述扁平轧件进行后加工。在其他情况下，无法将所述扁平轧件输送给期望的进一步加工，而必须输送给其他用途(通常价值较低的用途)。在某些情况下，所述扁平轧件甚至无法再被利用并因此是废品。因此，本领域技术人员不断地致力于在轧制所述扁平轧件时获得足够好的外形。

在现有技术中，各种调节装置(致动器)可用于影响所述外形。典型的调节装置是轧制弯曲、工作辊或中间辊在其辊轴方向上的相对位移、摆动、所谓的成对交叉以及所述工作辊的对应位置的或所述扁平轧件的在所述扁平轧件的宽度上局部的位置相关的温度影响。

所述外形的一个离散参数是侧面轮廓值。所述侧面轮廓值是标量。所述侧面轮廓值表示在扁平轧件中心处的扁平轧件厚度与扁平轧件边缘附近的扁平轧件厚度之间的差。所述侧面轮廓值通常称为Cxx，其中xx说明距所述扁平轧件边缘的距离，单位为毫米。因此，所述侧面轮廓值由三个位置处的外形得到，即，由所述扁平轧件的两个边缘附近的厚度的平均值和所述扁平轧件中心处的厚度得到。

在现有技术中，通常仅预给定所述侧面轮廓值。而外形本身并未被预给定。所述侧面轮廓值的预给定对应于对称抛物线的预给定，所述对称抛物线对应于所述侧面轮廓值。在现有技术中，借助于所谓的PFC算法(PFC＝profile and flatness control，侧面轮廓和平坦度控制)来控制所述侧面轮廓值。

但是，所述外形不仅具有所述侧面轮廓值，而且还具有多个其他离散参数。除了所述扁平轧件的侧面轮廓值之外，这些离散参数还包括至少一个边缘值、至少一个骨骼值(Knochenwert)、至少一个边缘下降值和/或楔形值。

所述边缘值描述了所述扁平轧件的所谓“厚边缘”，也就是说，所述扁平轧件朝向边缘的厚度大于内部的厚度。所述骨骼值的定义与所述边缘值的定义相似。不同之处在于，在所述骨骼值的情况下将扁平轧件边缘附近的厚度与所述扁平轧件直接位于扁平轧件中心的厚度进行比较。所述边缘下降值说明所述扁平轧件的厚度在直接与边缘相邻的地方下降的程度。所述楔形值是对所述扁平轧件在所述扁平轧件的宽度方向上的不对称性的度量。

发明内容

本发明的任务在于实现一种可能性，借助该可能性可以以简单和可靠的方式最佳地调节所述扁平轧件的外形。

该任务通过用于包括一定数量的轧机机架的用于轧制扁平轧件的轧机机组的运行方法解决。有利的构型是其他实施例的主题。

根据本发明，开头所述类型的运行方法被设计为，使得所述目标变量包括可自由选择的至少一个离散参数，所述离散参数定义了所述扁平轧件的外形。

术语“可自由选择”并不表示所述控制装置获取什么样的目标值作为定义所述扁平轧件的外形的离散参数。这始终通过具体情况确定。术语“可自由选择”也并不表示在对所述控制装置进行开发或编程的框架下通过开发者或编程者来设定可以预给定哪个离散参数来定义所述扁平轧件的外形，也就是将以后的预给定设定为该离散参数。而是术语“可自由选择”表示：向所述控制装置预给定所述目标变量的人或装置可以设定所述控制装置获取哪种类型的离散参数。因此向所述控制装置预给定所述目标变量的人或装置不仅可以设定应当将定义所述扁平轧件的外形的离散参数调节到什么样的值，而且所述人或装置还可以设定预给定的目标变量是否例如为侧面轮廓值、厚边缘的边缘值、骨骼的骨骼值、边缘下降的边缘下降值和/或厚楔形的楔形值。由此，特别是在所述离散参数是侧面轮廓值的情况下，术语“可自由选择”也不仅仅表示针对到边缘的什么距离来定义所述侧面轮廓值。如有必要，操作员或所述装置不仅可以预给定唯一的参数，还可以预给定所述离散参数中的多个离散参数。

根据一个优选实施方式，所述目标变量包括至少一个或多个侧面轮廓值、厚边缘的至少一个或多个边缘值、骨骼的至少一个或多个骨骼值、边缘下降的至少一个或多个边缘下降值和/或厚楔形的至少一个或多个楔形值作为离散参数。

在另一个优选的构型中规定，

-在轧制所述扁平轧件时，所述控制装置检测所述调节变量，

-在轧制所述扁平轧件之后，所述控制装置检测所述至少一个离散参数或基于所检测的变量确定所述至少一个离散参数，

-所述控制装置基于所述扁平轧件的实际变量和所检测的调节变量，使用所述轧机机组的模型为所述扁平轧件重新确定预期变量，所述预期变量是对在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件后的所述扁平轧件预期的变量，

-所述控制装置将重新确定的预期变量与可自由选择的至少一个离散参数进行比较，所述离散参数定义了所述扁平轧件的外形，并且

-所述控制装置基于所述比较来更新所述轧机机组的模型。

由此，对于在瞬时轧制的扁平轧件之后要轧制的同类型扁平轧件来说，可以对所述调节变量的额定值进行改善的确定。不管所述扁平轧件是带件还是厚板，都可以实现此措施。对所述外形的检测可以使用测量技术直接和立即地进行。特别是当在所述轧机机组的最后一个轧机机架后面检测所述外形时，有可能做到这一点。替代地，可以模型辅助地基于其他测量变量来确定所述外形(所谓的软传感器)。为了利用所述离散参数，需要基于所检测的或所确定的外形来进行事先确定。

在另一个优选的构型中规定，

-在轧制所述扁平轧件期间，所述控制装置为所述扁平轧件的已经轧制的区段检测所述至少一个离散参数，或者基于所检测的变量来确定所述至少一个离散参数，

-所述控制装置将所述至少一个离散参数与所述目标变量进行比较，并且-所述控制装置基于所述比较来更新用于所述轧机机架的调节变量的额定值。

由此，在轧制所述扁平轧件时已经可以对所述扁平轧件的以后轧制的区段进行校正。特别是在所述扁平轧件是带件的情况下可以实现该措施。可以如前所述使用测量技术直接并立即地检测所述外形或通过软传感器方式的确定来检测所述外形。如前所述，为了利用所述离散参数需要基于所检测的或所确定的外形来进行事先确定。

优选地，所述控制装置通过优化成本函数来确定所述调节变量的额定值，所述成本函数包括在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件之后的所述扁平轧件的预期变量与所述扁平轧件的目标变量之间的偏差。由于所提到的目标变量特别是包括所述可自由选择的至少一个离散参数，所述离散参数定义了所述扁平轧件的外形，因此所述至少一个离散参数也包括在所述成本函数中。

优选地，在确定所述调节变量的额定值时，所述控制装置额外地考虑在所述轧机机组的运行过程中要遵守的附加条件。所述附加条件可以以通常的方式加以确定并且包括例如所述调节装置的调节极限、在调节所述调节装置时的动态极限等。

所述任务还通过计算机程序来解决。根据本发明，对所述计算机程序的处理使得所述控制装置根据本发明的运行方法来运行所述轧机机组。

所述任务还通过用于轧制扁平轧件的轧机机组的控制装置解决。根据本发明，利用根据本发明的计算机程序对所述控制装置编程，使得所述控制装置根据本发明的运行方法来运行所述轧机机组。

所述任务还通过用于轧制扁平轧件的轧机机组来解决。根据本发明，所述轧机机组具有根据本发明构造的控制装置。

附图说明

结合以下对可以结合附图更详细地解释的实施例的描述，本发明的上述属性、特征和优点以及实现它们的方式将变得更清楚也变得更容易理解。在此，在示意图中：

图1示出了轧机机组，

图2示出了流程图，

图3至图7分别以横截面示出了扁平轧件，

图8至图10分别示出了流程图。

具体实施方式

根据图1，轧机机组具有一定数量的轧机机架1。最少存在唯一的轧机机架1。然而在许多情况下，存在多个轧机机架1，例如四个至八个轧机机架1，特别是五个、六个或七个轧机机架1。借助于轧机机架1来轧制扁平轧件2。扁平轧件2通常是带件。但扁平轧件2也可以是厚板。在带件的情况下，该带件可以具有有限的长度。替代地，所述带件可以是环形带件。

所述轧机机组还具有控制装置3。控制装置3控制所述轧机机组，特别是轧机机架1。控制装置3被构造为可用软件编程的控制装置。这在图1中通过在控制装置3内部录入代表“微处理器”的缩写“μP”来表示。用计算机程序4对控制装置3编程。计算机程序4包括机器代码5，所述机器代码可以由控制装置3处理。用计算机程序4对控制装置3进行编程或通过控制装置3对机器代码5进行处理导致控制装置3根据下面将结合图2详细解释的运行方法来运行所述轧机机组。

根据图2(补充地参见图1)，控制装置3首先在步骤S1中获悉对所述轧机机组的描述B。描述B包括所述轧机机组的结构设计，即轧机机架1的数量及轧机机架的几何形状。描述B还包括所述轧机机组的动态状态，例如轧机机架1的辊6的温度和磨损程度，特别是轧机机架1的工作辊的温度和磨损程度。此外，描述B还可以包括轧机机架1的当前控制状态。此外，描述B包括轧机机架1的可能的操控状态，即所述调节的可能的值范围。描述B通常还包括轧机机架1的调节装置的动力学。对描述B的相应预给定是本领域技术人员一般已知的。

描述B可以由操作员7向控制装置3预给定。同样，描述B也可以由上级控制装置8来向控制装置3预给定。此外，描述B可以部分地由下级控制装置9向控制装置3预给定，所述下级控制装置9控制各个轧机机架1。这些措施的混合形式也是可能的。

在步骤S2中，控制装置3获取扁平轧件2的实际变量I。对实际变量I的预给定可以由操作员7或上级控制装置8来进行。实际变量I是扁平轧件2的用于将扁平轧件2输送到所述轧机机组的实际变量。所述实际变量也就是与在所述轧机机组中轧制扁平轧件2之前的扁平轧件2的状态有关的实际变量。实际变量I可以包括例如扁平轧件2的温度、扁平轧件2的厚度d(参见例如图3)、扁平轧件2的宽度b(参见例如图3)、扁平轧件2的长度、扁平轧件2的化学组成等。可以空间分辨地在多达三个维度(长度方向，宽度方向，厚度方向)中预给定所述温度。可以在多达两个维度(长度方向和宽度方向)中预给定所述厚度。可以根据需要确定空间分辨率。

在步骤S3中，控制装置3获取目标变量Z。目标变量Z是扁平轧件2的以下变量，所述变量是在所述轧机机组中轧制扁平轧件2之后扁平轧件2应当具有的。对目标变量Z的预给定可以由操作员7或上级控制装置8进行。

在步骤S4中，控制装置3实现所述轧机机组的模型10，并基于在步骤S1中获取的描述B对模型10进行参数化。模型10可以是基于数学-物理方程式的模型。但是，这不是绝对必要的。至关重要的是，模型10将实际变量I、目标变量Z和用于轧机机架1的调节变量S的额定值S*彼此相关，在轧件2的轧制期间借助于所述调节变量S来加载轧机机架1。

在步骤S5中，控制装置3——临时地——准备用于所述轧机机组的轧机机架1的调节变量S的额定值S*。在步骤S6中，控制装置3基于实际变量I和调节变量S的有效额定值S*，使用在步骤S4中参数化的模型10来确定预期值E1。预期值El是扁平轧件2的在满足以下前提的情况下对在所述轧机机组中轧制之后的扁平轧件2预期的变量，即，扁平轧件2在所述轧机机组中轧制之前具有实际变量I，并且在所述轧机机组中根据准备的额定值S*来轧制扁平轧件2。预期值E1从其类型上与目标值Z相对应。为此存在一个示例，即使该示例与本发明无关：如果目标值Z之一是扁平轧件2在所述轧机机组中轧制之后应当具有的平均厚度，则预期值E1之一也是对在所述轧机机组中轧制之后的扁平轧件2预期的平均厚度。

在步骤S7中，控制装置3将所确定的预期值El与目标值Z进行比较。特别是，控制装置3在步骤S7中检查额定值S*是否被准备为使得预期值El尽可能接近于目标变量Z。如果还可以进一步接近，则控制装置3跳转至步骤S8。在步骤S8中，控制装置3改变所准备的额定值S*。然后，控制装置3返回到步骤S6。相反，如果不能再进一步接近，则控制装置3跳转到步骤S9。在步骤S9中，控制装置3将最后准备的并且现在是最终的额定值S*传送给下级控制装置9。

下级控制装置9相应地操控所述轧机机组的轧机机架1或轧机机架1的调节装置。由此，根据所传送的额定值S*在所述轧机机组中轧制扁平轧件2。轧机机架1的调节装置未在图1中示出。所述调节装置特别是包括各自轧机机架1的调节器以及额外包括用于影响扁平轧件2的外形的调节装置。这种调节装置的示例是轧辊弯曲、相应研磨的工作辊或中间辊在其辊轴方向上的相对位移、摆动、所谓的成对交叉以及所述工作辊的对应位置的或所述扁平轧件的在所述扁平轧件的宽度上局部的位置相关的温度影响。根据需要，可以应用这些调节装置中的各个调节装置或多个调节装置。温度影响通常是冷却，但在具体情况下也可以是加热。

大体上，图2的措施已从现有技术已知。与现有技术的区别在于控制装置3在步骤S3的框架下获取的目标变量Z。与此相对应，步骤S6和S7也不同，因为在这些步骤中也确定或利用了目标变量Z或与所述目标变量Z从类型上对应的预期值E1。特别地，扁平轧件2的目标变量Z包括可自由选择的至少一个离散参数K1至K5，K2'至K4'，K2”至K4”，所述离散参数定义了扁平轧件2的外形K。如果需要，目标变量Z可以额外地但并非替代地包括扁平轧件2的外形K。这在下面结合图3和图4详细地解释。

根据图3，扁平轧件2具有宽度b。扁平轧件2的厚度d在扁平轧件2的宽度方向y上变化。依据宽度方向y上的位置而变化的厚度d的变化过程是外形K。可以向控制装置3直接预给定该外形K作为目标变量Z。在这种情况下，根据图3中的图示直接或间接在N个采样点y1，y2等至yN处预给定外形K。采样点yl，y2等至yN的数量N应当具有至少为10的值。优选地，数量N甚至明显更大。例如，数量N可以是至少30、至少50或甚至更大的值，例如至少80。可以就像这样地预给定外形K。替代地，可以根据图3中的虚线图示额外地说明允许范围，也就是说，不精确地指定外形K，而是说明外形K应当位于的范围。

然而，无论是否向控制装置3预给定外形K作为目标变量Z，都向控制装置3预给定至少一个离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”。可以给控制装置3预给定多个离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”。替代地，可以向控制装置3仅预给定一个离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”。然而，在任何情况下，向控制装置3预给定离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”中的哪一个或哪一些都属于操作员7或上级控制装置8的“决策自由”。这里也还可以预给定离散参数K1至K5，K2'至KK4'，K2”至K4”的上限和下限，即指定离散参数K1至K5，K2'至KK4'，K2”至K4”应当位于的范围。

根据图4中的图示，离散参数K1是侧面轮廓值。侧面轮廓值K1是标量。侧面轮廓值K1表示扁平轧件2在扁平轧件2的中心(y＝0)处的厚度d与扁平轧件2在距扁平轧件2的边缘的特定距离a1处的厚度d之间的差。因此，如果扁平轧件2从-b/2延伸至+b/2，用y表示在扁平轧件2的宽度方向上的位置，并且用d(y)表示扁平轧件2在位置y处的厚度d，则得到侧面轮廓值K1为

因此，侧面轮廓值K1由三个位置处的外形K得到，即由在中心(y＝0)处的厚度d和在距两个边缘的距离a1处的厚度d的平均值得到，距两个边缘的距离a1处即在y＝-b/2+a1和y＝b/2-al处。在预给定了侧面轮廓值K1的情况下，必要时还可以额外地预给定距离a1。

在现有技术中，侧面轮廓值K1通常被称为Cxx，其中xx以毫米为单位说明距扁平轧件2的边缘的距离a1。通常，准备具有25mm或40mm的距离a1。因此，相应的侧面轮廓值K1在现有技术中通常被称为C25和C40。然而，原则上其他值也是可能的。

离散参数K2，K2'，K2”是厚边缘的边缘值。根据图5中的图示，离散参数K2和K2'被如下定义为：

首先，在扁平轧件2的两个边缘的附近分别确定区域11、11'。这两个区域11、11'关于扁平轧件2的中心彼此对称。两个区域11、11'的各自的外边界通常距扁平轧件2的各自的外边缘约100mm至约200mm。区域11、11'的宽度同样通常是大约100mm至大约200mm。

在区域11、11′内，彼此独立地分别确定厚度d的最大值dK1，dK1’和在扁平轧件2的宽度方向y上的分别关联的位置yK1，yK1’。然后确定从扁平轧件2的宽度方向y上的两个位置yK1，yKl’开始朝着扁平轧件2的中心至各自的另一区域12、12’。另一区域12、12'的宽度通常为大约150mm至大约250mm。现在在各自的另一区域12、12’内，分别确定厚度d的最小值dK2，dK2’。在扁平轧件2的宽度方向y上的出现厚度d的最小值dK2，dK2'的各自位置yK2，yK2'是不重要的。

然后，由各自的最大值dK1，dK1'和各自的最小值dK2，dK2'之间的差得到边缘值K2和K2'：

可以从两个边缘值K2，K2'确定离散变量K2”——公共边缘值K2”。特别地，可以通过形成两个边缘值K2，K2'的平均值或通过使用两个边缘值K2，K2'的最小值或最大值来形成公共边缘值K2”。但是，同样可以彼此独立地确定和处理两个边缘值K2，K2'。也可以将两个边缘值K2，K2'或公共边缘值K2”向下限制为0。还可以给两个边缘值K2，K2'或公共边缘值K2”补充位置信息，所述位置信息表征了最大值dK1，dK1'距扁平轧件2的两个边缘或扁平轧件2的一个边缘的距离a2，a2'。

离散参数K3，K3'，K3”是骨骼的骨骼值。类似于边缘值K2和K2'地定义骨骼值K3和K3'。不同之处在于，在骨骼值K3和K3’的情况下，不是将通过与在对应的边缘值K2，K2’情况下相同的方式确定的最大值dK1，dK1’减去在各自的另一区域12，12'中的厚度d的各自最小值dK2，dK2’，而是减去在扁平轧件2的中心(y＝0)处的厚度d(0)：

类似于边缘值K2和K2'，可以彼此独立地确定和处理两个骨骼值K3，K3'，或者从两个骨骼值K3，K3'中确定公共骨骼值K3作为离散参数K3”。此外，这里也可以向骨骼值K3，K3'或公共骨骼值K3”补充位置信息，所述位置信息表征最大值dK1，dK1'距扁平轧件2的两个边缘或距扁平轧件2的一个边缘的距离a2，a2'。

离散参数K4，K4'，K4”是边缘下降的边缘下降值。边缘下降值K4和K4'被定义如下：

首先根据图6中的图示分别确定扁平轧件2的两个边缘附近的位置yK3，yK3'。到两个边缘的距离通常在50mm和150mm之间。两个位置yK3，yK3'关于扁平轧件2的中心彼此对称。这两个位置在下面称为外部位置。

然后分别确定在扁平轧件2的两个边缘附近的另外的位置yK4，yK4'。这两个另外的位置yK4，yK4'——下面称为内部位置——比外部位置yK3，yK3'更远离扁平轧件2的边缘。两个内部位置yK4，yK4'同样关于扁平轧件2的中心彼此对称。到两个外部位置yK3，yK3'的距离通常在100mm和200mm之间。

然后确定扁平轧件2在两个外部位置yK3，yK3'和两个内部位置yK4，yK4'处的厚度dK3，dK3'，dK4，dK4'。通过各自的内部位置yK4，yK4'处的厚度dK4，dK4'和各自的外部位置yK3，yK3'处的厚度dK3，dK3'之差得到各自的边缘下降值K4，K4'：

类似于边缘值K2，K2'，这里也可以彼此独立地确定和处理两个边缘下降值K4，K4'，或者从两个边缘下降值K4，K4'中确定公共边缘下降值K4”作为离散参数K4”。

离散参数K5是厚楔形的楔形值。可以以各种方式定义楔形值K5。在任何情况下，楔形值K5是对扁平轧件2在扁平轧件2的宽度方向y上的不对称性的度量。例如，根据图7中的图示可以分别确定扁平轧件2的两个边缘附近的位置yK5，yK5'。这两个位置yK5，yK5关于扁平车辆2的中心彼此对称。到两个位置yK5，yK5'的距离通常在100mm和200mm之间。然后确定扁平轧件2在这两个位置yK5，yK5'处的厚度dK5，dK5'。可以将两个厚度dK5，dK5之差用作楔形值K5：

K5＝dK5-dK5'(8)o

替代地，例如可以在扁平轧件2的宽度方向上确定扁平轧件2在多个采样点y1，y2等至yN(参见图3)处的厚度d，然后通过直线来近似通过这种方式定义的外形K。所述直线的斜率可以用作楔形值K5。还可以将以这种方式确定的所述直线的斜率乘以扁平轧件2的宽度b或略小于扁平轧件2的宽度b的值并由此确定高度差，然后将所述高度差用作楔形值K5。

可以以各种方式来构造以上解释的根据本发明的原理。

从而例如根据图8中的图示，在轧制扁平轧件2时，控制装置3可以在步骤S11中检测调节变量S。在这种情况下，控制装置3存储调节变量S，使得所述调节变量可用于以后的评估。

在步骤S12中，控制装置3获悉扁平轧件2的外形K。外形K是在所述轧机机组中轧制扁平轧件2之后的扁平轧件2的外形K。步骤S12可以包括直接通过测量技术检测外形K。替代地，控制装置3可以基于其他检测的变量来确定外形K。这例如在外形K与所述轧机机组上无法以测量技术检测到外形K的位置有关的情况下可能是有意义的或必要的。

在步骤S13中，基于外形K确定一个离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”，或者确定多个离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”。

在步骤S14中，控制装置3基于扁平轧件2的实际变量I和调节变量S重新确定预期值E2。步骤S14的内容对应于图2的步骤S5。因此，同样使用所述轧机机组的模型10来确定预期值12。不同之处在于，在步骤S5中将调节变量S的准备的额定值S*用于确定预期值E1，而在步骤S14中将调节变量S用于确定期望值E2，即不使用额定值S*而使用实际值。但是，预期值E2也表示与目标变量Z相对应的变量，所述变量是对在所述轧机机组中轧制了扁平轧件2之后的扁平轧件2预期的。

在步骤S15中，控制装置3将预期值E2与至少一个离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”进行比较。如有必要，额外地可以与外形K进行比较。然后，根据所述比较的结果，控制装置3在步骤S16中更新所述轧机机组的模型10。

作为根据图8的构型的替代或补充，根据图9中的图示，在轧制扁平轧件2时，控制装置3可以在步骤S21中检测调节变量S。控制设备3可以临时存储调节变量S，从而调节变量S可用于以后的评估。从下面的说明中可以看出该临时存储必须持续多长时间。

在步骤S22中，控制装置3获悉扁平轧件2的外形K。步骤S22大体上与步骤S12对应。唯一的区别在于，关于扁平轧件2的已经轧制的区段来执行步骤S22，而扁平轧件2的其他区段仍在所述轧机机组中轧制。

在步骤S23中，基于外形K确定一个离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”，或者确定多个离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”。步骤S23对应于图8的步骤S13。

在随后的步骤S24中，控制装置3至少将至少一个离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”，必要时还额外地将扁平轧件2的外形K与一个对应的目标变量Z或多个对应的目标变量Z进行比较。然后，基于步骤S24的比较，控制装置3在步骤S25中更新用于轧机机架1的调节变量S的额定值S*。

在暂时存储调节变量S的情况下，可以实现本身已知的路径跟踪并且在步骤S24中利用对扁平轧件2的以下区段有效的调节变量S，所述区段的外形K已在步骤S22中检测到。在这种情况下，图9的措施虽然带来了较大的时间延迟，但是可以相对精确地执行。否则，必须利用在步骤S21中瞬时检测的调节变量S。在这种情况下得到类似的时间延迟，但准确性降低。尽管如此，可以按照刚才解释的方式至少校正持续时间更长的错误。

在某些情况下，将对调节变量S的额定值S*的更新限制到在检测外形K之前最后对扁平轧件2进行轧制的轧机机架1是有意义的。由此特别是可以优化动力学。

为了确定轧机机架的调节参量S的额定值S*(参见图2的步骤S7)，控制装置3特别是可以如下面结合图10所解释的那样构造步骤S7。

根据图10，控制装置3在步骤S31中确定成本函数F。根据图10中的图示，成本函数F至少包括在步骤S6中确定的预期值E1与目标变量Z的偏差。目标变量Z至少包括至少一个离散参数K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”的值，必要时还额外地包括外形K的值。此外，目标变量Z可以指定要观察的其他条件，例如轧件2在所述轧机机组中轧制后的厚度d和/或平坦度。此外，成本函数F可以包括其他项，通常称为惩罚项。这些惩罚项可以包括例如调节变量S的额定值S*与平均值的偏差。所述惩罚项还可以包括速度，调节变量S的额定值S*以所述速度变化。控制装置3通过优化成本函数F来确定额定值S*，即控制装置3试图在步骤S32中(结合图2的步骤S8)为成本函数F确定最小值或最大值。

优选地，在确定调节参量S的额定值S*时，控制装置3考虑在所述轧机机组运行期间必须遵守的附加条件。这种附加条件的示例特别是轧机机架1的调节装置的调节极限和最大可能的调节速度，借助于它们影响外形K或一般地影响轧件2。

本发明具有许多优点。特别地，借助于本发明的基本原理，已经可以确定调节变量S的额定值S*，使得可靠地达到期望的外形K——由离散参数K1至K5，K2'至K4'，K2”至K4”定义。通过根据图8的事后计算或根据图9的在线适配可以实现进一步的改善。

尽管已经通过优选的实施例更详细地图解和描述了本发明的细节，但是本发明不受已公开的示例的限制，并且本领域技术人员可以从中导出其他变形而不脱离本发明的范围。

附图标记列表

1轧机机架

2扁平轧件

3控制装置

4计算机程序

5机器代码

6辊

7操作员

8上级控制装置

9下级控制设备

10模型

11，11'区域

12，12'另一区域

al，a2，a2'距离

b扁平轧件的宽度

B对轧机机组的描述

d扁平轧件的厚度

dKl，dKl'厚度d的最大值

dK2，dK2'厚度d的最小值

dK3至dK5厚度

dK3’至dK5’厚度

El，E2预期值

F成本函数

I扁平轧件的实际变量

K外形

K1至K5离散参数

K2’至K4’离散参数

K2”至K4”离散参数

N采样点的数量

S调节变量

S*调节变量的额定值

Sl至S32步骤

y宽度方向

yl至yN采样点

yKl至yK5宽度方向上的位置

yKl’至yK5’宽度方向上的位置

Z扁平轧件的目标变量。

Claims (8)

1.一种用于轧机机组的运行方法，所述轧机机组用于轧制扁平轧件(2)并且包括一定数量的轧机机架(1)，

-其中在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件(2)之前，所述轧机机组的控制装置(3)获取在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件(2)之前所述扁平轧件(2)的实际变量(I)以及在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件(2)后所述扁平轧件(2)的目标变量(Z)，

-其中所述控制装置(3)基于所述扁平轧件(2)的实际变量(I)和所述扁平轧件(2)的目标变量(Z)，结合对所述轧机机组的描述(B)，在使用所述轧机机组的模型(10)的情况下来确定用于所述轧机机组的所述轧机机架(1)的调节变量(S)的额定值(S*)，

-其中所述控制装置(3)确定所述调节变量(S)的额定值(S*)，使得在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件(2)之后的所述扁平轧件(2)的预期变量(E1)尽可能地接近于所述目标变量(Z)，

-其中所述控制装置(3)将所述额定值(S*)传送给所述轧机机组的所述轧机机架(1)，从而根据传送的额定值(S*)在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件(2)，其特征在于，

所述目标变量(Z)包括可自由选择的至少一个离散参数(K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”)，所述控制装置(3)获取其从多个离散参数(K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”)中获取哪些离散参数，并且所述离散参数(K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”)定义所述扁平轧件(2)的外形(K)，并且除了至少一个侧面轮廓值(K1)之外，所述离散参数(K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”)包括厚边缘的至少一个边缘值(K2，K2'，K2”)、骨骼的至少一个骨骼值(K3，K3'，K3”)、边缘下降的至少一个边缘下降值(K4，K4'，K4”)和/或厚楔形的至少一个楔形值(K5)。

2.根据权利要求1所述的运行方法，

其特征在于，

-在轧制所述扁平轧件(2)时，所述控制装置(3)检测所述调节变量(S)，

-在轧制所述扁平轧件(2)后，所述控制装置(3)检测所述至少一个离散参数(K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”)或基于所检测的变量确定所述至少一个离散参数(K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”)，

-所述控制装置(3)基于所述扁平轧件(2)的实际变量(I)和所检测的调节变量(S)在使用所述轧机机组的模型(10)的情况下为所述扁平轧件(2)重新确定预期变量(E2)，所述预期变量对于在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件(2)后的所述扁平轧件(2)被预期，

-所述控制装置(3)将重新确定的预期变量(E2)与可自由选择的至少一个离散参数(K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”)进行比较，所述离散参数定义所述扁平轧件的外形，并且

-所述控制装置(3)基于所述比较来更新所述轧机机组的模型(10)。

3.根据权利要求1或2所述的运行方法，

其特征在于，

-在轧制所述扁平轧件(2)期间，所述控制装置(3)为所述扁平轧件(2)的已经轧制的区段检测所述至少一个离散参数(K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”)，或者基于所检测的变量来确定所述至少一个离散参数(K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”)，

-所述控制装置(3)将所述至少一个离散参数(K1至K5，K2’至K4’，K2”至K4”)与所述目标变量(Z)进行比较，并且

-所述控制装置(3)基于所述比较来更新用于所述轧机机架(1)的调节变量(S)的额定值(S*)。

4.根据上述权利要求之一所述的运行方法，

其特征在于，

所述控制装置(3)通过优化成本函数(F)来确定所述调节变量(S)的额定值(S*)，所述成本函数包括在所述轧机机组中轧制所述扁平轧件(2)之后的所述扁平轧件(2)的预期变量(E1)与所述扁平轧件的目标变量(Z)的偏差。

5.根据权利要求4所述的运行方法，

其特征在于，

在确定所述调节变量(S)的额定值(S*)时，所述控制装置(3)额外地考虑在所述轧机机组的运行过程中要遵守的附加条件。

6.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括机器代码(5)，所述机器代码能够由用于轧制扁平轧件(2)的轧机机组的控制装置(3)处理，其中，通过所述控制装置(3)对所述机器代码(5)的所述处理导致所述控制装置(3)根据权利要求1至5之一所述的运行方法来运行所述轧机机组。

7.一种用于轧制扁平轧件(2)的轧机机组的控制装置，其中所述控制装置被构造为可软件编程的控制装置并且利用根据权利要求6所述的计算机程序产品包括的计算机程序(4)对所述控制装置编程，使得所述控制装置按照根据权利要求1至5之一所述的运行方法来运行所述轧机机组。

8.一种用于轧制扁平轧件(2)的轧机机组，

-其中所述轧机机组具有一定数量的轧机机架(1)，借助于所述轧机机架轧制所述扁平轧件(2)，

-其中所述轧机机组具有根据权利要求7所述的控制装置(3)。