(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111234134.6 (22)申请日 2021.10.2 2 (71)申请人 上海锲孚智能科技有限公司 地址 201713 上海市青浦区朱家角镇康业 路951弄32号1幢三层J区340室 (72)发明人 朱峰　 (74)专利代理 机构 深圳至诚化育知识产权代理 事务所(普通 合伙) 44728 代理人 刘英 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) C23C 2/20(2006.01) C23C 2/06(2006.01) (54)发明名称 镀锌气刀工艺优化方法 (57)摘要 本发明公开了镀锌气刀工艺优化方法， 该方 法包括以下步骤： 建立采集平台， 并通过通讯接 口实时采集镀锌生产过程数据； 对镀锌生产过程 数据进行预处理； 采用大数据分析模 型对镀锌生 产过程数据进行处理， 并将气刀控制值发送至上 位机； 重构前馈控制模型， 并根据镀层控制值对 气刀位置值进行预测； 通过AI控制模式将气刀位 置设定值传输至反馈控制模式。 有益效果： 本发 明通过大数据智能分析建模的方法， 找出气刀位 置和锌层厚度之间的对应关系， 建立大数据锌层 模型， 在带头部位替代现有的前馈控制模型， 从 而提高钢卷切换时， 提高气刀位置设定的准确 性， 降低人工干预率， 提高钢卷头部镀锌的成材 率。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 114065609 A 2022.02.18 CN 114065609 A 1.镀锌气刀工艺优化方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 建立采集平台， 并通过通讯接口实时采集镀锌生产过程数据； 对镀锌生产过程数据进行 预处理； 采用大数据分析模型对镀锌生产过程数据进行处 理， 并将气刀控制值发送至上位机； 重构前馈控制模型， 并根据镀层控制值对气刀位置值进行 预测； 通过AI控制模式将气刀位置设定值传输 至反馈控制模式。 2.根据权利要求1所述的镀锌气刀 工艺优化方法， 其特征在于， 所述镀锌生产过程数据 包括来料PDI数据、 气刀位置、 气刀压力、 带 材温度、 锌锅温度、 辊子位置及位置传感器数据。 3.根据权利要求1所述的镀锌气刀 工艺优化方法， 其特征在于， 所述对镀锌生产过程数 据进行预处理包括对原 始数据进行清洗、 转换及存 储处理。 4.根据权利要求1所述的镀锌气刀 工艺优化方法， 其特征在于， 所述大数据分析模型采 用统计学、 机器学习 、 数据挖掘及深度学习方法对镀锌生产过程数据进行处 理。 5.根据权利要求3所述的镀锌气刀 工艺优化方法， 其特征在于， 所述大数据分析模型的 处理流程包括以下步骤： 通过训练数据及测试 数据的方式提取原 始数据的特 征； 将原始数据的特 征转化为可读参数； 采用机械学习的方式得 出原始数据的规 律。 6.根据权利要求1所述的镀锌气刀工艺优化方法， 其特征在于， 所述重构前馈控制模 型， 并根据镀层控制值对气刀位置值进行 预测包括以下步骤： 通过大数据分析模型的处 理， 以数据为驱动重构前馈控制模型； 建立气刀位置及气刀压力与锌 层厚度之间的大 数据集合； 采用KNN算法对大 数据集合进行分析， 并对气刀位置值进行 预测； 重构后的前馈控制模型根据气刀位置预测值输出气刀位置设定值， 并进行反馈 。 7.根据权利要求6所述的镀锌气刀工艺优化方法， 其特征在于， 所述采用KNN算法对大 数据集合进行分析的公式如下： yt＝f(yt‑d,yt‑d‑1,...,yt‑d‑n＝1) 其中， yt为气刀位置预测值， t为所测时间点， d为延迟时间， 预测前一段时间， n 为序列。 8.根据权利要求6所述的镀锌气刀 工艺优化方法， 其特征在于， 所述前馈控制模型采用 距离公式将气刀位置预测值输出为气刀位置设定值， 所述距离公式如下： 其中， M为预测集序列， N为待检测序列， Mi为第i个预测集子序列， Ni为第i个待检测子序 列。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114065609 A 2镀锌气刀工艺优化方 法 技术领域 [0001]本发明涉及大 数据智能分析建模领域， 具体来说， 涉及镀锌气刀工艺优化方法。 背景技术 [0002]近年来， 随着世界经济 的发展， 尤其是汽车、 家电及建筑业的发展， 对镀锌带钢的 需求量大大增加。 在热镀锌产品生产中， 衡量产品质量的重要技术性指标就是锌层厚度及 其均匀性。 锌层太厚不仅会浪费锌锭， 而且会影响产品的点焊性、 附着性等使用性能； 而锌 层太薄则会影响到镀锌产品的抗腐蚀性。 因此锌层厚度控制水平将直接影响到热镀锌板的 产品质量、 产品成本和产品的市场竞争力。 [0003]所以， 对锌层厚度的精确控制 是提高锻锌板质量的一个不可忽视的因素。 锌层厚 度控制的执行单元为气刀， 从这点来说， 气刀作为热镀锌机组中的一个 关键设备， 对其控制 的准确程度直接影响镀锌板的质量， 进 而影响整个热 锻锋线的工作效率与经济指标。 [0004]目前国内外关于气刀和锌层厚度控制的研究已有很多理论和实践成果， 热镀锌是 个非线性、 多变量、 大滞后的过程， 从控制策略上看， 各个主要热镀锌工艺厂家都采用了闭 环控制， 闭环控制中包括前馈控制和反馈控制 两部分。 反馈控制是根据测厚仪测得 的锌层 厚度平均值对气刀进行调节。 如果测量值偏离了厚度给定值时， 控制器会根据偏差计算出 此时气刀应有的气体压力和气刀喷嘴到带钢的距离， 并将参数传给对应的执行机构。 前馈 控制是在线速度或工艺变化时执行， 新的钢 卷到达， 材料规格、 控制目标等都发生了改变， 如果仍按照上一钢 卷的目标参数进行控制， 则会产生不合要求的废品。 因此在带钢到达气 刀前一段距离， 执行前馈控制， 计算出此时气刀的压力和喷嘴到带钢的距离并传给执行机 构。 如果钢卷规格不发生改变或机组速度不变化， 则不执 行前馈控制。 [0005]现有技术的机组气刀控制当前存在的主要问题是当钢卷切换时， 如果前后卷规格 (厚度、 钢种等)发生变化、 或者带材速度发生变化时， 前馈控制模型的控制精度有时会比较 差， 需要操作工凭借自己的经验进行人工调整， 由于镀层测厚仪距离气刀位置有一定距离， 人工的调整结果需要很长的滞后时间才能从操作界面上看到， 如果调整的偏差过大 的话， 一方面会导致带材前镀层质量降低， 甚至出现超过产品规定限值的不合格部分(需要后续 剪切)； 另一方面， 也会加大反馈控制介入后的控制调整时间， 降低之后带 材的镀层均匀性。 [0006]针对相关技 术中的问题， 目前尚未提出有效的解决方案 。 发明内容 [0007]针对相关技术中的问题， 本发明提出镀锌气刀工艺优化方法， 以克服现有相关技 术所存在的上述 技术问题。 [0008]为此， 本发明采用的具体技 术方案如下： [0009]镀锌气刀工艺优化方法， 该 方法包括以下步骤： [0010]建立采集平台， 并通过通讯接口实时采集镀锌生产过程数据； [0011]对镀锌生产过程数据进行 预处理；说　明　书 1/5 页 3 CN 114065609 A 3