CN102974621A - 一种钢锭轧制自动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢锭轧制自动控制系统及其控制方法，在加热炉和轧机一、二级系统中分别增设钢锭炉内跟踪画面、钢锭信息校验、钢锭轧制计算、钢锭轧制设定点下发、轧制力偏差检测判断、钢锭轧制手动确认、钢锭信息录入、显示、钢锭轧制速度录入及钢锭轧制过程提示程序。轧机二级系统根据原始数据进行轧制道次计算，设定各道次的工艺参数，轧机一级系统屏蔽轧制力偏差检测及轧机负荷信号，由人工确认道次结束和钢锭轧制道次完成，轧机一级系统判断下一道次的板坯类型，并据此确定轧制方式。本发明利用现有自动化控制系统，无需增加硬件设备，即可实现钢锭轧制，整个系统运行安全可靠，可提高轧机产能和产品质量，扩大板材的厚度和宽度组距，增加产品品种。

Description

一种钢锭轧制自动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于轧钢自动控制领域，尤其涉及一种专门用于钢锭轧制的自动化控制系统                                               

及其控制方法。

背景技术

随着核电的普及，国内核电钢的需求量亦不断增加，生产核电钢将给企业带来巨大的经济效益。然而，生产核电钢大部分要使用单重大的特种钢坯轧制，这种钢坯就是钢锭。对于普通的板坯（连铸坯）来说，其头部与尾部的宽度和厚度是基本一致的。而钢锭则不同，钢锭的头部与尾部尺寸规格存在着很大差异。由于原有的自动化控制系统所有的工艺参数及控制程序均是按照轧制普通连铸坯设计的，且轧制技术及控制方法已经十分成熟，但对于轧制头尾厚度和宽度都不一致的钢锭还不具备条件，即在钢锭的头、尾宽度和厚度尚未达到基本相同的条件下，整个系统都无法识别和进行正常的轧制，从而使解决钢锭轧制问题成为了生产核电钢的一个亟待解决的首要问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种投入少、见效快，无需增加硬件设备，便可解决钢锭轧制问题，从而提高轧机产能，扩大钢材品种的钢锭轧制自动控制系统

及其控制方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种钢锭轧制自动控制系统，包括加热炉二级计算机系统、轧机二级计算机系统、轧机一级基础自动化系统及人机界面系统，其特征在于：

在加热炉二级计算机系统中增设钢锭炉内跟踪画面程序；

在轧机二级计算机系统中增设钢锭信息校验程序、钢锭轧制规程计算程序及钢锭轧制设定点下发程序；

在轧机一级基础自动化系统中增加轧制力偏差检测启用时机判断程序和钢锭轧制手动确认轧制道次完成程序；

在人机界面系统的二级计算机人机界面中增加钢锭信息录入程序、钢锭信息显示程序；在一级计算机人机界面中增加钢锭轧制速度录入程序及钢锭轧制过程提示程序。

一种利用上述钢锭轧制自动控制系统的控制方法，其特征在于，钢锭轧制控制过程及步骤为：

（1）、准备钢锭轧制所需的各种原始数据信息，并将原始数据信息分别通过二级计算机人机界面的钢锭信息录入程序录入并存储在二级计算机系统中；

（2）、二级计算机系统的钢锭信息校验程序对存储的各种原始数据信息进行校验，如果校验通过，则生成最优的轧制规程；若未通过，则在画面上显示所校验出的错误信息；

（3）、操作人员通过二级计算机人机界面查看和修改录入的钢锭轧制所需的各种原始数据信息；

（4）、将欲轧制钢锭在加热炉内按加热规程进行加热，当钢锭温度达到出炉温度后出炉，操作工在加热炉二级计算机系统跟踪画面上同步执行出炉操作；

（5）、与此同时，轧机二级计算机系统的钢锭轧制规程计算程序对校验通过的钢锭进行轧制道次规程计算，设定钢锭轧制各道次的钢板厚度、长度、宽度值、压下量、辊缝值、钢板温度、轧制力、扭矩、弯辊力及轧制速度，并将计算结果告知轧机一级基础自动化系统；

（6）、轧机一级基础自动化系统人机界面的钢锭轧制速度录入程序录入并显示钢锭轧制速度，操作人员据此人工设定钢锭轧制各道次的轧制速度，保证设备安全；

（7）、轧机一级基础自动化系统的轧制力偏差检测启用时机判断程序屏蔽轧制力偏差检测功能，使钢锭轧制过程中不检测操作侧和传动侧的轧制力偏差；

（8）、轧机一级基础自动化系统的钢锭轧制手动确认轧制道次完成程序自动停止使用轧机负荷信号来判断咬钢和抛钢功能，改为人工确认道次结束；

（9）、轧机二级计算机系统下发钢锭轧制道次规程，对加热好的钢锭进行轧制；

（10）、轧机一级基础自动化系统提示钢锭轧制道次；操作人员通过钢锭轧制手动确认轧制道次完成程序确认钢锭轧制道次完成；

（11）、轧机一级基础自动化系统判断下一道次是否为钢锭轧制道次，如果是则重复步骤（7）～（10）；否则进行下一步骤；

（12）、轧机一级基础自动化系统启用轧机负荷信号判断咬钢和抛钢程序，同时恢复轧制力偏差检测功能，按照普通板坯进行正常轧制。

本发明的有益效果为：

本发明充分利用了现有的自动化控制系统设施，无需增加硬件设备，仅在一、二级计算机及画面系统中增加部分轧制钢锭所必要的程序功能，即可实现头尾尺寸不同的钢锭轧制，投入少、见效快，且经过生产实践检验证明，更新后的整个系统运行安全可靠，操作简单有效，轧制效果良好，完全满足生产工艺要求。

由于实现了钢锭轧制的自动化，在提高轧机产能的同时，也使产品的质量有了质的飞跃，填补了企业核电钢生产的技术空白，扩大了产品的厚度和宽度组距，增加了板材产品品种和市场占有率，有利于提升企业的知名度。

附图说明

图1为钢锭轧制自动控制系统结构框图。

图2为钢锭轧制自动控制方法流程图。

具体实施方式

由钢锭轧制自动控制系统结构框图可见，本发明之钢锭轧制自动控制系统主要是利用了原有的加热炉二级计算机系统、轧机二级计算机系统、轧机一级基础自动化系统及包括一、二级计算机的人机界面系统而实现的。本发明所采取的具体解决方案是：

在加热炉二级计算机系统的跟踪画面中增设钢锭炉内跟踪画面程序；

在轧机二级计算机系统控制程序中增设钢锭信息校验程序、钢锭轧制规程计算程序及钢锭轧制设定点下发程序；

在轧机一级基础自动化系统控制程序中增加轧制力偏差检测启用时机判断程序和钢锭轧制手动确认轧制道次完成程序；

在二级计算机人机界面画面程序中增加钢锭信息录入程序、钢锭信息显示程序；

在一级计算机人机界面画面程序中增加钢锭轧制速度录入程序及钢锭轧制过程提示程序。

由图2可见，本发明钢锭轧制自动控制方法的控制过程及步骤为：

1、准备钢锭轧制所需的各种原始数据信息，包括钢锭高度、钢锭头部及尾部尺寸、钢锭的化学成分、所轧钢板目标厚度、目标宽度、目标凸度、轧制策略等各种工艺信息，并将原始数据信息分别录通过二级计算机人机界面的钢锭信息录入程序录入，并存储在二级计算机系统中。

2、二级计算机系统的钢锭信息校验程序对存储的各种原始数据信息进行校验，如果校验通过，则生成最优的轧制规程；若未通过，则在画面上显示所校验出的错误信息。

3、操作人员通过二级计算机人机界面查看和修改录入的钢锭轧制所需的各种原始数据信息。

4、将欲轧制钢锭在加热炉内按加热规程进行加热，当钢锭温度满足工艺要求的在炉时间和出炉温度后出炉，并且操作工在加热炉二级计算机系统跟踪画面上同步执行出炉操作。

5、与此同时，轧机二级计算机系统的钢锭轧制规程计算程序对校验通过的钢锭进行轧制道次规程计算，设定钢锭轧制各道次的钢板厚度、长度、宽度值、压下量、辊缝值、钢板温度、轧制力、扭矩、弯辊力及轧制速度，并将计算结果告知轧机一级基础自动化系统。

6、轧机一级基础自动化系统人机界面的钢锭轧制速度录入程序录入并显示钢锭轧制速度，操作人员据此人工设定钢锭轧制各道次的轧制速度，保证设备安全。

7、轧机一级基础自动化系统的轧制力偏差检测启用时机判断程序屏蔽轧制力偏差检测功能，使钢锭轧制过程中不检测操作侧和传动侧的轧制力偏差，使之顺利完成钢锭轧制过程。

8、轧机一级基础自动化系统的钢锭轧制手动确认轧制道次完成程序自动停止使用轧机负荷信号来判断咬钢和抛钢功能，改为人工确认道次结束，使钢锭轧制过程中的道次计数更加准确无误。

9、轧机二级计算机系统下发钢锭轧制道次规程，对加热好的钢锭进行轧制。

10、轧机一级基础自动化系统提示钢锭轧制道次；操作人员通过钢锭轧制手动确认轧制道次完成程序确认钢锭轧制道次完成。

11、轧机一级基础自动化系统判断下一道次是否为钢锭轧制道次，如果是则重复步骤7～10；否则进行下一步骤。

12、轧机一级基础自动化系统启用轧机负荷信号判断咬钢和抛钢程序，同时恢复轧制力偏差检测功能，按照普通板坯进行正常轧制。

Claims (2)

1.一种钢锭轧制自动控制系统，包括加热炉二级计算机系统、轧机二级计算机系统、轧机一级基础自动化系统及人机界面系统，其特征在于：

在加热炉二级计算机系统中增设钢锭炉内跟踪画面程序；

在轧机二级计算机系统中增设钢锭信息校验程序、钢锭轧制规程计算程序及钢锭轧制设定点下发程序；

在轧机一级基础自动化系统中增加轧制力偏差检测启用时机判断程序和钢锭轧制手动确认轧制道次完成程序；

在人机界面系统的二级计算机人机界面中增加钢锭信息录入程序、钢锭信息显示程序；在一级计算机人机界面中增加钢锭轧制速度录入程序及钢锭轧制过程提示程序。

2.一种利用权利要求1所述钢锭轧制自动控制系统的控制方法，其特征在于，钢锭轧制控制过程及步骤为：

（1）、准备钢锭轧制所需的各种原始数据信息，并将原始数据信息分别通过二级计算机人机界面的钢锭信息录入程序录入并存储在二级计算机系统中；

（2）、二级计算机系统的钢锭信息校验程序对存储的各种原始数据信息进行校验，如果校验通过，则生成最优的轧制规程；若未通过，则在画面上显示所校验出的错误信息；

（3）、操作人员通过二级计算机人机界面查看和修改录入的钢锭轧制所需的各种原始数据信息；

（4）、将欲轧制钢锭在加热炉内按加热规程进行加热，当钢锭温度达到出炉温度后出炉，操作工在加热炉二级计算机系统跟踪画面上同步执行出炉操作；

（5）、与此同时，轧机二级计算机系统的钢锭轧制规程计算程序对校验通过的钢锭进行轧制道次规程计算，设定钢锭轧制各道次的钢板厚度、长度、宽度值、压下量、辊缝值、钢板温度、轧制力、扭矩、弯辊力及轧制速度，并将计算结果告知轧机一级基础自动化系统；

（6）、轧机一级基础自动化系统人机界面的钢锭轧制速度录入程序录入并显示钢锭轧制速度，操作人员据此人工设定钢锭轧制各道次的轧制速度；

（7）、轧机一级基础自动化系统的轧制力偏差检测启用时机判断程序屏蔽轧制力偏差检测功能，使钢锭轧制过程中不检测操作侧和传动侧的轧制力偏差；

（8）、轧机一级基础自动化系统的钢锭轧制手动确认轧制道次完成程序自动停止使用轧机负荷信号来判断咬钢和抛钢功能，改为人工确认道次结束；

（9）、轧机二级计算机系统下发钢锭轧制道次规程，对加热好的钢锭进行轧制；

（10）、轧机一级基础自动化系统提示钢锭轧制道次；操作人员通过钢锭轧制手动确认轧制道次完成程序确认钢锭轧制道次完成；

（11）、轧机一级基础自动化系统判断下一道次是否为钢锭轧制道次，如果是则重复步骤（7）～（10）；否则进行下一步骤；

（12）、轧机一级基础自动化系统启用轧机负荷信号判断咬钢和抛钢程序，同时恢复轧制力偏差检测功能，按照普通板坯进行正常轧制。

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