在线斯太尔摩控冷系统模型优化与通信接口升级

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1、2013年8月·第3O卷·第4期轧钢Aug．2013Vo1．3ONo．4STEELROLLING·51·在线斯太尔摩控冷系统模型优化与通信接口升级习晓峰，余万华，夏云峰，王磊，刘健。，彭冲。(1．北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083；2．新余钢铁集团有限公司，江西新余338001)摘要：介绍了一种斯太尔摩生产线在线监控和性能预报系统，在此前基础上，重新对其进行了优化升级，增加了人工神经网络预报模型，采用了OPC通信方式，在新余高线厂运行以来，不仅为新余高线厂提高了生产信息集成度，还为产品工艺设计提供了指导。关键词：斯太尔摩冷

2、却线；监控；性能预报；神经元网络；通信中图分类号：TG335．63；TP271．31文献标识码：A文章编号：1003—9996(2013)04—0051—04UpdateoftheCommunicationinterfaceandModelOptimizationoftheOnlineSystemforStelmorCoolingLinexIXiao—feng，YUWan—hua，XIAYun—feng，WANGLei，LIUJian，PENGChong(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，

3、UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China；2．XinyuIron&SteelGroupCo．，Ltd．，Xinyu338001，China)Abstract：TheonlinesystemforStelmorcoolinglinewhichcanmonitortheproductionprocessandmakepredi—cationwasintroduced．Basedonit，ithadbeenaddedneuralnetworkmodelandchan

4、gedthecommunicationofthesystemwiththePLCsbyusedOPCtechnology．SincetheonlinesystemraninXinyuIron8LSteelCo．．ithasrealizedtheproductioninformationintegrationandguidedthedesignofprocess．Keywords：Stelmorcoolingline；monitor；propertyprediction；neuralnetwork；communicationl前言2基本模

5、型近年来，生产高附加值产品，不断提高产品质2．1模型程序框架量和降低生产成本是钢铁企业生存的关键。以信图1为模型程序框架。息化技术为基础的组织性能预报技术，已经成为在线斯太尔摩控冷系统现代冶金流程生产高技术含量和高附加值产品的关键技术。物理参数输入Il数据分析筛选在高速线材生产中，线材的最终性能及通条均匀性由斯太尔摩冷却线上的冷却速率决定，但物理冶金模型ll神经元网络训练是冷却速率又取决于各种工艺参数：线材直径、线材速度、终轧温度、水箱水压和水流量、水冷段的计算IlI翟堡r算ll磊雏j蔓组能织预性测IIl温数度优参化长度、风机的风冷能力

6、和辊道速度等。北京科技大学余万华老师开发的在线斯太尔摩控制冷却系图1在线斯太尔厣控冷系统的程序框架统口]已先后在重钢高线、沙钢高线厂润忠和沙景2．2温度模型2条生产线上得到应用。经过多次改进，该系统因为线材在线冷却模拟的特点是线材断面简加入了人工智能神经网络模型为数据分析提供了单，边界条件复杂，所以将线材的冷却过程作为一强大的支持，同时为了稳定数据交换，改变了以往维非稳态导热问题处理，采用一维有限差分法求的串口通信，采用OPC技术实现了系统与PLCs解。的通信。收稿日期：2012—10—22收修改稿日期：2012—12～26作者简介：习

7、晓峰(1988一)，男(汉族)，河北石家庄人，硕士研究生。·52·轧钢2013年8月出版沿线材径向的一维热传导非线性方程：模型是采用误差反传算法或其变化形式的网络模型(简称BP网络)。BP算法为信息的正向传递p(T)C)一(丁)雾(T)+与误差的反向传播。在正向传播过程中，输入经g(T)(1)隐含层逐层计算传向输出层，每一层神经元的输式中，C(T)为钢的比热容，J／(kg·K)；fD(丁)为出作用于下一层神经元的输入，如果在输出层没钢的密度，kg／m。；忌(T)为钢的热传导系数，w／有得到期望的输出，则计算输出层的误差变化值，(m。·K

8、)；g(丁)为相变热，W／m。。然后再反向传播，通过网络将误差信号沿原来的初始条件：一0，0≤r≤R，T—T。(r)。连接通路反传回来修改各层的权值直到达到期望边界条件：的目标_4]。在线材表面一是(T)+