CN104249081B

CN104249081B - 风冷风机的控制方法及装置

Info

Publication number: CN104249081B
Application number: CN201410429455.5A
Authority: CN
Inventors: 吴晓峰; 吴召明; 王芳; 裴常明; 陈向峰; 席晓卿; 刘琴; 李振刚; 刘浩; 方光深; 李志刚
Original assignee: Shandong Iron and Steel Group Co Ltd SISG
Current assignee: Shandong Iron and Steel Group Co Ltd SISG
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2034-08-27
Also published as: CN104249081A

Abstract

本发明实施例公开了一种风冷风机的控制方法及装置，该方法包括：检测风冷生产线上是否存在轧件；如果在所述风冷生产线上未检测到轧件时，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入；如果没有新轧件进入，维持或调整所述风冷风机的转速为待机转速；否则，维持或调整所述风冷风机的转速为工作转速；所述待机转速低于所述工作转速。采用本发明的方法及装置，可节省能源。

Description

风冷风机的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及轧钢自动化控制技术领域，特别是涉及一种风冷风机的控制方法及装置。

背景技术

高速线材是钢铁工业的重要产品之一，广泛用于各项基础设施建设、建筑工程建设和金属制品等行业。所谓高速线材是指用高速轧钢机轧制成的线卷型钢材，如图9所示，其生产流程大致如下：经加热炉加热的钢坯首先进入粗轧生产线进行轧制，粗轧完成后的钢坯由飞剪切头；然后进入中轧生产线进行轧制，中轧完成后再次由飞剪切头；之后进入预精轧生产线进行轧制，预精轧完成后的钢坯经飞剪切头进入精轧生产线，经精轧生产线轧制后，钢材即达到成品规格；之后再经冷却水箱冷却和吐丝机吐丝后，进入风冷生产线进行冷却；冷却完成后由集卷筒进行收集，再经打捆称重等步骤，即可得到高速线材。

在现有技术中，仍如图9所示，所述风冷生产线一般采用若干个并列排放的风冷风机，对轧件进行冷却；其中，所述风冷风机以固定的工作转速转动。

但是，在高速线材的生产节奏较慢时，风冷生产线的上游生产线经常不能及时将轧件送至风冷生产线进行冷却，这样就造成了在某时间段内，风冷生产线上并没有轧件需冷却，而此时风冷风机仍以工作转速转动，这样势必造成了能源的浪费。

发明内容

本发明实施例中提供了一种风冷风机的控制方法及装置，以节省能源。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种风冷风机的控制方法，包括：

检测风冷生产线上是否存在轧件；

如果在所述风冷生产线上未检测到轧件，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入；

如果没有新轧件进入，维持或调整所述风冷风机的转速为待机转速；否则，维持或调整所述风冷风机的转速为工作转速；所述待机转速低于所述工作转速。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述检测所述风冷生产线上是否存在轧件，包括：

当检测到所述风冷生产线的入口端状态，由有轧件状态变为无轧件状态时，计算所检测到的最后一个轧件从所述风冷生产线的入口端到出口端的时长；

启动计时器，从零开始计时；且当所述风冷生产线的入口端再次检测到轧件时，触发所述计时器清零，且停止计时；

当所述计时器的计时达到所述时长时，认定所述风冷生产线不存在轧件。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述检测所述风冷生产线上是否存在轧件，包括：

在所述计时器的计时达到所述时长后，当位于所述风冷生产线的出口端状态，由有轧件状态变为无轧件状态时，认定所述风冷生产线不存在轧件。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述当风冷生产线未检测到轧件时，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入，包括：

当风冷生产线未检测到轧件时，等待预设时长，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述调整所述风冷风机的转速为工作转速，包括：

计算所述新轧件从所述上游生产线到所述风冷生产线的时长t；所述上游生产线为粗轧生产线、中轧生产线、预精轧生产线、精轧生产线或水冷生产线；

在所述时长t-ψ后，调整所述风冷风机的转速为工作转速，所述ψ为调整所述风冷风机转速的修正时长。

第二方面，本发明提供一种风冷风机的控制装置，包括：

检测单元，用于检测风冷生产线上是否存在轧件；

判断单元，用于在所述风冷生产线上未检测到轧件时，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入；

待机转速维持调整单元，用于当没有新轧件进入时，维持或调整所述风冷风机的转速为待机转速；

工作转速维持调整单元，用于当有新轧件进入时，维持或调整所述风冷生产线的转速为工作转速；所述待机转速低于所述工作转速。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述检测单元包括：

第一计算子单元，用于当检测到所述风冷生产线的入口端状态，由有轧件状态变为无轧件状态时，计算所检测到的最后一个轧件从所述风冷生产线的入口端到出口端的时长；

启动子单元，用于启动计时器，从零开始计时；且当所述风冷生产线的入口端再次检测到轧件时，触发所述计时器清零，且停止计时；

第一认定子单元，用于当所述计时器的计时达到所述时长时，认定所述风冷生产线不存在轧件。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能实现方式中，所述检测单元包括：

第二认定子单元，用于在所述计时器的计时达到所述时长后，当位于所述风冷生产线的出口端状态，由有轧件状态变为无轧件状态时，认定所述风冷生产线不存在轧件。

结合第二方面，在第二方面的第三种可能实现方式中，所述当风冷生产线未检测到轧件时，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入，包括：

结合第二方面，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述工作转速维持调整单元包括：

第三计算子单元，用于计算所述新轧件从所述上游生产线到所述风冷生产线的时长t；所述上游生产线为粗轧生产线、中轧生产线、预精轧生产线、精轧生产线或水冷生产线；

调整子单元，用于在所述时长t-ψ后，调整所述风冷风机的转速为工作转速，所述ψ为调整所述风冷风机的修正时长。

本发明有益效果包括：当在风冷生产线上未检测到轧件时，首先会判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入；当没有新轧件进入时，说明在短时间内风冷生产线不会有轧件进入，调整或维持风冷风机的转速为待机转速；所述待机转速低于工作转速；那么相比于，现有技术中无论风冷生产线是否有轧件，风冷风机均以工作转速转动，采用本发明的方法及装置，势必要节省能源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的风冷风机的控制方法的一流程示意图；

图2为本发明实施例提供的风冷风机的控制方法的另一流程示意图；

图3为本发明实施例提供的风冷风机的控制方法的又一流程示意图；

图4为本发明实施例提供的风冷风机的控制方法的另一流程示意图；

图5为本发明实施例提供的风冷风机的控制装置一结构示意图；

图6为本发明实施例提供的风冷风机的控制装置另一结构示意图；

图7为本发明实施例提供的风冷风机的控制装置又一结构示意图；

图8为本发明实施例提供的风冷风机的控制装置另一结构示意图；

图9为本发明实施例提供的高速线材的生产流程示意图；

图10为本发明实施例提供的风冷风机的控制方法的又一流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种风冷风机的控制方法和装置，以节省能耗。

首先对本发明实施例的风冷风机的控制方法进行说明，如图1所示，所述方法至少包括以下步骤：

步骤S11：检测风冷生产线上是否存在轧件；如果否，进入步骤S12，否则继续执行步骤S11。

其中，风冷生产线上设有检测元件，可检测风冷生产线上是否存在轧件；检测元件可包括热金属检测器和高温计等。当检测元件具体为热金属检测器时，热金属检测器可接收轧件所发射出的红外线，然后经光学部分进入聚焦，直接成像到光敏器件上，把光信号转换成电信号。因此，当热金属检测器输出电信号时，可判定此时风冷生产线上存在轧件，否则，判定风冷生产线上不存在轧件。而当检测元件具体为高温计时，可通过判断高温计所测量的温度来判断所述风冷生产线上是否存在轧件；由于轧件的温度都很高，因此可当高温计所检测的温度高于或等于预设温度值时，判定所述风冷生产线上存在轧件；而当低于所述预设温度值时，判定所述风冷生产线上不存在轧件。而检测元件具体可置于风冷生产线的入口端和出口端等，在此不再赘述。

步骤S12：判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入；如果没有新轧件进入，执行步骤S13；否则执行步骤S14。

其中，风冷生产线的上游生产线亦设有检测元件；检测元件同样可包括热金属检测器和高温计等，检测元件的工作过程同上，在此不再赘述。

步骤S13：维持或调整所述风冷风机的转速为待机转速；

具体的，当风冷风机的当前转速为待机转速时，维持当前待机转速即可；而当风冷风机的当前转速为工作转速时，需将风冷风机的转速调整为待机转速。风冷风机可具体采用交流三相异步电动机。

由于在风冷生产线上不存在轧件，且风冷生产线的上游没有新轧件进入时，才会执行步骤S13，说明此时风冷生产线仍不存在轧件，因此，在步骤S13之后，可直接进入步骤S12判断风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入。

步骤S14：维持或调整所述风冷风机的转速为工作转速，所述待机转速低于工作转速。

具体的，当风冷风机的当前转速为工作转速时，维持当前的工作转速即可；而当风冷风机的当前转速为待机转速时，需调整所述风冷风机的当前转速为工作转速。

由上可见，在本发明实施例中，当在风冷生产线上未检测到轧件时，首先会判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入；当没有新轧件进入时，说明在短时间内风冷生产线不会有轧件进入，调整或维持风冷风机的转速为待机转速；所述待机转速低于工作转速；那么相比于，现有技术中无论风冷生产线是否有轧件，风冷风机均以工作转速转动，采用本发明的方法及装置，势必要节省能源。

需要说明的是，由于高速线材生产线刚刚启动时，风冷生产线上一定没有轧件需冷却，因此此时，可直接判断上游生产线是否有新轧件进入即可；同样，如有新轧件，调整所述风冷风机的转速为工作转速，如没有新轧件，调整所述风冷风机的转速为待机转速；调整风冷风机的转速为工作转速后，检测风冷生产线上是否有轧件；如没有，则继续执行判断是否有新轧件进入的步骤。调整为待机转速后，继续判断是否有新轧件进入上游生产线即可。具体流程可参见图10。

在本发明的另一个可行实施例中，如图2所示，上述所有实施例中的步骤S11:检测所述风冷生产线上是否存在轧件，可包括：

步骤S21：当检测到所述风冷生产线的入口端状态，由有轧件状态变为无轧件状态时，计算所检测到的最后一个轧件从所述风冷生产线的入口端到出口端的时长；

其中，风冷生产线的入口端设有检测元件，可具体为热金属检测器或高温计等。所述检测元件可检测所述风冷生产线的入口端是否有轧件，风冷生产线的入口端状态可为有轧件状态和无轧件状态；当风冷生产线的入口端状态，由有轧件状态变为无轧件状态时(即所检测到的最后一个轧件的尾部通过风冷生产线的入口端)，说明没有轧件持续进入风冷生产线进行冷却。

由于风冷生产线的长度和速度均可知，因此可计算最后一个轧件的尾部从所述风冷生产线的入口端到出口端的时长；可具体利用(时长＝风冷生产线的长度/风冷生产线的运行速度)来计算所述时长。

步骤S22：启动计时器，从零开始计时；且当所述风冷生产线的入口端再次检测到轧件时，触发所述计时器清零，且停止计时。

当风冷生产线入口端的检测元件再次检测到轧件时，说明有轧件进入风冷生产线进行冷却，此时风冷生产线存在轧件，此时需触发计时器清零，停止计时。

步骤S23：当所述计时器的计时达到所述时长时，认定所述风冷生产线不存在轧件。

当计时器的计时达到所述时长时，说明所检测到的最后一个轧件已到风冷生产线的出口端，且在此期间并没有新轧件进入所述风冷生产线，所以此时可以认定风冷生产线不存在轧件。

在本发明的又一个可行实施例中，如图3所示，上述所有实施例中的步骤S11：检测所述风冷生产线上是否存在轧件，可包括：

步骤S31:当检测到所述风冷生产线的入口端状态，由有轧件状态变为无轧件状态时，计算所检测到的最后一个轧件从所述风冷生产线的入口端到出口端的时长；

步骤S32：启动计时器，从零开始计时；且当所述风冷生产线的入口端再次检测到轧件时，触发所述计时器清零，且停止计时；

步骤S33：在所述计时器的计时达到所述时长后，当位于所述风冷生产线的出口端状态，由有轧件状态变为无轧件状态时，认定所述风冷生产线不存在轧件。

轧件在风冷生产线运行的过程中，有时会因为打滑等因素，使得所计算的时长与轧件实际到达所述风冷生产线的时长间存在误差，因此在所述时长后，需要在风冷生产线的出口端再次对轧件进行检测，当风冷生产线的出口端状态(包括有轧件状态和无轧件状态)，由有轧件状态变为无轧件状态时，说明轧件确实已经全部通过风冷生产线，此时风冷生产线上不存在轧件。

在本发明的又一可行实施例中，在上述所有实施例中的步骤S12:当风冷生产线未检测到轧件时，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入，包括：

当风冷生产线未检测到轧件时，等待预设时长，再判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入。

具体的，上述预设时长，可根据生产环境和轧制钢种的不同，自行设定，可但不限于设为两分钟。

由于在风冷生产线未检测到轧件时，风冷风机仍以工作转速转动，此时等待预设时长，再判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入；在预设时长内，可利用风冷风机对风冷生产线的辊道进行冷却。

在本发明的另一可行实施例中，如图4所示，上述所有实施例中的步骤S14中的：调整所述风冷风机的转速为工作转速，包括：

步骤S41：计算所述新轧件从所述上游生产线到所述风冷生产线的时长t；所述上游生产线为粗轧生产线、中轧生产线、预精轧生产线、精轧生产线或水冷生产线；

步骤S42：在所述时长t-ψ后，调整所述风冷风机的转速为工作转速，所述ψ为调整所述风冷风机转速的修正时长。

在本发明中，将是否有新轧件进入上游生产线，作为判决所述风冷风机转速的条件，主要是基于风冷风机的转速调整有一定时长，要确保当轧件进入到风冷生产线中，风冷风机的转速已调整为工作转速；

因此，可计算新轧件从上游生产线到风冷生产线的时长t；由于上游生产线到风冷生产线的距离以及每个生产线的运行速度，都为已知的，因此可得到时长t；

结合新轧件到达风冷生产线的时长和风冷风机的转速从待机转速调整为工作转速的时长，在时长t-ψ后，调整风冷风机的转速为工作转速，以确保在新轧件到达风冷风机时，风冷风机的转速恰好调整为工作转速；所述ψ为调整所述风冷风机转速的修正时长，ψ的具体大小，工作人员可根据生产线、轧件钢种以及风冷风机的类型，在生产线实际测试获得。

如上可见，通过上述方法，可使得新轧件到达风冷生产线时，风冷风机的转速恰好调整到工作转速，这样既可进一步确保风冷生产线对轧件的冷却效果，又可进一步节约能源。

通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

与上述方法相对应的，本发明还公开了一种风冷风机的控制装置，如图5所示，至少包括：

检测单元51，用于检测风冷生产线上是否存在轧件；

其中，所述风冷生产经上设有检测元件，检测元件包括热金属检测器和高温计等。检测元件可具体置于风冷生产线的入口端和出口端等，在此不再赘述。

判断单元52，用于在所述风冷生产线上未检测到轧件时，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入；

其中，所述风冷生产线的上游生产线亦设有检测元件，检测元件同样可为热金属检测器和高温计等。

待机转速维持调整单元53，用于当没有新轧件进入时，维持或调整所述风冷风机的转速为待机转速；

具体的，当风冷风机的当前转速为待机转速时，待机转速维持调整单元53维持当前待机转速即可；而当风冷风机的当前转速为工作转速时，待机转速维持调整单元53需将风冷风机的转速调整为待机转速。

工作转速维持调整单元54，用于当有新轧件进入时，维持或调整所述风冷生产线的转速为工作转速；所述待机转速低于所述工作转速。

具体的，当风冷风机的当前转速为工作转速时，工作转速维持调整单元54，维持当前的工作转速即可；而当风冷风机的当前转速为待机转速时，工作转速维持调整单元54，需调整所述风冷风机的当前转速为工作转速。

由上可见，在本发明实施例中，检测单元51，当在风冷生产线上未检测到轧件时，判断单元52会判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入；当没有新轧件进入时，说明在短时间内风冷生产线不会有轧件进入，待机转速维持调整单元53调整或维持风冷风机的转速为待机转速；所述待机转速低于工作转速；那么相比于，现有技术中无论风冷生产线是否有轧件，风冷风机均以工作转速转动，采用本发明的方法及装置，势必要节省能源。

在本发明的另一个可行实施例中，如图6所示，上述所有实施例中的检测单元51可包括：

第一计算子单元61，用于当检测到所述风冷生产线的入口端状态，由有轧件状态变为无轧件状态时，计算所检测到的最后一个轧件从所述风冷生产线的入口端到出口端的时长；

启动子单元62，用于启动计时器，从零开始计时；且当所述风冷生产线的入口端再次检测到轧件时，触发所述计时器清零，且停止计时；

当风冷生产线入口端的检测元件再次检测到轧件时，说明有轧件进入风冷生产线进行冷却，此时风冷生产线存在轧件，需触发计时器清零，停止计时。

第一认定子单元63，用于当所述计时器的计时达到所述时长时，认定所述风冷生产线不存在轧件。

在本发明的又一可行实施例中，如图7所示，上述所有实施例中的检测单元51还可包括：

第二认定子单元64，用于在所述计时器的计时达到所述时长后，当位于所述风冷生产线的出口端状态，由有轧件状态变为无轧件状态时，认定所述风冷生产线不存在轧件。

在轧件在风冷生产线运行的过程中，有时会因为打滑等因素，使得第一计算子单元61所计算的时长与轧件实际到达所述风冷生产线的时长间存在误差，因此在所述时长后，需要在风冷生产线的出口端再次对轧件进行检测，当风冷生产线的出口端状态(包括有轧件状态和无轧件状态)，由有轧件状态变为无轧件状态时，说明轧件确实已经全部通过风冷生产线，此时风冷生产线上不存在轧件。

在本发明的另一可行实施例中，上述所有实施例中的“所述当风冷生产线未检测到轧件时，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入”，可具体包括：

在本发明的又一可实施例中，如图8所示，上述所有实施例中的工作转速维持调整单元54可包括：

第二计算子单元81，用于计算所述新轧件从所述上游生产线到所述风冷生产线的时长t；所述上游生产线为粗轧生产线、中轧生产线、预精轧生产线、精轧生产线或水冷生产线；

调整子单元82，用于在所述时长t-ψ后，调整所述风冷风机的转速为工作转速，所述ψ为调整所述风冷风机的修正时长。

由于上游生产线到风冷生产线的距离以及每个生产线的运行速度，都为已知的，因此可得到时长t；

结合新轧件到达风冷生产线的时长和风冷风机的转速从待机转速调整为工作转速的时长，在时长t-ψ后，调整风冷风机的转速为工作转速，以确保在新轧件到达风冷风机时，风冷风机的工作转速恰好调整为工作转速；所述ψ为调整所述风冷风机转速的修正时长，ψ的具体大小，工作人员可根据生产线、轧件钢种以及风冷风机的类型，通过在生产线实际测试获得。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种风冷风机的控制方法，其特征在于，包括：

检测风冷生产线上是否存在轧件；

如果在所述风冷生产线上未检测到轧件时，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测风冷生产线上是否存在轧件，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测风冷生产线上是否存在轧件，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果在所述风冷生产线上未检测到轧件时，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入，包括：

当所述风冷生产线上未检测到轧件时，等待预设时长，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述风冷风机的转速为工作转速，包括：

在时长t-ψ后，调整所述风冷风机的转速为工作转速，所述ψ为调整所述风冷风机的转速的修正时长。

6.一种风冷风机的控制装置，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测风冷生产线上是否存在轧件；

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测单元包括：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测单元包括：

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，如果在所述风冷生产线上未检测到轧件时，判断所述风冷生产线的上游生产线是否有新轧件进入，包括：

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述工作转速维持调整单元包括：

第二计算子单元，用于计算所述新轧件从所述上游生产线到所述风冷生产线的时长t；所述上游生产线为粗轧生产线、中轧生产线、预精轧生产线、精轧生产线或水冷生产线；

调整子单元，用于在时长t-ψ后，调整所述风冷风机的转速为工作转速，所述ψ为调整所述风冷风机的转速的修正时长。