CN108296459A - 一种非晶合金生产自动控制方法及控制装置 - Google Patents

一种非晶合金生产自动控制方法及控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种非晶合金生产自动控制方法：收集非晶薄带厚度检测器传输的非晶薄带厚度信号，得到非晶薄带厚度参数T；收集金属熔体温度检测器传输的金属熔体温度信号，得到金属熔体温度参数H；收集非晶薄带宽度检测器传输的非晶薄带宽度信号，得到非晶薄带宽度参数W；收集铜辊转速检测器传输的铜辊转速信号，得到铜辊转速参数V；收集喷嘴与铜辊间间距检测器传输的喷嘴与铜辊间间距信号，得到喷嘴与铜辊间间距参数I；收集喷射压力检测器传输的喷射压力信号，并对喷射压力信号进行处理，得到喷射压力参数P；依据以下公式计算决策参考值D：基于决策参考值D，控制器控制金属熔体温度、铜辊转速、喷嘴与铜辊间间距以及喷射压力。

Description

一种非晶合金生产自动控制方法及控制装置
技术领域
本发明涉及非晶合金生产领域，特别涉及一种非晶合金生产自动控制方法及控制装置。
背景技术
非晶合金，是一种具有新型微观组织结构的新型材料，问世于20世纪70年代。非晶合金的形成完全不同于传统的制备技术方法，采用超急冷凝固技术——每秒钟一百万度的冷凝速度，从液态钢到薄带一次成型，相比于一般冷轧金属薄带制造工艺省去了许多中间工序。由于超急冷凝固，凝固的原子还未有序排列，形成的为长程无序结构，呈现的金属材料原子排序是非周期性和不完全对称性，这种混乱的原子排序形成的合金称之为非晶合金。快速冷凝的材料一般具有晶粒细、偏析少、大的固溶极限、亚稳相等非晶合金特征。非晶合金具有许多独特的性能：良好的机械特性：非晶态合金的强度、韧性和耐磨性明显高于普通钢铁材料。优异的电学性能：高的电阻率和机电耦合系数，低温度电阻系数。优异的化学性能：耐腐蚀性高。优异的磁学特性：低激磁电流、高饱和磁感、低损耗、高起始导磁率、低矫顽力。
为了得到质量高的非晶合金，必须对生产工艺进行控制，传统自动控制方法不能保证产品质量。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非晶合金生产自动控制方法及控制装置，从而克服现有技术的缺点。
本发明提供了一种非晶合金生产自动控制方法，其特征在于：方法包括如下步骤：控制器收集非晶薄带厚度检测器传输的非晶薄带厚度信号，并对非晶薄带厚度信号进行处理，得到非晶薄带厚度参数T；控制器收集金属熔体温度检测器传输的金属熔体温度信号，并对金属熔体温度信号进行处理，得到金属熔体温度参数H；控制器收集非晶薄带宽度检测器传输的非晶薄带宽度信号，并对非晶薄带宽度信号进行处理，得到非晶薄带宽度参数W；控制器收集铜辊转速检测器传输的铜辊转速信号，并对铜辊转速信号进行处理，得到铜辊转速参数V；控制器收集喷嘴与铜辊间间距检测器传输的喷嘴与铜辊间间距信号，并对喷嘴与铜辊间间距信号进行处理，得到喷嘴与铜辊间间距参数I；控制器收集喷射压力检测器传输的喷射压力信号，并对喷射压力信号进行处理，得到喷射压力参数P；
控制器依据以下公式计算决策参考值D：
基于决策参考值D，控制器控制金属熔体温度、铜辊转速、喷嘴与铜辊间间距以及喷射压力。
优选地，上述技术方案中，基于决策参考值D，控制器控制金属熔体温度、铜辊转速、喷嘴与铜辊间间距以及喷射压力具体为：如果D小于第一门限，则控制器判断喷嘴与铜辊间间距参数I是否小于第二门限，如果喷嘴与铜辊间间距参数I大于第二门限，则控制器控制电动机减小喷嘴与铜辊间间距。
优选地，上述技术方案中，如果喷嘴与铜辊间间距参数I小于第二门限，则控制器判断铜辊转速参数V是否小于第三门限，如果铜辊转速参数V小于第三门限，则控制器控制电动机提高铜辊转速。
优选地，上述技术方案中，如果铜辊转速参数V大于第三门限，则控制器判断金属熔体温度参数H是否小于第四门限，如果金属熔体温度参数H小于第四门限，则控制器控制加热装置电源以便提高金属熔体温度。
优选地，上述技术方案中，如果金属熔体温度参数H大于第四门限，则控制器判断喷射压力参数P是否小于第五门限，如果喷射压力参数P小于第五门限，则控制器控制压力机以便提高喷射压力。
优选地，上述技术方案中，控制器还判断非晶薄带宽度参数W是否小于警戒门限，如果非晶薄带宽度参数W小于警戒门限，则控制器控制非晶生产装置停机。
本发明还提供了一种非晶合金生产自动控制装置，其特征在于：非晶薄带厚度检测器，其用于收集非晶薄带厚度信号，并将其传输给控制器；金属熔体温度检测器，其用于收集金属熔体温度信号，并将其传输给控制器；非晶薄带宽度检测器，其用于收集非晶薄带宽度信号，并将其传输给控制器；铜辊转速检测器，其用于收集铜辊转速信号，并将其传输给控制器；喷嘴与铜辊间间距检测器，其用于收集喷嘴与铜辊间间距信号，并将其传输给控制器；喷射压力检测器，其用于收集喷射压力信号，并将其传输给控制器；控制器，其用于执行以下操作：收集非晶薄带厚度检测器传输的非晶薄带厚度信号，并对非晶薄带厚度信号进行处理，得到非晶薄带厚度参数T；收集金属熔体温度检测器传输的金属熔体温度信号，并对金属熔体温度信号进行处理，得到金属熔体温度参数H；收集非晶薄带宽度检测器传输的非晶薄带宽度信号，并对非晶薄带宽度信号进行处理，得到非晶薄带宽度参数W；收集铜辊转速检测器传输的铜辊转速信号，并对铜辊转速信号进行处理，得到铜辊转速参数V；收集喷嘴与铜辊间间距检测器传输的喷嘴与铜辊间间距信号，并对喷嘴与铜辊间间距信号进行处理，得到喷嘴与铜辊间间距参数I；收集喷射压力检测器传输的喷射压力信号，并对喷射压力信号进行处理，得到喷射压力参数P；依据以下公式计算决策参考值D：
基于决策参考值D，控制金属熔体温度、铜辊转速、喷嘴与铜辊间间距以及喷射压力。
优选地，上述技术方案中，基于决策参考值D，控制器控制金属熔体温度、铜辊转速、喷嘴与铜辊间间距以及喷射压力具体为：如果D小于第一门限，则控制器判断喷嘴与铜辊间间距参数I是否小于第二门限，如果喷嘴与铜辊间间距参数I大于第二门限，则控制器控制电动机减小喷嘴与铜辊间间距。
优选地，上述技术方案中，如果喷嘴与铜辊间间距参数I小于第二门限，则控制器判断铜辊转速参数V是否小于第三门限，如果铜辊转速参数V小于第三门限，则控制器控制电动机提高铜辊转速。
优选地，上述技术方案中，如果铜辊转速参数V大于第三门限，则控制器判断金属熔体温度参数H是否小于第四门限，如果金属熔体温度参数H小于第四门限，则控制器控制加热装置电源以便提高金属熔体温度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明利用首创的经验公式，很好的预测了非晶合金产品的质量，基于决策参数并结合各项机器参数的调整次序，极大的提高了非晶合金的生成品率，避免了机器的损坏以及产品报废。
附图说明
图1是本发明的方法流程图
具体实施方式
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1
参见图1，本发明的方法包括如下步骤：步骤101：控制器收集非晶薄带厚度检测器传输的非晶薄带厚度信号，并对非晶薄带厚度信号进行处理，得到非晶薄带厚度参数T；步骤102：控制器收集金属熔体温度检测器传输的金属熔体温度信号，并对金属熔体温度信号进行处理，得到金属熔体温度参数H；步骤103：控制器收集非晶薄带宽度检测器传输的非晶薄带宽度信号，并对非晶薄带宽度信号进行处理，得到非晶薄带宽度参数W；步骤104：控制器收集铜辊转速检测器传输的铜辊转速信号，并对铜辊转速信号进行处理，得到铜辊转速参数V；步骤105：控制器收集喷嘴与铜辊间间距检测器传输的喷嘴与铜辊间间距信号，并对喷嘴与铜辊间间距信号进行处理，得到喷嘴与铜辊间间距参数I；步骤106：控制器收集喷射压力检测器传输的喷射压力信号，并对喷射压力信号进行处理，得到喷射压力参数P；步骤107：控制器依据以下公式计算决策参考值D：
基于决策参考值D，控制器控制金属熔体温度、铜辊转速、喷嘴与铜辊间间距以及喷射压力。
实施例2
进一步，本发明的方法包括如果D小于第一门限，则控制器判断喷嘴与铜辊间间距参数I是否小于第二门限，如果喷嘴与铜辊间间距参数I大于第二门限，则控制器控制电动机减小喷嘴与铜辊间间距。如果D小于第一门限说明非晶条带的宽度较小，并且厚度较大，并且此时各个参数并不是生产该批非晶合金的最佳参数。
实施例3
如果喷嘴与铜辊间间距参数I小于第二门限，则控制器判断铜辊转速参数V是否小于第三门限，如果铜辊转速参数V小于第三门限，则控制器控制电动机提高铜辊转速。如果铜辊转速参数V大于第三门限，则控制器判断金属熔体温度参数H是否小于第四门限，如果金属熔体温度参数H小于第四门限，则控制器控制加热装置电源以便提高金属熔体温度。如果金属熔体温度参数H大于第四门限，则控制器判断喷射压力参数P是否小于第五门限，如果喷射压力参数P小于第五门限，则控制器控制压力机以便提高喷射压力。之所以进行这种顺序的调整，是因为发明人发现，减小喷嘴与铜辊间间距是降低非晶条带厚度的最有效方法，当能够降低间距时，应当优先降低间距。
控制器还判断非晶薄带宽度参数W是否小于警戒门限，说明喷嘴处可能发生堵塞，如果非晶薄带宽度参数W小于警戒门限，则控制器控制非晶生产装置停机。
实施例4
本发明还提供了一种非晶合金生产自动控制装置，其特征在于：非晶薄带厚度检测器，其用于收集非晶薄带厚度信号，并将其传输给控制器；金属熔体温度检测器，其用于收集金属熔体温度信号，并将其传输给控制器；非晶薄带宽度检测器，其用于收集非晶薄带宽度信号，并将其传输给控制器；铜辊转速检测器，其用于收集铜辊转速信号，并将其传输给控制器；喷嘴与铜辊间间距检测器，其用于收集喷嘴与铜辊间间距信号，并将其传输给控制器；喷射压力检测器，其用于收集喷射压力信号，并将其传输给控制器；控制器，其用于执行以下操作：收集非晶薄带厚度检测器传输的非晶薄带厚度信号，并对非晶薄带厚度信号进行处理，得到非晶薄带厚度参数T；收集金属熔体温度检测器传输的金属熔体温度信号，并对金属熔体温度信号进行处理，得到金属熔体温度参数H；收集非晶薄带宽度检测器传输的非晶薄带宽度信号，并对非晶薄带宽度信号进行处理，得到非晶薄带宽度参数W；收集铜辊转速检测器传输的铜辊转速信号，并对铜辊转速信号进行处理，得到铜辊转速参数V；收集喷嘴与铜辊间间距检测器传输的喷嘴与铜辊间间距信号，并对喷嘴与铜辊间间距信号进行处理，得到喷嘴与铜辊间间距参数I；收集喷射压力检测器传输的喷射压力信号，并对喷射压力信号进行处理，得到喷射压力参数P；依据以下公式计算决策参考值D：
基于决策参考值D，控制金属熔体温度、铜辊转速、喷嘴与铜辊间间距以及喷射压力。
实施例5
结合本发明描述的各种模块和电路可以用被设计为执行本发明所描述的功能的通用处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者分立门或晶体管逻辑电路、分立硬件组件或其任何组合来实现。通用处理器可以是微处理器，处理器可以是任何商业上可得到的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器可以负责管理总线和一般处理，包括执行存储在机器可读介质上的软件。处理器可以用一个或多个通用和/或专用处理器实现。无论被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其他，软件应被宽泛地解释为意指指令、数据或其任何组合。作为示例，机器可读介质可以包括RAM、闪存、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、寄存器、磁盘、光盘或其任何组合。在硬件实现中，机器可读介质可以是与处理器分离的处理系统的一部分。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种非晶合金生产自动控制方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
控制器收集非晶薄带厚度检测器传输的非晶薄带厚度信号，并对所述非晶薄带厚度信号进行处理，得到非晶薄带厚度参数T；
控制器收集金属熔体温度检测器传输的金属熔体温度信号，并对所述金属熔体温度信号进行处理，得到金属熔体温度参数H；
控制器收集非晶薄带宽度检测器传输的非晶薄带宽度信号，并对所述非晶薄带宽度信号进行处理，得到非晶薄带宽度参数W；
控制器收集铜辊转速检测器传输的铜辊转速信号，并对所述铜辊转速信号进行处理，得到铜辊转速参数V；
控制器收集喷嘴与铜辊间间距检测器传输的喷嘴与铜辊间间距信号，并对所述喷嘴与铜辊间间距信号进行处理，得到喷嘴与铜辊间间距参数I；
控制器收集喷射压力检测器传输的喷射压力信号，并对所述喷射压力信号进行处理，得到喷射压力参数P；
控制器依据以下公式计算决策参考值D：
基于所述决策参考值D，所述控制器控制所述金属熔体温度、所述铜辊转速、所述喷嘴与铜辊间间距以及所述喷射压力。
2.如权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于：基于所述决策参考值D，所述控制器控制所述金属熔体温度、所述铜辊转速、所述喷嘴与铜辊间间距以及所述喷射压力具体为：
如果所述D小于第一门限，则所述控制器判断所述喷嘴与铜辊间间距参数I是否小于第二门限，如果所述喷嘴与铜辊间间距参数I大于第二门限，则所述控制器控制电动机减小所述喷嘴与铜辊间间距。
3.如权利要求2所述的自动控制方法，其特征在于：如果所述喷嘴与铜辊间间距参数I小于第二门限，则所述控制器判断所述铜辊转速参数V是否小于第三门限，如果所述铜辊转速参数V小于第三门限，则所述控制器控制电动机提高所述铜辊转速。
4.如权利要求3所述的自动控制方法，其特征在于：如果所述铜辊转速参数V大于第三门限，则所述控制器判断所述金属熔体温度参数H是否小于第四门限，如果所述金属熔体温度参数H小于第四门限，则所述控制器控制加热装置电源以便提高所述金属熔体温度。
5.如权利要求4所述的自动控制方法，其特征在于：如果所述金属熔体温度参数H大于第四门限，则所述控制器判断所述喷射压力参数P是否小于第五门限，如果所述喷射压力参数P小于第五门限，则所述控制器控制压力机以便提高所述喷射压力。
6.如权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于：所述控制器还判断所述非晶薄带宽度参数W是否小于警戒门限，如果所述非晶薄带宽度参数W小于所述警戒门限，则所述控制器控制非晶生产装置停机。
7.一种非晶合金生产自动控制装置，其特征在于：
非晶薄带厚度检测器，其用于收集非晶薄带厚度信号，并将其传输给控制器；
金属熔体温度检测器，其用于收集金属熔体温度信号，并将其传输给控制器；
非晶薄带宽度检测器，其用于收集非晶薄带宽度信号，并将其传输给控制器；
铜辊转速检测器，其用于收集铜辊转速信号，并将其传输给控制器；
喷嘴与铜辊间间距检测器，其用于收集喷嘴与铜辊间间距信号，并将其传输给控制器；
喷射压力检测器，其用于收集喷射压力信号，并将其传输给控制器；
控制器，其用于执行以下操作：
收集非晶薄带厚度检测器传输的非晶薄带厚度信号，并对所述非晶薄带厚度信号进行处理，得到非晶薄带厚度参数T；
收集金属熔体温度检测器传输的金属熔体温度信号，并对所述金属熔体温度信号进行处理，得到金属熔体温度参数H；
收集非晶薄带宽度检测器传输的非晶薄带宽度信号，并对所述非晶薄带宽度信号进行处理，得到非晶薄带宽度参数W；
收集铜辊转速检测器传输的铜辊转速信号，并对所述铜辊转速信号进行处理，得到铜辊转速参数V；
收集喷嘴与铜辊间间距检测器传输的喷嘴与铜辊间间距信号，并对所述喷嘴与铜辊间间距信号进行处理，得到喷嘴与铜辊间间距参数I；
收集喷射压力检测器传输的喷射压力信号，并对所述喷射压力信号进行处理，得到喷射压力参数P；
依据以下公式计算决策参考值D：
基于所述决策参考值D，控制所述金属熔体温度、所述铜辊转速、所述喷嘴与铜辊间间距以及所述喷射压力。
8.如权利要求7所述的自动控制装置，其特征在于：基于所述决策参考值D，所述控制器控制所述金属熔体温度、所述铜辊转速、所述喷嘴与铜辊间间距以及所述喷射压力具体为：
如果所述D小于第一门限，则所述控制器判断所述喷嘴与铜辊间间距参数I是否小于第二门限，如果所述喷嘴与铜辊间间距参数I大于第二门限，则所述控制器控制电动机减小所述喷嘴与铜辊间间距。
9.如权利要求8所述的自动控制装置，其特征在于：如果所述喷嘴与铜辊间间距参数I小于第二门限，则所述控制器判断所述铜辊转速参数V是否小于第三门限，如果所述铜辊转速参数V小于第三门限，则所述控制器控制电动机提高所述铜辊转速。
10.如权利要求9所述的自动控制装置，其特征在于：如果所述铜辊转速参数V大于第三门限，则所述控制器判断所述金属熔体温度参数H是否小于第四门限，如果所述金属熔体温度参数H小于第四门限，则所述控制器控制加热装置电源以便提高所述金属熔体温度。
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