1.本发明涉及一种圆盘剪堵边故障风险识别方法，属于自动控制技术领域。
背景技术：
2.热轧卷在冷轧产线开卷、剪切、焊接、酸洗后，冷连轧机入口前布置有一圆盘剪设备，其作用是按规定的宽度修整带钢的两侧，为冷轧过程稳定运行提供保障。圆盘剪装置具体位置位于2号活套之后，l2根据不同宽度的来料设定不同的圆盘剪开口度，对运行带钢进行剪边操作，对于剪边后的边丝废料，配置有一碎边剪装置，用于把边丝废料截成具有恒定长度的短边丝。在剪边的过程中需要尽量使两边边丝宽度保持一致，但带钢在产线中运行时会因非对称板形、头尾镰刀弯等因素造成带钢跑偏，当带钢跑偏后，圆盘剪位置双侧边丝量可能会发生变化，当任意一侧的边丝量过小时，就会出现堵边故障，此时需要操作人员停机后手动把堵边边丝从圆盘剪中拉出，确认设备正常后再开机运行，导致生产不能连续、高效进行。
技术实现要素：
3.本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种提前识别圆盘剪堵边故障风险，从而可以让操作人员提前进行调整，进而避免停机的方法。
4.为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种圆盘剪堵边故障风险识别方法，包括如下步骤：
5.步骤1：热轧来料带钢全长的中心线偏移量的计算；读取热轧来料带钢中心线各位置的绝对偏移量
△
lh数据后，去除首尾各15％的数据来计算带钢全长稳态偏移量均值计算公式为：
6.带钢中心线各位置的绝对偏移量减去带钢全长稳态偏移量均值则得到带钢中心线各位置的相对偏移量，设带钢中心线各位置的相对偏移量为
△
lh，则带钢中心线各位置的相对偏移量的公式为：其中n表示带钢全长上采集到中心线绝对偏移量的各个位置；
7.步骤2：热轧来料带钢宽度变化造成的堵边风险的计算；带钢全长各位置冷态带钢宽度：
8.其中wc为冷态带钢宽度；wh为热态带钢宽度；i为带钢长度方向的区域；
9.带钢全长各区域冷态带钢宽度宽展余量：
10.其中d
trm
为圆盘剪设定宽度；wi为带钢长度方向第i区域宽展余量；
11.当wi∈(3mm,10mm]时，则第i区域存在堵边风险，发出预警，通知现场操作调整生产过程控制策略；
12.步骤3：带钢跑偏造成的堵边风险的计算；
13.设各位置操作侧剪边量为各位置传动侧剪边量为则：
[0014][0015][0016]
公式中为带钢全长各位置宽度；str
cpc6
为6号纠偏辊处获取的带钢偏移量；
[0017]
计算6号纠偏辊绝对偏移量计算6号纠偏辊绝对偏移量
[0018]
判定6号纠偏辊绝对偏移量是否大于查表获取的带钢偏移量阈值offset，如果则存在堵边风险；
[0019]
计算的6号纠偏辊绝对偏移量和前一位置的6号纠偏辊绝对偏移量计算纠偏变化量判定是否大于查表获得的偏移变化量阈值varition1；如果则存在堵边风险；
[0020]
判断6号纠偏辊绝对偏移量和纠偏变化量是否同时分别超出并列关系的偏移量阈值woffset和并列关系的变化量阈值varition2；
[0021]
如果且则存在堵边风险：
[0022]
当存在堵边风险时，发出预警，并通知现场操作采取圆盘剪降速处理。
[0023]
本发明提供的圆盘剪堵边故障风险识别方法，根据热轧来料的全长中心线偏移、宽度等信息(测量间隔为100ms，典型采样时间为50ms)，建立冷轧酸洗活套带钢跑偏预测模型，并结合cpc纠偏辊的偏移量检测信息，给出跑偏报警与圆盘剪堵边风险预警，提出合理的运行速度预调整措施，从而充分发挥cpc纠偏辊的纠偏功能，提高纠偏控制效果，降低圆盘剪堵边等事故的发生概率，有效改善冷轧产线的运行稳定性。
具体实施方式
[0024]
实施例
[0025]
本实施例的圆盘剪堵边故障风险识别方法，包括如下步骤：
[0026]
步骤1：热轧来料带钢全长的中心线偏移量的计算；
[0027]
考虑到原始的热轧来料中心线偏移量数据中可能存在带钢整体偏移的现象，为消除其影响，提取出因带钢自身原因而导致的偏移的数据；
[0028]
读取热轧来料带钢中心线各位置的绝对偏移量
△
lh数据，热轧各产线的来料中心
线偏移量数据在数据库表fm_centerline_act中。由于带钢在热轧的整体跑偏量未知，因此用全长方向上的稳态部分偏移量的均值来代替，考虑头尾部分数据易出现异常现象，去除头尾部分各15％的数据，取中间部分作为稳态部分；去除首尾各15％的数据来计算带钢全长稳态偏移量均值计算公式为：
[0029]
带钢中心线各位置的绝对偏移量减去带钢全长稳态偏移量均值则得到带钢中心线各位置的相对偏移量，设带钢中心线各位置的相对偏移量为
△
lh，则带钢中心线各位置的相对偏移量的公式为：其中n表示带钢全长上采集到中心线绝对偏移量的各个位置；
[0030]
步骤2：热轧来料带钢宽度变化造成的堵边风险的计算；
[0031]
带钢全长各位置冷态带钢宽度：
[0032]
其中wc为冷态带钢宽度；wh为热态带钢宽度；i为带钢长度方向的区域；
[0033]
带钢全长各区域冷态带钢宽度宽展余量：
[0034]
其中d
trm
为圆盘剪设定宽度；wi为带钢长度方向第i区域宽展余量；
[0035]
当wi∈(3mm,10mm]时，则第i区域存在堵边风险，发出预警，通知现场操作调整生产过程控制策略；
[0036]
步骤3：带钢跑偏造成的堵边风险的计算；
[0037]
在前期调研过程中发现，为缓解带钢的跑偏现象，产线中布置有cpc系统，共9个位置布置有cpc纠偏辊，对于各cpc纠偏辊的液压缸行程以及带钢偏移数据有监控手段，且在系统中有数据的输出，对于cpc纠偏辊实时检测的带钢偏移数据，可用于本实施例中动态监控相关计算设计的根据。产线中的6号cpc纠偏辊的位置在圆盘剪的位置之前，且两个设备距离很短，由于圆盘剪处没有检测带钢跑偏量的功能，因此在计算动态剪边量时，即运行过程中的带钢两侧剪边量时，用6号cpc检测的带钢偏移量来代替圆盘剪处的带钢偏移量。
[0038]
设各位置操作侧剪边量为各位置传动侧剪边量为则：
[0039][0040][0041]
公式中为带钢全长各位置宽度；str
cpc6
为6号纠偏辊处获取的带钢偏移量；
[0042]
计算6号纠偏辊绝对偏移量计算6号纠偏辊绝对偏移量
[0043]
判定6号纠偏辊绝对偏移量是否大于查表获取的带钢偏移量阈值offset，如
果则存在堵边风险；
[0044]
计算的6号纠偏辊绝对偏移量和前一位置的6号纠偏辊绝对偏移量计算纠偏变化量判定是否大于查表获得的偏移变化量阈值varition1；如果则存在堵边风险；
[0045]
判断6号纠偏辊绝对偏移量和纠偏变化量是否同时分别超出并列关系的偏移量阈值woffset和并列关系的变化量阈值varition2；
[0046]
如果且则存在堵边风险：
[0047]
当存在堵边风险时，发出预警，并通知现场操作采取圆盘剪降速处理。
[0048]
大部分堵边的直接原因是由于边丝宽度小，其中影响边丝量的值因素有宽度、偏移量和圆盘剪设置宽度。带钢偏移量为变化量，而圆盘剪设置宽度和带钢的宽度实际为固定量，因此可先根据圆盘剪设置宽度和带钢的宽度做静态的风险区域识别。如前文所述，已经根据带钢宽度以及圆盘剪设置宽度计算出带钢全长的宽展余量，可直接根据宽展余量来进行静态风险区域的识别。
[0049]
理论上，可以设置宽展余量在小于一个值的时候即可判定为风险区域，但由于带钢头尾部分在热轧出口部分的检测过程中由于不可控原因易出现，数据采集过程中易出现坏值，据观察，多为极小的宽度数据。因此设置宽展余量在一个范围内的时候判定为风险区域，即设置上下限。在静态风险区域识别过程中对宽展余量的值下限，并不会影响到识别的效果，因为宽度的变化需要一个过程，不可能出现大范围的跳变现象，坏值多为跳跃值，而真实的变化是有过程的，因此设置上下限不会因为考虑对坏点的处理而出现识别不完全的现象。由于计算宽展余量的过程中热膨胀系数也为经验值，对于真实宽度数据的计算其实并不完全准确，通过在现场产期跟踪过程中发现，设置宽展余量小于等于10mm、大于3mm时即为风险是一个较为合理的区域。
[0050]
通过在圆盘剪操作台进行跟踪过程中的观察以及和相关操作人员的交流中发现，带钢在6号cpc纠偏辊位置的偏移量对于判断是否堵边有着较大的参考意义，且6号cpc纠偏辊在产线中布置的位置离圆盘剪有一定的距离，在6号cpc纠偏辊位置识别出风险区域进行预报后，操作人员有充足的时间进行反应，以在风险区域接近圆盘剪的时候做出降速操作，减少出现堵边现象的概率。因此选择带钢在6号cpc纠偏辊位置的跑偏量作为监控量，作为对动态风险区域识别的依据。
[0051]
在生产过程跟踪过程中发现，带钢某一位置若在6号cpc纠偏辊位置的跑偏量过大，此位置在通过圆盘剪时堵边的概率就很大。因此对带钢在6号cpc纠偏辊位置的跑偏量进行了一段时间的记录，通过分析6号cpc纠偏辊跑偏量的记录对比堵边的记录中发现，不仅仅是跑偏量大的情况易出现堵边情况，若前后时刻的带钢跑偏量的变化较大时，同样易出现堵边现象。在此举例解释偏移变化量的概念，例如当前时刻6号cpc纠偏辊检测出的带钢偏移量为5mm，根据数据刷新频率，在其前一时刻带钢偏移量为-5mm，则此时偏移变化量为10mm。且若带钢偏移量和偏移变化量同时较大时，堵边的概率会更大。因此在设计动态风
险区域识别方案时，分类为三种情况：
[0052]
1)偏移量较大，当带钢在运行到cpc6的位置时，若出现绝对偏移量较大，此时会给出堵边风险预报；
[0053]
2)偏移变化量较大，当带钢运行到cpc6的位置时，前一时刻与后一时刻的绝对偏移变化量比较大时，此时也会给出堵边风险预报；
[0054]
3)偏移量和偏移变化量同时较大(对于此类标准的制定，其各项标准均严于单项判断时的标准)，当带钢运行到cpc6的位置时，不但会出现绝对偏移量较大而且前一时刻与后一时刻的绝对偏移变化量也比较大时，此时也会给出风险预报。
[0055]
同时，在生产跟踪的过程中发现，不同的钢种，因其材料固有属性、厚度、宽度的不同，以上三种情况对于堵边概率的影响程度是不同的。通过现场操作人员的信息反馈、跟踪过程中的观察、堵边记录的整理后发现，t4、t5镀锡料由于厚度薄且宽度窄，最易堵边，其次是例如aq4440k1的高强钢，其他钢种相对堵边量少一些。因此对动态风险识别规则的制定分钢种进行制定，其细则存于名为offrule的数据表中。
[0056]
由于l2系统的部分限制，以上数据的刷新频率为3s刷新一次，产线中实际带钢的运行速度处于高速时，速度将达到180m/min及以上，按3s刷新的频率，一次刷新带钢就可能运行了10m左右。为防止漏判的现象发生，同时对于6号cpc纠偏辊的偏移量进行监控，当6号cpc纠偏辊的偏移量大于8mm时，则判定有堵边风险。由于6号cpc纠偏辊位置的离圆盘剪很近，此时报警可能已经堵边，但此功能可提示操作人员及时停机，以防堵边长度过长而导致堵边边丝较多不好处理。
[0057]
在风险区域识别完成后，需要将风险区域的识别记录于数据表中，以便后期查询分析使用。在记录时，为方便后期数据分析使用，记录标准将设置比判定标准严格，暂定记录的标准为：
[0058]
1)当绝对偏移量(因偏移分为向工作、传动两侧，所以取绝对值判断，但记录时不取绝对值)大于等于4mm时进行记录；
[0059]
2)当绝对变化量(因变化量也分为正反两个方向，在此也取绝对值判断，同样在记录时不取绝对值)大于6mm时进行记录。
[0060]
以上记录存于名为h_arealoc的数据表中。
[0061]
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。