CN105728476B - 热轧中间带坯镰刀弯检测分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是轧钢生产技术领域的一种热轧中间带坯镰刀弯检测分析系统，该系统包括数据采集处理系统、判定系统、对比系统和查询系统，数据采集处理系统对钢坯进行实时测量并转换为镰刀弯曲线，判定系统对镰刀弯曲线进行分析分类，对比系统将粗轧和精轧两个阶段的镰刀弯曲线进行综合对比，查询系统将其它三个系统以及轧制过程中的所有数据进行保存以供后续查询。该系统能在热轧生产过程中实现镰刀弯缺陷的准确检测，镰刀弯类型及大小的量化实时判定，以及数据的对比、保存、分析和查询等功能，为生产操作、质量分析、控制提供了可靠、准确的依据，同时可应用该系统分析出产生镰刀弯的关键影响因素，有利于改善热连轧中间带坯的板形质量。

Description

热轧中间带坯镰刀弯检测分析系统

技术领域

本发明涉及轧钢生产技术领域，尤其涉及一种热轧中间带坯镰刀弯检测分析系统。

背景技术

热连轧生产过程中，通常先对经加热炉加热后的板坯进行粗轧，粗轧轧制时中间带坯经常会产生不同程度纵向弯曲，形成镰刀弯。中间带坯镰刀弯属于一种板形缺陷，缺陷在后续的精轧过程中会“遗传”到成品带钢，且程度放大，导致精轧轧烂、轧废、卷形缺陷、带钢边部擦刮及板形缺陷等生产质量问题产生，直接降低产品的合格率、成材率，中间带坯镰刀弯控制是整个工序质量控制的关键。中间带坯镰刀弯产生的主要与板坯宽度方向温度均匀性、轧机辊系精度及操作等因素相关。尽管轧钢工作者就镰刀弯研究与控制进行了不懈地努力，但中间带坯镰刀弯缺陷控制仍是一个普遍的技术难题，目前主要还是通过操作、工艺改进及设备精度维护等来进行中间带坯镰刀弯的控制。

中间带坯镰刀弯作为一种典型产品缺陷，要想控制它必须得先得能精准地测量它。现代化的热连轧机组粗轧区一般无专用中间带坯镰刀弯检测装置，几乎都使用了轧机出口带坯宽度检测仪表测得的轧件中心线偏差数据得到实际镰刀弯曲线，更重要的是该曲线都是与宽度曲线在同一HMI画面显示，且显示的是单道次，且无法作历史的数据(曲线)保存，不具备查询功能，不能给镰刀弯的控制、操作调整及缺陷统计分析提供有效的支撑。

发明内容

为克服现有镰刀弯检测工具无法同时显示多道次曲线，无法保存和查询等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种集检测、分析、对比、查询等功能为一体的镰刀弯检测分析系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：热轧中间带坯镰刀弯检测分析系统，包括数据采集处理系统、判定系统、对比系统和查询系统，所述数据采集处理系统对带坯中心线偏离数据进行实时测量并转换为实际镰刀弯曲线，判定系统对得到的镰刀弯曲线进行分析判断，对镰刀弯的类型进行分类，对比系统将粗轧各道次及粗、精轧两个阶段的镰刀弯曲线进行综合对比，查询系统将其它三个系统以及轧制过程中的所有数据进行保存以供后续查询。

进一步的是，所述数据采集处理系统还与轧机操作控制台相连，测得的镰刀弯曲线数据可实时以曲线形式显示在控制台的HMI界面上。

进一步的是，所述数据采集处理系统在粗轧时对同一块钢坯的各道次的镰刀弯曲线均显示在同一个HMI界面上，可实现各道次的实时对比。

进一步的是，所述判定系统根据缺陷类型将镰刀弯曲线分为平直型、L型、S型和C型，再根据缺陷程度各细分为L1、L2、L3型，S1、S2、S3型以及C1、C2、C3型。

进一步的是，所述对比系统可将粗轧的镰刀弯曲线传递到精轧机控制台的HMI界面上，供操作人员观察，在精轧过程中再将对精轧镰刀弯的控制要求反馈给粗轧控制台，便于实现联动控制。

进一步的是，所述查询系统将轧制的班别、生产时间、轧制模式、钢卷号、各道次镰刀弯曲线均进行记录保存，并可以统计图表的形式予以详细输出。

本发明的有益效果是：通过对检测、分析、判定及查询等功能模块的组合，使得该系统能在热轧生产过程中实现镰刀弯缺陷的准确检测，镰刀弯类型及大小的量化实时判定，以及数据的对比、保存、分析和查询等功能，为生产操作、质量分析提供了可靠、准确的依据，同时可应用该系统分析出产生镰刀弯的关键影响因素，有利于改善热连轧中间带坯的成型质量。

附图说明

图1是本发明数据模块结构及流程示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步描述，但不应理解为是本发明的限定。本领域普通技术人员根据上述方案，还可以做出各种形式的修改、替换、变更。凡是基于上述技术思想所作的修改、替换和变更都属于本发明的范围。

热轧中间带坯镰刀弯检测分析系统，包括数据采集处理系统、判定系统、对比系统和查询系统，所述数据采集处理系统对钢坯中心线偏差数据进行实时测量并转换为实际镰刀弯曲线，判定系统对得到的镰刀弯曲线进行分析判断，对镰刀弯的类型进行分类，对比系统将粗轧各道次及粗、精轧两个阶段的镰刀弯曲线进行综合对比，查询系统将数据采集处理系统、判定系统、对比系统以及轧制过程中的所有数据进行保存以供后续查询。

本系统工具可基于Intel X86计算机平台和Windows操作系统进行开发，开发工具：Visual Studio 2008，开发语言：C#，数据库：Oracle 9i。该系统工具具备四大主要系统功能：粗轧区域测宽仪数据采集处理系统；中间带坯镰刀弯缺陷程度判定系统；粗轧中间带坯、精轧带钢镰刀弯对比系统；中间带坯镰刀弯统计分析查询系统。该系统工具同时依托工厂现行的基础自动化部分，工业自动化网络部分和办公自动化网络部分，并同时在不同的网络上实现其不同的应用功能，且客户端可以是办公自动化的办公电脑、也可以是工艺控制计算机终端的操作控制电脑HMI，还可以是即插即用的笔记本电脑，各应用终端均采用IP授权及密码验证，使系统工具具备安全、可靠、实用、方便及成本低的特点。

该系统工具根据粗轧区测宽仪表检测相应数据，通过测宽仪数据采集系统，按照一定的规则(工艺质量控制规则、过程数据处理规则)形成中间带坯镰刀弯数据文件，并将其转化成曲线形式、并通过判定系统判定后实时显示到粗轧区域的操作控制台的HMI界面及其它终端，前块钢各轧制道次轧制镰刀弯曲线一直显示，直到一块钢轧制完成，下一块开始轧制时刷新，系统并自动保存上一块钢的各轧制道次镰刀弯曲线入数据库，供随时查询、分析使用，粗、精轧区域终端实时显示的镰刀弯曲线还可供操作人员进行准确操作调整及工艺、设备条件变化的监控。

为了便于找到钢坯镰刀弯的形成因素以及控制方法，首先需要对镰刀弯的类型进行归纳整理，根据热连轧工业化大生产的实际情况，可将镰刀弯类型大致分为四类，第一类是几乎平直，不出现镰刀弯的情况，这类为平直型，另外三类根据弯曲的形状，分为L型、S型和C型，然后根据弯曲程度不同，三个大类再分为三个小类，分别为L1、L2、L3型，S1、S2、S3型以及C1、C2、C3型。将镰刀弯编制出不同类型后，可为后续的调整控制提供依据，便于对同类型的镰刀弯找到相同的控制方法。

粗轧区域的中间带坯各轧制道次的镰刀弯曲线，同时通过系统传送到精轧区域的操作控制台的HMI界面上。由于精轧是粗轧的下游工序，也是精加工工序，中间带坯的镰刀弯对精轧轧制稳定性、质量控制、操作控制影响非常显著，该实时曲线供精轧组操作及质量控制非常关键和作用重大。精轧操作人员根据来料量化的镰刀弯形状、程度进行精准地操作调整(包括预调整、过程调整)，同时，精轧工序将中间带坯镰刀弯的控制要求反馈给上工序粗轧，粗轧根据反馈信息及时调整，以实现中间带坯质量满足下工序需要及上下工序实时量化的联动调整，形成了具有特色、有效的操作控制方法，满足工业化大生产的需要，提高了产品的质量。

根据工艺及质量控制分析需要，查询系统可以按班别、生产时间、粗轧轧制模式、钢卷号等任意查询条件进行记录保存，也可根据这些条件查询产品的镰刀弯质量控制详细状况，并可以统计图表的形式予以详细输出，还可以工程报表的形式输出。查询系统可供工程技术人员用于质量的追溯，分析不同钢种、班组之间、关键工艺设备及大型工器具不同服役周期对带坯镰刀弯的影响，为分析中间带坯镰刀弯缺陷产生的原因及治理提供可靠的大过程数据支持。

该系统工具在某热连轧厂生产线连续稳定运行了一年，为生产操作、质量分析提供了可靠、准确的依据，系统工具实用、方便、先进、开发成本低，同时应用该工具分析出产生镰刀弯的关键影响因素，改善了热连轧中间带坯镰刀的质量，中间带坯的镰刀弯控制合格率平均提高了31.17％，具有很好的实用性和应用前景。

Claims (4)

1.热轧中间带坯镰刀弯检测分析系统，其特征是：包括数据采集处理系统、判定系统、对比系统和查询系统，所述数据采集处理系统对带坯中心线偏离数据进行实时测量并转换为实际镰刀弯曲线，数据采集处理系统与轧机操作控制台相连，测得的镰刀弯曲线数据可实时显示在控制台的HMI界面上，判定系统对得到的镰刀弯曲线进行分析判断，按照判定规则对镰刀弯的类型进行分类判定，对比系统将粗轧和精轧两个阶段的镰刀弯曲线进行综合对比，对比系统可将粗轧的镰刀弯曲线传递到精轧机控制台的HMI界面上，供操作人员观察，在精轧过程中再将对精轧镰刀弯的控制要求反馈给粗轧控制台，便于实现联动控制，查询系统将其它三个系统以及轧制过程中的所有数据进行保存以供后续查询。

2.如权利要求1所述的热轧中间带坯镰刀弯检测分析系统，其特征是：所述数据采集处理系统在粗轧时对同一块钢坯的各道次的镰刀弯曲线均显示在同一个HMI界面上，可实现各道次的实时对比。

3.如权利要求1所述的热轧中间带坯镰刀弯检测分析系统，其特征是：所述判定系统根据缺陷类型将镰刀弯曲线分为平直型、L型、S型和C型，再根据缺陷程度各细分为L1、L2、L3型，S1、S2、S3型以及C1、C2、C3型。

4.如权利要求1所述的热轧中间带坯镰刀弯检测分析系统，其特征是：所述查询系统将轧制的班别、生产时间、轧制模式、钢卷号、各道次镰刀弯曲线均进行记录保存，并可以统计图表的形式予以详细输出。