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摘要：本发明公开了一种钢卷开平纵横剪加工过程监控系统，本发明涉及钢卷加工监控技术领域，解决了在钢卷开平纵剪加工过程中，缺乏利用加工过程中的实时数据对加工效果进行监控，导致加工后的钢卷出现质量和效果不佳的问题，本发明通过加工效果预测模块利用故障风险的概率值和切割质量合格率这两个核心指标，建立加工效果评估模型，以判断钢卷开平纵剪加工的整体效果；通过持续监控和分析这些指标，系统能够提前预判加工质量的变化趋势，及时采取相应的干预措施，确保生产过程的稳定性和成品质量的可靠性，此种主动预测和调整的能力，显著提升了生产管理的科学性和有效性，有助于企业在提高生产质量。

主权项：1.一种钢卷开平纵横剪加工过程监控系统，其特征在于，包括：钢卷定位检测模块，用于在钢卷开平纵切过程中，确保钢板在纵切前正确对准切割路径，通过测宽装置检测钢板的实际宽度，然后利用定位装置调整钢板的位置，使其对准纵切机的切割路径；钢卷故障风险评估模块，用于在纵切机对其进行纵向剪割时，通过采集具体的工作数据中的参数评估出切割的刀具磨损系数值、钢卷的材质均匀系数值、切割路径偏差系数值和设备运行稳定性系数值；并根据系数值确定故障风险的概率值；剪切质量评估模块，用于根据每次切割的历史数据确定每次的剪切的综合质量评分，在得到每次的综合质量评分之后，通过判断每次的综合质量评分是否使剪切后的钢板达到合格，预测其此次的切割质量合格率；其中历史数据包括：边缘整齐度评分，尺寸精度，毛刺率；加工效果预测模块，用于根据故障风险的概率值和切割质量合格率两个核心指标建立加工效果评估模型，并通过监控评估模型的结果，判断钢卷开平纵剪加工的整体效果，对判断的结果做出相应的处理；监控显示终端，用于显示加工效果预测模块的加工效果预测值，并接收加工效果预测模块发送的警报，提示操作员检查设备状态或调整工艺参数；在钢卷定位检测模块中，对准纵切机的切割路径的具体方式为：P1：通过测宽装置检测钢板的实际宽度，并记作W实；P2：获取纵切后钢条的目标宽度，并记作wi，其中，1i≤n，其中n为需要切出的钢条数量；P3：确定一条水平的基准线，该水平基准线为钢卷的一个长边缘与纵切机的切割间隙边端的初始位置线；接着通过该水平基准线确定钢板中心线的横向位置X和纵切机切割路径的中心线Y；钢板中心线的横向位置X和纵切机切割路径的中心线Y具体为：X=W实2；，其中，gi为每两个相邻钢条之间的刀片间隙；P4：通过定位装置将钢板的中心线的横向位置X与纵切机切割路径的中心线Y对齐，对齐的具体方式为：通过定位装置将钢卷一端与其钢卷整体横向移动距离为d，并根据实际情况横向的向左或者向右移动距离d，其中，d=Y-X；在钢卷故障风险评估模块中包括以下四个测算单元：刀具磨损系数测算单元、钢卷材质均匀系数测算单元、切割路径偏差系数测算单元和设备运行稳定性系数测算单元；刀具磨损系数测算单元，用于评估切割的刀具磨损系数；刀具磨损系数通过以下公式进行确定： ，其中，Mt为刀具磨损系数值，表示刀具在时间t时刻的磨损情况，C为刀具材料的常数因子，R为刀具的转速参数，F刀具受力参数，S为剪切速度参数，T为刀具切割的时间，H切割材料钢卷的硬度，R0为标准转速，a、b、c为指数因子；钢卷材质均匀系数测算单元，用于评估钢卷的材质均匀系数；钢卷的材质均匀系数通过以下公式进行确定： ，其中，B为钢卷的材质均匀性系数，σH、σT、σC、σG分别是硬度、厚度、化学成分和晶粒结构的标准差，αH、αT、αC、αG是相应指标的权重系数，且满足αH+αT+αC+αG=1；切割路径偏差系数测算单元，用于评估钢卷的切割路径偏差系数；切割路径偏差系数通过以下公式进行确定： ，其中，P为切割路径偏差系数，xdev为横向偏移量；θdev为角度偏差；hdev为高度偏差；xtol、θtol、htol：分别是横向、角度和高度方向上的允许偏差值，且为预设值；设备运行稳定性系数测算单元，用于评估设备运行稳定性系数；设备运行稳定性系数通过以下公式进行确定： ，其中，σV为振动信号的标准差；σL为负载信号的标准差；σN温度信号的标准差；σR转速信号的标准差；Vtol、Ltol、Ntol、Rtol分别是振动、负载、温度和转速的允许波动范围，且为预设值；根据系数值确定故障风险的概率值，通过以下公式确定故障风险的概率值： ，其中，Pf为故障风险的概率值，限制在区间[0，1]内，α、β、γ、δ为权重系数，Mmax、Bmax、Pmax、Umax分别是各个参数的最大值；在剪切质量评估模块中，确定切割质量合格率的具体方式为：AS1：根据边缘整齐度，尺寸精度，毛刺率数据确定钢卷剪切的综合质量评分Qj，通过以下公式进行： ，其中，Qj综合质量评分，Ej表示为第j次剪切的边缘整齐度评分；Dj表示为第j次剪切的尺寸偏差；Kj表示为第j次剪切的毛刺率；wE、wD、wK是相应质量指标的权重系数，且满足wE+wD+wK=1；Dmax表示为允许的最大尺寸偏差；Kmax表示为允许的最大毛刺率；AS2：在获取每次剪切的质量评分Qj之后，通过以下步骤确定切割质量合格率Qp；AS21：根据预先设定的质量标准，判断每次剪切是否合格；设定一个合格阈值Qth，如果Qj≥Qth，则认为该次剪切合格，否则为不合格；AS22：接着通过公式： ，其中，Qp为切割质量合格率，z表示为总的剪切次数，wj表示为第j次剪切操作权重，且，λ为衰减系数，决定权重随时间的衰减速度，I·为指示函数，当Qj≥Qth时，I=1，否则I=0；在加工效果预测模块中，加工效果评估模型通过以下模型公式体现： ，其中，G为模型的结果值，具体指代加工效果预测值。

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