CN106768701B - 火焰清理机漏气检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火焰清理机漏气检测方法，属于钢坯的火焰清理装置漏气检测系统技术领域。本发明的检测方法包括如下步骤：1)统计分析数据；2)编制控制程序；3)停止清理机工作；通过统计并分析气体泄漏后报警的记录数据，编制控制程序，在火焰清理机的管路出现气体泄漏，即进行报警，并自动控制气体管路，火焰清理机也停止清理工作。本发明的检测方法避免火焰清理机本体软管大面积烧损，减少中断生产事故的发生几率，同时报警准确率高，使用方便，提高了火焰清理机的作业率。
Description
技术领域
本发明涉及钢坯的火焰清理装置漏气检测系统技术领域，具体地涉及一种火焰清理机漏气检测方法。
背景技术
在板坯连铸生产过程中，钢水中的杂质会浮集到板坯上层，形成氧化铁皮等表面缺陷，传统的板坯表面清理通常由人工完成，不仅劳动强度大，而且生产效率低，产品质量无法保证。板坯火焰清理机通过燃烧氧气和焦炉煤气产生的热量来清除连铸板坯表面的氧化铁皮和连铸残渣等表面缺陷，因此，火焰清理机是生产高品质汽车面板的重要设备。
然而，在现实的清理过程中，容易发生本体天然气、氧气软管或接头漏气，导致大面积烧损车体软管及设备，造成清理机故障停产检验，而且软管烧损后恢复难度大，耗时长，故障时间最长达到72小时，平均故障时间8小时/月，因此，研发火焰清理机的漏气检测系统，对氧气泄露进行漏气预警，并快速关断介质阀门，避免管线烧损的严重后果，成为确保火焰清理机设备正常运行的有效手段。
发明内容
为实现上述目的，本发明的目的在于公开了一种火焰清理机漏气检测方法。本发明的检测方法提供了一种检测系统，通过统计并分析气体泄漏后报警的记录数据，编制控制程序，在火焰清理机的管路出现气体泄漏，即进行报警，并自动控制气体管路，火焰清理机也停止清理工作。避免火焰清理机本体软管大面积烧损，减少中断生产事故的发生几率，同时报警准确率高，使用方便，提高了火焰清理机的作业率。
本发明公开了一种火焰清理机漏气检测方法，包括如下步骤：
1)统计分析数据：HMI人机画面查找火焰清理机发生气体泄漏后报警的记录数据，统计并分析不同断面板坯的气体管路在各个运行阶段的流量、压力、压力控制阀位及工作持续时间；
2)编制控制程序：对各气体管路不同流量的控制，设计有基于压力的气体闭环控制系统，所述控制系统根据火焰清理机的运行阶段，不同断面板坯的情况，对各气体管路设定不同的压力设定值，即设定某管道的压力为固定值SP，管道的调节阀阀位值CV，能及时反馈固定值SP的压力实测值PV；
通过对固定值SP、调节阀阀位值CV及压力实测值PV变化情况的总结，得到如下气体管路泄漏的判断标准，即出现以下情况中的一种或者一种以上，就可以判断气体管路漏气，具体如下：
2.1)固定值SP在一定时间内保持不变，调节阀阀位值CV在该阶段持续上升，压力实测值PV在该阶段持续下降；
2.2)固定值SP在一定时间内保持不变，在该阶段也未出现超调情况，调节阀阀位值CV高于30～70％，且持续一段时间；
3)停止清理机工作：判断气体管路出现泄漏，基于压力的气体闭环控制系统就会立刻在HMI人机画面上发出报警信号，并自动控制气体管路，火焰清理机也停止工作。
进一步地，在火焰清理机的正常清理阶段，调节阀阀位值CV会稳定在在30～70％之间；在火焰清理机的切换过程中，调节阀阀位值CV会出现80～100％的超调情况，且超调情况会维持在1～3s之间，之后，调节阀阀位值CV会迅速的回落到30～70％的区间内。
再进一步地，所述调节阀阀位值CV为通过PID算法计算得到，且在恒定位置发生上下幅度的波动，保证压力实测值PV对固定值SP的快速跟随。
有益效果：
本发明的漏气检测方法提供了一种检测系统，通过统计并分析气体泄漏后报警的记录数据，编制控制程序，在火焰清理机的管路出现气体泄漏，即进行报警，并自动控制气体管路，火焰清理机也停止清理工作。避免火焰清理机本体软管大面积烧损，减少中断生产事故的发生几率，同时报警准确率高，降低故障时间95％，使用方便，提高了火焰清理机的作业率，极具推广使用价值。
附图说明
图1为本发明焰清理机漏气检测系统控制流程图；
图2为各气体管路压力测定结果示意图。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例及说明书附图进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
本发明公开了一种火焰清理机漏气检测方法，包括如下步骤：
1)统计分析数据：通过HMI人机画面查找火焰清理机发生气体泄漏后报警的记录数据，统计并分析不同断面板坯的气体管路，具体体现为天然气和氧气管路在各个运行阶段，即火焰清理机在点火、预热、清理阶段，正常清理及异常漏气阶段的流量、压力、压力控制阀位及工作持续时间；得到了表1所示的气体泄漏的跟踪表。
表1火焰清理机气体泄漏报警跟踪表
结合表1可知，对于火焰清理机的不同断面板坯，火焰清理机的压力传感器采集管道介质压力信号，反馈到调节阀上，调节阀采集各管路阀位信号，其中，火焰清理机的烧嘴数量越多，调节阀的工作阀位最大值越大，但是发生气体漏气时，报警时间只会持续2～3s；
2)编制控制程序：对各气体管路不同流量的控制，设计有基于压力的气体闭环控制系统，该控制系统会根据火焰清理机的运行阶段，不同断面板坯的情况，对各路氧气、天然气管路设定不同的压力设定值；具体操作过程如下：
设定某管道的压力为固定值SP，该管道的调节阀阀位值CV在一个恒定的位置上下进行小幅度的波动，该管道的压力传感器检测到的压力实测值PV能及时的反应固定值SP；通常情况下，调节阀阀位值CV会稳定在在30～70％之间，但是，由于原有管道中的气体余量，各管道的调节阀的阀位均不用开到100％就能满足生产的需要，在火焰清理机的切换过程中，由于管道压力的瞬间变化，调节阀阀位值CV会出现80～100％的超调情况，从而保证压力实测值PV对固定值SP的及时反馈，通常，超调情况只会维持在1～3s之间，之后，调节阀阀位值CV会迅速的回落到30～70％的区间内；
通过对管道的压力固定值SP、管道的调节阀阀位值CV及压力实测值PV的变化情况的总结、归纳和研究，得到了如下管道泄漏的判断标准，即出现以下情况中的一种或者一种以上，就可以判断管道漏气，具体情况如下：
2.1)管道的压力为固定值SP，且在一定阶段内保持不变，管道的调节阀阀位值CV在该阶段持续上升，压力实测值PV在该阶段持续下降，即表明管道漏气，如图2中的22:02:22～22:02:24这段时间所示；
2.2)管道的压力为固定值SP，且在一定阶段内保持不变，在该阶段也未出现超调情况，管道的调节阀阀位值CV高于30～70％，即表明管道漏气，如图2中的22:02:24～22:02:26这段时间所示。
结合图1，对火焰清理机漏气检测过程的具体流程进行描述，即通过HMI人机画面检测断面板坯的17个天然气和氧气管路的调节阀阀位值CV和压力实测值PV，通过PID算法，检测到出现管道的压力为固定值SP，且在一定阶段内保持不变，管道的调节阀阀位值CV在该阶段持续上升，压力实测值PV在该阶段持续下降，通过对一定阶段内的曲线分析，发现管道的调节阀阀位值CV上升的斜率和压力实测值PV下降的斜率超过一定值，且该趋势维持一定时间以上，就判断管道发生泄漏；在正常情况下，也会因为扰动出现压力检测值PV下降的同时调节阀阀位值CV上升的情况，但这种情况往往是小斜率且持续时间很短，通过对斜率和持续时间的判断，将这种正常的情况过滤掉；或者检测到出现管道的压力为固定值SP，且在一定阶段内保持不变，在该阶段也未出现超调情况，管道的调节阀阀位值CV高于30～70％的情况，而已表明管道漏气。
3)停止清理机工作：一旦出现上述两种情况中的任意一种，就可以判断管道出现泄漏，基于压力的气体闭环控制系统就会立刻在，上发出报警信号，并自动控制氧气、天然气管路，火焰清理机也停止清理工作。
Claims (3)
1.一种火焰清理机漏气检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）统计分析数据：HMI人机画面查找火焰清理机发生气体泄漏后报警的记录数据，统计并分析不同断面板坯的气体管路在各个运行阶段的流量、压力、调节阀阀位及工作持续时间；
2）编制控制程序：对各气体管路不同流量的控制，设计有基于压力的气体闭环控制系统，所述控制系统根据火焰清理机的运行阶段，不同断面板坯的情况，对各气体管路设定不同的压力设定值，即设定某管道的压力为固定值SP，管道的调节阀阀位值CV，能及时反馈固定值SP的压力实测值PV；
通过对固定值SP、调节阀阀位值CV及压力实测值PV变化情况的总结，得到如下气体管路泄漏的判断标准，即出现以下情况中的一种或者一种以上，就可以判断气体管路漏气，具体如下：
2.1）固定值SP在一定时间内保持不变，调节阀阀位值CV在该阶段持续上升，压力实测值PV在该阶段持续下降；
2.2）固定值SP在一定时间内保持不变，在该阶段也未出现超调情况，调节阀阀位值CV高于30~70%，且持续一段时间；
3）停止清理机工作：判断气体管路出现泄漏，基于压力的气体闭环控制系统立刻在HMI人机画面上发出报警信号，并自动控制气体管路，火焰清理机也停止工作。
2.根据权利要求1所述的火焰清理机漏气检测方法，其特征在于：在火焰清理机的正常清理阶段，调节阀阀位值CV稳定在30~70%之间；在火焰清理机的切换过程中，调节阀阀位值CV出现80~100%的超调情况，且超调情况维持在1~3s之间，之后，调节阀阀位值CV迅速的回落到30~70%的区间内。
3.根据权利要求1所述的火焰清理机漏气检测方法，其特征在于：所述调节阀阀位值CV为通过PID算法计算得到，且在恒定位置发生上下幅度的波动，保证压力实测值PV对固定值SP的快速跟随。
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