CN110000228B - 斯太尔摩线冷却控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种斯太尔摩线冷却控制系统，包括在斯太尔摩线上设置的主机和多个红外热成像仪、多个红外感应仪，主机获取产线固定参数，接收到红外感应仪发送的感应信号后，判断散卷当前所占的冷却段，同时控制红外热成像仪开始持续拍摄热像图，接收到热像图后进行图像处理得到实时温度数据；获取预先建立的调控模型，将产线固定参数和实时温度数据输入调控模型，得到散卷各位置的冷却过程曲线和等温线图；若各位置的冷却过程曲线不符合预设冷却过程、等温线图的等温线分布规律不符合预设等温线分布规律，控制风冷模型对控温参数进行模拟计算，并按模拟计算的结果进行调控。实现了从全局角度对冷却过程进行调控，提高调控效率，增强钢材性能稳定性。

Description

斯太尔摩线冷却控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及冶金轧制技术领域，具体涉及一种斯太尔摩线冷却控制系统及控制方法。

背景技术

钢材是现代工业中应用最多的材料之一，钢材最终的性能主要取决于其化学成分以及在相变过程中的温度和冷却速度，因此高速线材的轧后控冷是控制产品最终性能和质量稳定性的重要手段之一。

斯太尔摩线是目前最为流行的高速线材轧后控制冷却系统，在生产实践中，通过调整风机风量和辊道速度，可以实现多种不同的冷却工艺。在斯太尔摩线上，不同规格的盘条在吐丝机布圈后形成不同几何形态的散卷，不同速度的辊道使散卷每圈的圈距发生改变。所以，轧后的散卷具有横向不均匀、纵向多级变截面的特点，每圈散卷之间的叠加和覆盖使得热量分布不均，以至于横向和纵向的冷却都不均匀。由于在生产过程中无法直接观察冷却速率和相变，所以非常需要发展一个在线模型以监测和调控相变温度和冷却速率。

相关技术中，调控的依据仅为某一或某几点的温度数据，这些数据并不能代表散卷整体温度场，所以调控的效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种斯太尔摩线冷却控制系统及控制方法。实现了通过实时数据采集对斯太尔摩线控冷过程的检测和建模调控，增强散卷温度均匀性，从而提高调控效率，增强钢材性能稳定性。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种斯太尔摩线冷却控制系统，应用于斯太尔摩线上，所述斯太尔摩线包括传输辊道、传输辊道上的保温罩和沿所述传输辊道设置的第一设定数目个风机；其中，所述传输辊道分成第二设定数目段子传输辊道，所述传输辊道用于传输散卷，所述传输辊道的参数包括各子传输辊道的传输速度；所述风机用于为所述散卷降温，所述风机的参数包括风量参数，所述风量参数包括佳灵角度和风机功率；所述保温罩用于为所述散卷保温，所述保温罩的参数包括保温罩开闭；每段所述子传输辊道和与所述子传输辊道对应的所述保温罩和所述风机为一个冷却段；

所述斯太尔摩线冷却控制系统包括：主机，与所述主机相连的第三设定数目个红外热成像仪、第四设定数目个红外感应仪；其中：

所述红外感应仪，用于检测所述散卷的感应信号并发送给所述主机；

所述红外热成像仪，用于拍摄所述散卷的热像图并发送给所述主机；

所述主机，用于获取产线固定参数和控温参数，所述产线固定参数包括风机长度、出风口数量、出风口宽度、风机额定风量、钢种、散卷规格、吐丝温度、终轧速度，所述控温参数包括所述传输速度、所述风量参数、所述保温罩开闭；实时接收所述感应信号并根据所述感应信号确定所述散卷当前所占冷却段；控制所述红外热成像仪拍摄并实时接收所述热像图，对所述热像图处理得到对应的温度数据；获取预先建立的调控模型，所述调控模型包括温度模型、堆垛模型和风冷模型，所述堆垛模型用于根据所述散卷规格、所述终轧速度和所述传输速度建立所述散卷的几何模型，所述温度模型用于根据所述温度数据和所述几何模型得到所述散卷各位置的冷却过程曲线和所述散卷的横截面的等温线图，所述风冷模型用于当所述各位置的所述冷却过程曲线不符合预设冷却过程、所述等温线图的等温线分布规律不符合预设等温线分布规律时，根据所述产线固定参数、所述温度数据、预设的目标温度数据、预设的控温参数与温度的调控关系对所述控温参数进行模拟计算，得到新的所述控温参数；将所述产线固定参数输入所述调控模型，得到当前的所述几何模型、所述各位置的冷却过程曲线、所述等温线图和新的所述控温参数；按新的所述控温参数进行调控。

可选的，按新的所述控温参数进行调控时，所述主机具体用于：

将新的所述风量参数发送给所述风机进行调节；

将新的所述保温罩开闭发送给所述保温罩进行调节；

若设定时间内未接收到所述感应信号则将新的所述传输速度发送给所述辊道进行调节。

可选的，所述主机还用于在所述斯太尔摩线启动之前，获取所述产线固定参数和模拟控温参数；输入所述调控模型进行模拟计算，得到模拟冷却过程曲线、模拟等温线图，若所述模拟冷却过程曲线符合所述预设冷却过程、所述模拟等温线图符合所述预设等温线分布规律，启动所述斯太尔摩线时，将所述模拟控温参数作为所述控温参数。

可选的，所述几何模型的参数包括：散卷直径、散卷圈径、散卷圈距、堆垛高度。

可选的，所述冷却过程曲线包括以下项中的至少一项：同一时刻各位置温度曲线；某位置不同时刻温度曲线；各位置冷却速率曲线；各位置相变起止温度曲线；

所述预设冷却过程包括以下项中的至少一项：预设同一时刻各位置温度范围曲线；预设某位置不同时刻温度范围曲线；预设各位置冷却速率范围曲线；预设各位置相变起止温度范围曲线；

所述预设等温线分布规律是指所述横截面的径向两端的温度与中心的温度的差值在预设范围内。

可选的，对所述热像图处理得到对应的温度数据时，所述主机具体用于：

对所述热像图进行透视变换，将透视的热像图变换为无透视的热像图；

对所述无透视的热像图进行温度数据提取，得到点阵数据。

可选的，所述红外热成像仪包括广角镜头。

一种斯太尔摩线冷却控制方法，应用于如上所述的斯太尔摩线冷却控制系统中，所述斯太尔摩线冷却控制方法包括：

获取产线固定参数和控温参数，所述产线固定参数包括风机长度、出风口数量、出风口宽度、风机额定风量、钢种、散卷规格、吐丝温度、终轧速度，所述控温参数包括所述传输速度、所述风量参数、所述保温罩开闭；

实时接收所述感应信号并根据所述感应信号确定所述散卷当前所占冷却段；

控制所述红外热成像仪拍摄并实时接收所述热像图，对所述热像图处理得到对应的温度数据；

获取预先建立的调控模型，所述调控模型包括温度模型、堆垛模型和风冷模型，所述堆垛模型用于根据所述散卷规格、所述终轧速度和所述传输速度建立所述散卷的几何模型，所述温度模型用于根据所述温度数据和所述几何模型得到所述散卷各位置的冷却过程曲线和所述散卷的横截面的等温线图，所述风冷模型用于当所述各位置的所述冷却过程曲线不符合预设冷却过程、所述等温线图的等温线分布规律不符合预设等温线分布规律时，根据所述产线固定参数、所述温度数据、预设的目标温度数据、预设的控温参数与温度的调控关系对所述控温参数进行模拟计算，得到新的所述控温参数；

将所述产线固定参数输入所述调控模型，得到当前的所述几何模型、所述各位置的冷却过程曲线、所述等温线图和新的所述控温参数；

按新的所述控温参数进行调控。

可选的，所述按新的所述控温参数进行调控具体包括：

将新的所述风量参数发送给所述风机进行调节；

将新的所述保温罩开闭发送给所述保温罩进行调节；

若设定时间内未接收到所述感应信号则将新的所述传输速度发送给所述辊道进行调节。

可选的，还包括：

在所述斯太尔摩线启动之前，获取所述产线固定参数和模拟控温参数；

输入所述调控模型进行模拟计算，得到模拟冷却过程曲线、模拟等温线图；

若所述模拟冷却过程曲线符合所述预设冷却过程、所述模拟等温线图符合所述预设等温线分布规律，启动所述斯太尔摩线时，将所述模拟控温参数作为所述控温参数。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在斯太尔摩线上设置主机和与主机相连的多个红外热成像仪、多个红外感应仪，主机获取产线固定参数和控温参数，接收到第一个红外感应仪发送的第一个感应信号后，判断散卷当前所占的冷却段，同时控制红外热成像仪开始持续拍摄热像图，接收到热像图后进行图像处理得到实时温度数据；获取预先建立的调控模型，将产线固定参数和实时温度数据输入调控模型，将当前散卷的散卷规格、终轧速度、传输速度输入堆垛模型，得到当前的几何模型；将温度数据和几何模型输入温度模型，得到散卷各位置的冷却过程曲线和等温线图；若各位置的冷却过程曲线不符合预设冷却过程、等温线图的等温线分布规律不符合预设等温线分布规律，控制风冷模型对散卷当前所占冷却段及后续冷却段对应的控温参数进行模拟计算，并按模拟计算的结果进行调控。如此，可以通过对整体全程温度数据的处理和散卷几何模型的建立，从全局的角度对冷却过程进行调控，提高调控效率，增强钢材性能稳定性。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种斯太尔摩线冷却控制系统的示意图；

图2是本发明实施例提供的散卷在传输辊道上形成的不同几何形态的示意图；

图3是本发明实施例提供的主机的“风冷控制”界面；

图4是本发明实施例提供的主机的产线固定参数的输入界面；

图5是本发明实施例提供的主机的控温参数的输入界面；

图6是本发明实施例提供的主机的“主监控”界面；

图7是本发明实施例提供的主机的“主监控”界面中的等温线图；

图8是本发明实施例提供的散卷各位置相变起止温度曲线图；

图9是本发明实施例提供的一种斯太尔摩线冷却控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种斯太尔摩线冷却控制系统的示意图。

参见图2，图2是本发明实施例提供的散卷在传输辊道上形成的不同几何形态的示意图。

如图1所示，本实施例提供的斯太尔摩线冷却控制系统，应用于斯太尔摩线上，斯太尔摩线包括传输辊道11、传输辊道上的保温罩和沿传输辊道11设置的多个风机12；其中，传输辊道11由多段子传输辊道相连构成，每段子传输辊道的传输速度均可单独调节，故将每段子传输辊道视为一个冷却段，每个冷却段对应着一个或多个风机12，在一些产线上还设有保温罩；传输辊道11用于传输散卷13，冷却的上一道工序是轧制，经过轧制的散卷从吐丝机17出来，落到传输辊道11上，随着传输辊道向右传动，散卷以圈状堆叠在传输辊道上，受轧制结束时的终轧速度、散卷的规格和当前传输辊道的传输速度的影响，散卷会在辊道上形成如图2所示的不同的几何形态，通过建模可以对最终形成的几何形态进行模拟；风机12用于为散卷13降温，风机12的参数包括风量参数，风量参数包括佳灵角度和风机功率；通过调节佳灵角度可以控制风的方向从而改变降温位置，通过调节风机功率可以控制风量大小从而改变降温速度；保温罩用于为散卷保温，保温罩的参数包括保温罩开闭；

斯太尔摩线冷却控制系统包括：主机，与主机相连的多个红外热成像仪14、多个红外感应仪15；其中：

红外感应仪15，用于检测散卷13的感应信号并发送给主机；

红外热成像仪14，用于拍摄散卷13的热像图并发送给主机；

主机，用于获取产线固定参数和控温参数，产线固定参数包括风机长度、出风口数量、出风口宽度、风机额定风量、钢种、散卷规格、吐丝温度、终轧速度，控温参数包括传输速度、风量参数、保温罩开闭；实时接收红外感应仪15发送的感应信号并根据感应信号确定散卷13当前所占冷却段，实时接收热像图，对热像图处理得到对应的温度数据；获取预先建立的调控模型，调控模型包括温度模型、堆垛模型和风冷模型，堆垛模型用于根据散卷规格、终轧速度、传输速度建立散卷13的几何模型，温度模型用于根据温度数据和几何模型得到散卷13各位置的冷却过程曲线和散卷13的横截面的等温线图，风冷模型用于当各位置的冷却过程曲线不符合预设冷却过程、等温线图的等温线分布规律不符合预设等温线分布规律时，根据固定参数、温度数据、预设的目标温度数据、预设的控温参数与温度的调控关系对控温参数进行模拟计算得到新的控温参数；将产线固定参数输入调控模型，得到当前的几何模型、各位置的冷却过程曲线、等温线图和新的控温参数；按新的控温参数进行调控。

在本申请中，主机的作用是为调控模型提供运行环境，并提供一人机界面，供技术人员监控系统运行过程。基于以往大量的经验数据的统计分析，通过数学建模，构建起调控模型并预置在主机系统中，为了便于理解，将调控模型按照功能划分为温度模型、堆垛模型和风冷模型。冷却过程控制的标准就是C曲线，C曲线也叫过冷奥氏体等温转变曲线，它可以综合反映过冷奥氏体在不同过冷度下的等温转变过程：转变开始和转变终了时间、转变产物的类型以及转变量与时间、温度之间的关系等，因其形状通常像英文字母“C”，故俗称其为C曲线图。对C曲线进行处理，提取必要信息预置在调控模型中，作为目标温度数据、预设冷却过程、等温线分布规律的数据基础，同时主机系统中还预置了控温参数与温度的调控关系，通过对以往海量调控数据的统计分析，控温参数与温度变化之间的关系已经得到验证。

参见图3，图3是本发明实施例提供的主机的“风冷控制”界面。

参见图4，图4是本发明实施例提供的主机的产线固定参数的输入界面。

参见图5，图5是本发明实施例提供的主机的控温参数的输入界面。

参见图6，图6是本发明实施例提供的主机的“主监控”界面。

参见图7，图7是本发明实施例提供的主机的“主监控”界面中的等温线图。

参见图8，图8是本发明实施例提供的散卷各位置相变起止温度曲线图。

如图3所示的“风冷控制”界面是控温参数的显示界面，同时具有“设定计算”“参数读入”等功能按钮，用户点击“参数读入”按钮，检测到点击后，获取产线固定参数和控温参数，分别如图4和图5所示。产线固定参数指的是对风冷过程有影响，但在调控阶段并不会发生变化的一些固有参数，可以包括如图4所示的风机长度、出风口数量、出风口宽度、风机额定风量、钢种、散卷直径、吐丝温度、终轧速度。

如图1所示，预先从左到右依次在传输辊道附近的固定位置设置了6个红外感应仪和1#、2#2个红外热成像仪，当散卷13的首端也就是最右端到达第一个红外感应仪的位置时，第一个红外感应仪就向主机发送感应信号，并持续到散卷的尾端即最左端离开此位置，其它5个同理，此实施例中，红外热感应仪的数量仅为示例，实际生产过程中可以根据实际情况调整，因为红外感应仪的位置是固定的，通过辊道传输的速度和感应信号持续的时间可以准确地计算得到散卷首端距离每个红外热感应仪的长度，从而判断其当前所处的冷却段；在接收到第一个感应信号时，主机控制两个红外热成像仪开始拍摄热像图，并对获取的热像图进行图像处理得到散卷各位置实时的温度数据。

产线固定参数、控温参数和散卷各位置实时的温度数据被输入调控模型后，得到的冷却过程曲线、等温线图等图像，显示在如图6所示的“主监控”界面上，图6展示的界面中显示的“1#冷却速率”“等温线图”等图形仅为列举，实际生产中可以根据需要对调控模型进行设置，使其生成不同的曲线图或柱形图，其中最重要的是模拟等温线图和各位置相变起止温度曲线，分别如图7和图8所示。如图8所示，其中，“中心”指散卷的垂直于辊道方向的中点，“搭接点”指每两圈散卷重合的位置。

当检测到某位置温度与目标温度的差距超出预设的范围，则风冷模型要根据当前的实际温度重新计算控温参数，并按照新的控温参数进行调控。

在斯太尔摩线上设置主机和与主机相连的多个红外热成像仪14、多个红外感应仪15，主机获取产线固定参数和控温参数，接收到第一个红外感应仪15发送的第一个感应信号后，判断散卷当前所占的冷却段，同时控制红外热成像仪14开始持续拍摄热像图，接收到热像图后进行图像处理得到实时温度数据；获取预先建立的调控模型，将当前散卷的散卷规格、终轧速度、传输速度输入堆垛模型，得到当前的几何模型；将温度数据和几何模型输入温度模型，得到散卷各位置的冷却过程曲线和等温线图；若各位置的冷却过程曲线不符合预设冷却过程、等温线图的等温线分布规律不符合预设等温线分布规律，控制风冷模型对散卷当前所占冷却段及后续冷却段对应的控温参数进行模拟计算，并按模拟计算的结果进行调控。如此，可以通过对整体全程温度数据的处理和散卷几何模型的建立，从全局的角度对冷却过程进行调控，提高调控效率，增强钢材性能稳定性。

可选的，按模拟计算结果进行调控时，主机具体用于：

将风量参数的模拟计算结果发送给风机12进行调节；

将保温罩开闭的模拟计算结果发送给保温罩进行调节；

若设定时间内未接收到感应信号则将传输速度的模拟计算结果发送给辊道进行调节。

因为传输速度调节必然引起散卷几何形态的变化，所以对传输速度的调节要等到确认传输辊道上没有散卷时再进行，也就是在设定时间内没有收到感应信号时对传输速度进行调节，根据红外感应仪设置的位置和当前传输速度可以计算出这一时间。

可选的，主机还用于在斯太尔摩线启动之前，获取产线固定参数和模拟控温参数；输入调控模型进行模拟计算，得到模拟冷却过程曲线、模拟等温线图，若模拟冷却过程曲线符合预设冷却过程、模拟等温线图符合预设等温线分布规律，启动斯太尔摩线时，将模拟控温参数作为控温参数。

为了提高工作效率，同时减少不必要的损失，特别是在探索新工艺时，可以在斯太尔摩线启动之前对控温参数进行模拟计算，找到尽可能接近实际准确数据的控温参数。

与上述任一实施例中的模拟新的控温参数的过程相似，只是如图5所示读取的控温参数的值是模拟值，也就是在调控模型中输入产线固定参数和模拟控温参数，用户点击图5下方“计算换热系数”“计算温度曲线”“计算组织相变”等按钮，检测到点击后开始进行模拟计算，判断得到的模拟冷却过程曲线、模拟等温线图是否符合预设冷却过程和预设等温线分布规律，若模拟的结果不符合C曲线的要求则重新输入一组新的模拟控温参数再次进行模拟计算，直至模拟结果符合标准曲线的要求，则点击如图3中的“下放一级”按钮，将模拟控温参数作为真实的控温参数更新到产线的相关设备上，启动斯太尔摩线时，则根据此控温参数进行调控。

可选的，几何模型的参数包括：散卷直径、散卷圈径、散卷圈距、堆垛高度。

在实际的生产过程中，可选的，冷却过程曲线包括以下项中的至少一项：同一时刻各位置温度曲线；某位置不同时刻温度曲线；各位置冷却速率曲线；各位置相变起止温度曲线；预设冷却过程包括以下项中的至少一项：预设同一时刻各位置温度范围曲线；预设某位置不同时刻温度范围曲线；预设各位置冷却速率范围曲线；预设各位置相变起止温度范围曲线；预设等温线分布规律是指横截面的径向两端的温度与中心的温度的差值在预设范围内。

可选的，对热像图处理得到对应的温度数据时，主机具体用于：

对热像图进行透视变换，将透视的热像图变换为无透视的热像图；

对无透视的热像图进行温度数据提取，得到点阵数据。

可选的，红外热成像仪包括广角镜头。

红外热成像仪以支架固定在传输辊道附近，视野无遮挡处，拍摄角度可以设置为-45～+45°，根据与产线距离可以包括广角镜头，可以选择焦距5～50mm、视角60～130°。红外热成像仪的设置方式以及镜头的选择可以根据实际情况进行调整，因为红外热成像仪的设置方式不同，导致拍摄得到的热像图可能出现扭曲或变形成为透视图像，为了方便提取温度数据，在接收到热像图后要对其进行图像处理，首先消除透视，将热像图处理成无透视图像，然后提取温度数据，此时提取到的温度数据已经是整齐的点阵数据，将提取到的温度数据对应到几何模型上，经过处理即可得到等温线图。

可选的，如图1所示，还可以增设环境温度检测仪16，对环境温度进行检测。一般情况下，环境温度的变化范围较小，相对来说对冷却过程的影响微乎其微，但仍存在一些特殊情况，某些地区昼夜温差极大，可能导致工作环境下温度的急剧变化，对于精度要求高的产线可以将环境温度这一影响因素加入计算范围中，确保满足高精度的要求。

参见图9，图9是本发明实施例提供的一种斯太尔摩线冷却控制方法的流程图。

如图9所示，本实施例提供的斯太尔摩线冷却控制方法，应用于如上任一实施例的斯太尔摩线冷却控制系统中，包括：

S91、获取产线固定参数和控温参数，产线固定参数包括风机长度、出风口数量、出风口宽度、风机额定风量、钢种、散卷规格、吐丝温度、终轧速度，控温参数包括传输速度、风量参数、保温罩开闭；

S92、实时接收感应信号并根据感应信号确定散卷当前所占冷却段；

S93、控制红外热成像仪开始拍摄并实时接收热像图，对热像图处理得到对应的温度数据；

S94、获取预先建立的调控模型，调控模型包括温度模型、堆垛模型和风冷模型，堆垛模型用于根据散卷规格、终轧速度和传输速度建立散卷的几何模型，温度模型用于根据温度数据和几何模型得到散卷各位置的冷却过程曲线和散卷的横截面的等温线图，风冷模型用于当各位置的冷却过程曲线不符合预设冷却过程、等温线图的等温线分布规律不符合预设等温线分布规律时，根据产线固定参数、温度数据、预设的目标温度数据、预设的控温参数与温度的调控关系对控温参数进行模拟计算，得到新的控温参数；

S95、将产线固定参数输入调控模型，得到当前的几何模型、各位置的冷却过程曲线、等温线图和新的控温参数；

S96、按新的控温参数进行调控。

本实施例提供的斯太尔摩线冷却控制方法的具体实施方式可以参考以上任意实施例的斯太尔摩线建模调控系统，产生的有益效果相同，此处不再赘述。

可选的，按新的所述控温参数进行调控具体包括：

将新的风量参数发送给风机进行调节；

将新的保温罩开闭发送给保温罩进行调节；

若设定时间内未接收到感应信号则将新的传输速度发送给辊道进行调节。

本实施例提供的斯太尔摩线冷却控制方法的具体实施方式可以参考以上任意实施例的斯太尔摩线建模调控系统，产生的有益效果相同，此处不再赘述。

可选的，还包括：在斯太尔摩线启动之前，获取产线固定参数和模拟控温参数；

输入调控模型进行模拟计算，得到模拟冷却过程曲线、模拟等温线图；

若模拟冷却过程曲线符合预设冷却过程、模拟等温线图符合预设等温线分布规律，启动斯太尔摩线时，将模拟控温参数作为控温参数。

本实施例提供的斯太尔摩线冷却控制方法的具体实施方式可以参考以上任意实施例的斯太尔摩线建模调控系统，产生的有益效果相同，此处不再赘述。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种斯太尔摩线冷却控制系统，其特征在于，应用于斯太尔摩线上，所述斯太尔摩线包括传输辊道、传输辊道上的保温罩和沿所述传输辊道设置的第一设定数目个风机；其中，所述传输辊道分成第二设定数目段子传输辊道，所述传输辊道用于传输散卷，所述传输辊道的参数包括各子传输辊道的传输速度；所述风机用于为所述散卷降温，所述风机的参数包括风量参数，所述风量参数包括佳灵角度和风机功率；所述保温罩用于为所述散卷保温，所述保温罩的参数包括保温罩开闭；每段所述子传输辊道和与所述子传输辊道对应的所述保温罩和所述风机为一个冷却段；

所述斯太尔摩线冷却控制系统包括：主机，与所述主机相连的第三设定数目个红外热成像仪、第四设定数目个红外感应仪；其中：

所述红外感应仪，用于检测所述散卷的感应信号并发送给所述主机；

所述红外热成像仪，用于拍摄所述散卷的热像图并发送给所述主机；

所述主机，用于获取产线固定参数和控温参数，所述产线固定参数包括风机长度、出风口数量、出风口宽度、风机额定风量、钢种、散卷规格、吐丝温度、终轧速度，所述控温参数包括所述传输速度、所述风量参数、所述保温罩开闭；实时接收所述感应信号并根据所述感应信号确定所述散卷当前所占冷却段；控制所述红外热成像仪拍摄并实时接收所述热像图，对所述热像图处理得到对应的温度数据；获取预先建立的调控模型，所述调控模型包括温度模型、堆垛模型和风冷模型，所述堆垛模型用于根据所述散卷规格、所述终轧速度和所述传输速度建立所述散卷的几何模型，所述温度模型用于根据所述温度数据和所述几何模型得到所述散卷各位置的冷却过程曲线和所述散卷的横截面的等温线图，所述风冷模型用于当所述各位置的所述冷却过程曲线不符合预设冷却过程、所述等温线图的等温线分布规律不符合预设等温线分布规律时，根据所述产线固定参数、所述温度数据、预设的目标温度数据、预设的控温参数与温度的调控关系对所述控温参数进行模拟计算，得到新的所述控温参数；将所述产线固定参数输入所述调控模型，得到当前的所述几何模型、所述各位置的冷却过程曲线、所述等温线图和新的所述控温参数；按新的所述控温参数进行调控。

2.根据权利要求1所述的斯太尔摩线冷却控制系统，其特征在于，按新的所述控温参数进行调控时，所述主机具体用于：

将新的所述风量参数发送给所述风机进行调节；

将新的所述保温罩开闭发送给所述保温罩进行调节；

若设定时间内未接收到所述感应信号则将新的所述传输速度发送给所述辊道进行调节。

3.根据权利要求1所述的斯太尔摩线冷却控制系统，其特征在于，所述主机还用于在所述斯太尔摩线启动之前，获取所述产线固定参数和模拟控温参数；输入所述调控模型进行模拟计算，得到模拟冷却过程曲线、模拟等温线图，若所述模拟冷却过程曲线符合所述预设冷却过程、所述模拟等温线图符合所述预设等温线分布规律，启动所述斯太尔摩线时，将所述模拟控温参数作为所述控温参数。

4.根据权利要求1所述的斯太尔摩线冷却控制系统，其特征在于，所述几何模型的参数包括：散卷直径、散卷圈径、散卷圈距、堆垛高度。

5.根据权利要求1所述的斯太尔摩线冷却控制系统，其特征在于，所述冷却过程曲线包括以下项中的至少一项：同一时刻各位置温度曲线；某位置不同时刻温度曲线；各位置冷却速率曲线；各位置相变起止温度曲线；

所述预设冷却过程包括以下项中的至少一项：预设同一时刻各位置温度范围曲线；预设某位置不同时刻温度范围曲线；预设各位置冷却速率范围曲线；预设各位置相变起止温度范围曲线；

所述预设等温线分布规律是指所述横截面的径向两端的温度与中心的温度的差值在预设范围内。

6.根据权利要求1所述的斯太尔摩线冷却控制系统，其特征在于，对所述热像图处理得到对应的温度数据时，所述主机具体用于：

对所述热像图进行透视变换，将透视的热像图变换为无透视的热像图；

对所述无透视的热像图进行温度数据提取，得到点阵数据。

7.根据权利要求1所述的斯太尔摩线冷却控制系统，其特征在于，所述红外热成像仪包括广角镜头。

8.一种斯太尔摩线冷却控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的斯太尔摩线冷却控制系统中，所述斯太尔摩线冷却控制方法包括：

获取产线固定参数和控温参数，所述产线固定参数包括风机长度、出风口数量、出风口宽度、风机额定风量、钢种、散卷规格、吐丝温度、终轧速度，所述控温参数包括所述传输速度、所述风量参数、所述保温罩开闭；

实时接收所述感应信号并根据所述感应信号确定所述散卷当前所占冷却段；

控制所述红外热成像仪拍摄并实时接收所述热像图，对所述热像图处理得到对应的温度数据；

获取预先建立的调控模型，所述调控模型包括温度模型、堆垛模型和风冷模型，所述堆垛模型用于根据所述散卷规格、所述终轧速度和所述传输速度建立所述散卷的几何模型，所述温度模型用于根据所述温度数据和所述几何模型得到所述散卷各位置的冷却过程曲线和所述散卷的横截面的等温线图，所述风冷模型用于当所述各位置的所述冷却过程曲线不符合预设冷却过程、所述等温线图的等温线分布规律不符合预设等温线分布规律时，根据所述产线固定参数、所述温度数据、预设的目标温度数据、预设的控温参数与温度的调控关系对所述控温参数进行模拟计算，得到新的所述控温参数；

将所述产线固定参数输入所述调控模型，得到当前的所述几何模型、所述各位置的冷却过程曲线、所述等温线图和新的所述控温参数；

按新的所述控温参数进行调控。

9.根据权利要求8所述的斯太尔摩线冷却控制方法，其特征在于，所述按新的所述控温参数进行调控具体包括：

将新的所述风量参数发送给所述风机进行调节；

将新的所述保温罩开闭发送给所述保温罩进行调节；

若设定时间内未接收到所述感应信号则将新的所述传输速度发送给所述辊道进行调节。

10.根据权利要求9所述的斯太尔摩线冷却控制方法，其特征在于，还包括：

在所述斯太尔摩线启动之前，获取所述产线固定参数和模拟控温参数；

输入所述调控模型进行模拟计算，得到模拟冷却过程曲线、模拟等温线图；

若所述模拟冷却过程曲线符合所述预设冷却过程、所述模拟等温线图符合所述预设等温线分布规律，启动所述斯太尔摩线时，将所述模拟控温参数作为所述控温参数。

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