專利名稱：一種鋼錠軋制自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種專門用于鋼錠軋制的自動(dòng)化控制系統(tǒng) 及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著核電的普及，國(guó)內(nèi)核電鋼的需求量亦不斷增加，生產(chǎn)核電鋼將給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。然而，生產(chǎn)核電鋼大部分要使用單重大的特種鋼坯軋制，這種鋼坯就是鋼錠。對(duì)于普通的板坯(連鑄坯)來(lái)說(shuō)，其頭部與尾部的寬度和厚度是基本一致的。而鋼錠則不同，鋼錠的頭部與尾部尺寸規(guī)格存在著很大差異。由于原有的自動(dòng)化控制系統(tǒng)所有的工藝參數(shù)及控制程序均是按照軋制普通連鑄坯設(shè)計(jì)的，且軋制技術(shù)及控制方法已經(jīng)十分成熟，但對(duì)于軋制頭尾厚度和寬度都不一致的鋼錠還不具備條件，即在鋼錠的頭、尾寬度和厚度尚未達(dá)到基本相同的條件下，整個(gè)系統(tǒng)都無(wú)法識(shí)別和進(jìn)行正常的軋制，從而使解決鋼錠軋制問(wèn)題成為了生產(chǎn)核電鋼的一個(gè)亟待解決的首要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種投入少、見效快，無(wú)需增加硬件設(shè)備，便可解決鋼錠軋制問(wèn)題，從而提高軋機(jī)產(chǎn)能，擴(kuò)大鋼材品種的鋼錠軋制自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法。為此，本發(fā)明所采取的解決方案是
一種鋼錠軋制自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括加熱爐二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)及人機(jī)界面系統(tǒng)，其特征在于
在加熱爐二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中增設(shè)鋼錠爐內(nèi)跟蹤畫面程序；
在軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中增設(shè)鋼錠信息校驗(yàn)程序、鋼錠軋制規(guī)程計(jì)算程序及鋼錠軋制設(shè)定點(diǎn)下發(fā)程序；
在軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)中增加軋制力偏差檢測(cè)啟用時(shí)機(jī)判斷程序和鋼錠軋制手動(dòng)確認(rèn)軋制道次完成程序；
在人機(jī)界面系統(tǒng)的二級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面中增加鋼錠信息錄入程序、鋼錠信息顯示程序；在一級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面中增加鋼錠軋制速度錄入程序及鋼錠軋制過(guò)程提示程序。一種利用上述鋼錠軋制自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，鋼錠軋制控制過(guò)程及步驟為
(I )、準(zhǔn)備鋼錠軋制所需的各種原始數(shù)據(jù)信息，并將原始數(shù)據(jù)信息分別通過(guò)二級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面的鋼錠信息錄入程序錄入并存儲(chǔ)在二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；
(2)、二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的鋼錠信息校驗(yàn)程序?qū)Υ鎯?chǔ)的各種原始數(shù)據(jù)信息進(jìn)行校驗(yàn)，如果校驗(yàn)通過(guò)，則生成最優(yōu)的軋制規(guī)程；若未通過(guò)，則在畫面上顯示所校驗(yàn)出的錯(cuò)誤信息；
(3)、操作人員通過(guò)二級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面查看和修改錄入的鋼錠軋制所需的各種原始數(shù)據(jù)信息；
(4)、將欲軋制鋼錠在加熱爐內(nèi)按加熱規(guī)程進(jìn)行加熱，當(dāng)鋼錠溫度達(dá)到出爐溫度后出爐，操作工在加熱爐二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)跟蹤畫面上同步執(zhí)行出爐操作；
(5)、與此同時(shí)，軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的鋼錠軋制規(guī)程計(jì)算程序?qū)πｒ?yàn)通過(guò)的鋼錠進(jìn)行軋制道次規(guī)程計(jì)算，設(shè)定鋼錠軋制各道次的鋼板厚度、長(zhǎng)度、寬度值、壓下量、輥縫值、鋼板溫度、軋制力、扭矩、彎輥力及軋制速度，并將計(jì)算結(jié)果告知軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)；
(6)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)人機(jī)界面的鋼錠軋制速度錄入程序錄入并顯示鋼錠軋制速度，操作人員據(jù)此人工設(shè)定鋼錠軋制各道次的軋制速度，保證設(shè)備安全；
(7)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的軋制力偏差檢測(cè)啟用時(shí)機(jī)判斷程序屏蔽軋制力偏差檢測(cè)功能，使鋼錠軋制過(guò)程中不檢測(cè)操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的軋制力偏差；
(8)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的鋼錠軋制手動(dòng)確認(rèn)軋制道次完成程序自動(dòng)停止使用軋機(jī)負(fù)荷信號(hào)來(lái)判斷咬鋼和拋鋼功能，改為人工確認(rèn)道次結(jié)束；
(9)、軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下發(fā)鋼錠軋制道次規(guī)程，對(duì)加熱好的鋼錠進(jìn)行軋制；
(10)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)提示鋼錠軋制道次；操作人員通過(guò)鋼錠軋制手動(dòng)確認(rèn)軋制道次完成程序確認(rèn)鋼錠軋制道次完成；
(11)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)判斷下一道次是否為鋼錠軋制道次，如果是則重復(fù)步驟(7) (10);否則進(jìn)行下一步驟；
(12)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)啟用軋機(jī)負(fù)荷信號(hào)判斷咬鋼和拋鋼程序，同時(shí)恢復(fù)軋制力偏差檢測(cè)功能，按照普通板坯進(jìn)行正常軋制。本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明充分利用了現(xiàn)有的自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)施，無(wú)需增加硬件設(shè)備，僅在一、二級(jí)計(jì)算機(jī)及畫面系統(tǒng)中增加部分軋制鋼錠所必要的程序功能，即可實(shí)現(xiàn)頭尾尺寸不同的鋼錠軋制，投入少、見效快，且經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)證明，更新后的整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，操作簡(jiǎn)單有效，軋制效果良好，完全滿足生產(chǎn)工藝要求。由于實(shí)現(xiàn)了鋼錠軋制的自動(dòng)化，在提高軋機(jī)產(chǎn)能的同時(shí)，也使產(chǎn)品的質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍，填補(bǔ)了企業(yè)核電鋼生產(chǎn)的技術(shù)空白，擴(kuò)大了產(chǎn)品的厚度和寬度組距，增加了板材產(chǎn)品品種和市場(chǎng)占有率，有利于提升企業(yè)的知名度。


圖I為鋼錠軋制自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2為鋼錠軋制自動(dòng)控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式由鋼錠軋制自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖可見，本發(fā)明之鋼錠軋制自動(dòng)控制系統(tǒng)主要是利用了原有的加熱爐二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)及包括一、二級(jí)計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明所采取的具體解決方案是
在加熱爐二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的跟蹤畫面中增設(shè)鋼錠爐內(nèi)跟蹤畫面程序；
在軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制程序中增設(shè)鋼錠信息校驗(yàn)程序、鋼錠軋制規(guī)程計(jì)算程序及鋼錠軋制設(shè)定點(diǎn)下發(fā)程序；
在軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)控制程序中增加軋制力偏差檢測(cè)啟用時(shí)機(jī)判斷程序和鋼錠軋制手動(dòng)確認(rèn)軋制道次完成程序； 在二級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面畫面程序中增加鋼錠信息錄入程序、鋼錠信息顯示程序；在一級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面畫面程序中增加鋼錠軋制速度錄入程序及鋼錠軋制過(guò)程提示程序。由圖2可見，本發(fā)明鋼錠軋制自動(dòng)控制方法的控制過(guò)程及步驟為
I、準(zhǔn)備鋼錠軋制所需的各種原始數(shù)據(jù)信息，包括鋼錠高度、鋼錠頭部及尾部尺寸、鋼錠的化學(xué)成分、所軋鋼板目標(biāo)厚度、目標(biāo)寬度、目標(biāo)凸度、軋制策略等各種工藝信息，并將原始數(shù)據(jù)信息分別錄通過(guò)二級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面的鋼錠信息錄入程序錄入，并存儲(chǔ)在二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。2、二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的鋼錠信息校驗(yàn)程序?qū)Υ鎯?chǔ)的各種原始數(shù)據(jù)信息進(jìn)行校驗(yàn)，如果校驗(yàn)通過(guò)，則生成最優(yōu)的軋制規(guī)程；若未通過(guò)，則在畫面上顯示所校驗(yàn)出的錯(cuò)誤信息。3、操作人員通過(guò)二級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面查看和修改錄入的鋼錠軋制所需的各種原始數(shù)據(jù)信息。4、將欲軋制鋼錠在加熱爐內(nèi)按加熱規(guī)程進(jìn)行加熱，當(dāng)鋼錠溫度滿足工藝要求的在爐時(shí)間和出爐溫度后出爐，并且操作工在加熱爐二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)跟蹤畫面上同步執(zhí)行出爐操作。5、與此同時(shí)，軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的鋼錠軋制規(guī)程計(jì)算程序?qū)πｒ?yàn)通過(guò)的鋼錠進(jìn)行軋制道次規(guī)程計(jì)算，設(shè)定鋼錠軋制各道次的鋼板厚度、長(zhǎng)度、寬度值、壓下量、輥縫值、鋼板溫度、軋制力、扭矩、彎輥力及軋制速度，并將計(jì)算結(jié)果告知軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)。6、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)人機(jī)界面的鋼錠軋制速度錄入程序錄入并顯示鋼錠軋制速度，操作人員據(jù)此人工設(shè)定鋼錠軋制各道次的軋制速度，保證設(shè)備安全。7、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的軋制力偏差檢測(cè)啟用時(shí)機(jī)判斷程序屏蔽軋制力偏差檢測(cè)功能，使鋼錠軋制過(guò)程中不檢測(cè)操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的軋制力偏差，使之順利完成鋼錠軋制過(guò)程。8、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的鋼錠軋制手動(dòng)確認(rèn)軋制道次完成程序自動(dòng)停止使用軋機(jī)負(fù)荷信號(hào)來(lái)判斷咬鋼和拋鋼功能，改為人工確認(rèn)道次結(jié)束，使鋼錠軋制過(guò)程中的道次計(jì)數(shù)更加準(zhǔn)確無(wú)誤。9、軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下發(fā)鋼錠軋制道次規(guī)程，對(duì)加熱好的鋼錠進(jìn)行軋制。10、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)提示鋼錠軋制道次；操作人員通過(guò)鋼錠軋制手動(dòng)確認(rèn)軋制道次完成程序確認(rèn)鋼錠軋制道次完成。11、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)判斷下一道次是否為鋼錠軋制道次，如果是則重復(fù)步驟7 10 ;否則進(jìn)行下一步驟。12、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)啟用軋機(jī)負(fù)荷信號(hào)判斷咬鋼和拋鋼程序，同時(shí)恢復(fù)軋制力偏差檢測(cè)功能，按照普通板坯進(jìn)行正常軋制。
權(quán)利要求
1.一種鋼錠軋制自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括加熱爐二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)及人機(jī)界面系統(tǒng)，其特征在于 在加熱爐二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中增設(shè)鋼錠爐內(nèi)跟蹤畫面程序； 在軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中增設(shè)鋼錠信息校驗(yàn)程序、鋼錠軋制規(guī)程計(jì)算程序及鋼錠軋制設(shè)定點(diǎn)下發(fā)程序； 在軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)中增加軋制力偏差檢測(cè)啟用時(shí)機(jī)判斷程序和鋼錠軋制手動(dòng)確認(rèn)軋制道次完成程序； 在人機(jī)界面系統(tǒng)的二級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面中增加鋼錠信息錄入程序、鋼錠信息顯示程序；在一級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面中增加鋼錠軋制速度錄入程序及鋼錠軋制過(guò)程提示程序。
2.一種利用權(quán)利要求I所述鋼錠軋制自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，鋼錠軋制控制過(guò)程及步驟為 (1)、準(zhǔn)備鋼錠軋制所需的各種原始數(shù)據(jù)信息，并將原始數(shù)據(jù)信息分別通過(guò)二級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面的鋼錠信息錄入程序錄入并存儲(chǔ)在二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中； (2)、二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的鋼錠信息校驗(yàn)程序?qū)Υ鎯?chǔ)的各種原始數(shù)據(jù)信息進(jìn)行校驗(yàn)，如果校驗(yàn)通過(guò)，則生成最優(yōu)的軋制規(guī)程；若未通過(guò)，則在畫面上顯示所校驗(yàn)出的錯(cuò)誤信息； (3)、操作人員通過(guò)二級(jí)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面查看和修改錄入的鋼錠軋制所需的各種原始數(shù)據(jù)信息； (4)、將欲軋制鋼錠在加熱爐內(nèi)按加熱規(guī)程進(jìn)行加熱，當(dāng)鋼錠溫度達(dá)到出爐溫度后出爐，操作工在加熱爐二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)跟蹤畫面上同步執(zhí)行出爐操作； (5)、與此同時(shí)，軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的鋼錠軋制規(guī)程計(jì)算程序?qū)πｒ?yàn)通過(guò)的鋼錠進(jìn)行軋制道次規(guī)程計(jì)算，設(shè)定鋼錠軋制各道次的鋼板厚度、長(zhǎng)度、寬度值、壓下量、輥縫值、鋼板溫度、軋制力、扭矩、彎輥力及軋制速度，并將計(jì)算結(jié)果告知軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)； (6)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)人機(jī)界面的鋼錠軋制速度錄入程序錄入并顯示鋼錠軋制速度，操作人員據(jù)此人工設(shè)定鋼錠軋制各道次的軋制速度； (7)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的軋制力偏差檢測(cè)啟用時(shí)機(jī)判斷程序屏蔽軋制力偏差檢測(cè)功能，使鋼錠軋制過(guò)程中不檢測(cè)操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的軋制力偏差； (8)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的鋼錠軋制手動(dòng)確認(rèn)軋制道次完成程序自動(dòng)停止使用軋機(jī)負(fù)荷信號(hào)來(lái)判斷咬鋼和拋鋼功能，改為人工確認(rèn)道次結(jié)束； (9)、軋機(jī)二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下發(fā)鋼錠軋制道次規(guī)程，對(duì)加熱好的鋼錠進(jìn)行軋制； (10)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)提示鋼錠軋制道次；操作人員通過(guò)鋼錠軋制手動(dòng)確認(rèn)軋制道次完成程序確認(rèn)鋼錠軋制道次完成； (11)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)判斷下一道次是否為鋼錠軋制道次，如果是則重復(fù)步驟(7) (10);否則進(jìn)行下一步驟； (12)、軋機(jī)一級(jí)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)啟用軋機(jī)負(fù)荷信號(hào)判斷咬鋼和拋鋼程序，同時(shí)恢復(fù)軋制力偏差檢測(cè)功能，按照普通板坯進(jìn)行正常軋制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋼錠軋制自動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法，在加熱爐和軋機(jī)一、二級(jí)系統(tǒng)中分別增設(shè)鋼錠爐內(nèi)跟蹤畫面、鋼錠信息校驗(yàn)、鋼錠軋制計(jì)算、鋼錠軋制設(shè)定點(diǎn)下發(fā)、軋制力偏差檢測(cè)判斷、鋼錠軋制手動(dòng)確認(rèn)、鋼錠信息錄入、顯示、鋼錠軋制速度錄入及鋼錠軋制過(guò)程提示程序。軋機(jī)二級(jí)系統(tǒng)根據(jù)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行軋制道次計(jì)算，設(shè)定各道次的工藝參數(shù)，軋機(jī)一級(jí)系統(tǒng)屏蔽軋制力偏差檢測(cè)及軋機(jī)負(fù)荷信號(hào)，由人工確認(rèn)道次結(jié)束和鋼錠軋制道次完成，軋機(jī)一級(jí)系統(tǒng)判斷下一道次的板坯類型，并據(jù)此確定軋制方式。本發(fā)明利用現(xiàn)有自動(dòng)化控制系統(tǒng)，無(wú)需增加硬件設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)鋼錠軋制，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，可提高軋機(jī)產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大板材的厚度和寬度組距，增加產(chǎn)品品種。
文檔編號(hào)B21B37/00GK102974621SQ20111025926
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者趙立軍, 張紅軍, 侯英, 呂際洋, 魏鳴, 劉杰, 劉忠保, 曲立山, 張帥, 劉蘇 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司