CN110079663A - 一种退火炉炉温控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种退火炉炉温控制系统和方法，属于冷轧工艺技术领域，通过根据预设要求设定退火炉加热过程的温度预设值；获取退火炉加热过程中的当前温度值，并将所述当前温度值与所述温度预设值和温度设定斜坡函数的输出值相比较，获得比对结果；根据所述比对结果和预设策略调整所述温度预设值、所述当前温度值和所述输出值中的至少一者，该方法用以解决现有技术中在升温、降温过程中，骤冷骤热对设备造成冲击的技术问题，达到了控温精度高、稳定性好、适应性强，对设备起到保护作用的技术效果。

Description

一种退火炉炉温控制系统和方法

技术领域

本发明涉及冷轧工艺技术领域，特别涉及一种退火炉炉温控制系统和方法。

背景技术

退火炉温度控制系统根据工艺要求和设定的曲线对带钢进行精确的升温、保温和降温控制，在此过程中还需要确保退火炉的炉温均匀性，它直接决定着产品的质量。特别是在点火烘炉阶段，炉温升降温太快的话，会对退火炉炉壳冲击过大，导致设备过早老化，此外，辐射管等设备在低温条件下,不允许骤然加热，因此有必要对炉温设定值的温升进行限制。

发明内容

本发明提供了一种退火炉炉温控制系统和方法，用以解决现有技术中在升温、降温过程中，骤冷骤热对设备造成冲击的技术问题，达到了控温精度高、稳定性好、适应性强，对设备起到保护作用的技术效果。

一方面，本发明提供了一种退火炉炉温控制方法，包括：根据预设要求设定退火炉加热过程的温度预设值；获取退火炉加热过程中的当前温度值，并将该当前温度值与所述温度预设值和所述温度设定斜坡函数的输出值相比较，获得比对结果；根据所述比对结果和预设策略调整所述温度预设值、所述当前温度值和所述输出值中的至少一者。

优选的，所述预设策略包括：当所述温度预设值小于所述当前温度值，且所述温度预设值小于或等于所述输出值时，停止使用所述温度设定斜坡函数，调整所述输出值以使其等于所述温度预设值。

优选的，所述预设策略包括：当所述温度预设值大于或等于所述当前温度值时，调整所述当前温度值以使其等于所述温度预设值。

优选的，所述预设策略包括：当所述温度预设值小于所述当前温度值，且，所述温度预设值大于所述输出值时，调整所述当前温度值以使其等于所述温度预设值。

优选的，还包括：根据所述当前温度值与所述输出值，获得所述当前温度值与所述输出值之间的偏差值；当所述偏差值大于偏差上限值时，停止增加所述温度设定斜坡函数的输出值，且修正所述偏差值为所述偏差上限值。

优选的，所述预设策略包括：当所述当前温度值大于所述输出值时，或，所述温度预设值大于所述输出值时，重新启动所述温度设定斜坡函数。

优选的，还包括：比较所述温度预设值和所述当前温度值，并根据所述比较结果调整所述温度设定斜坡函数重新启动时的值。

第二方面，本发明提供了一种退火炉炉温控制系统，包括：包括控制器、处理器和退火炉，其中，所述控制器和所述退火炉通信连接，所述处理器和所述控制器通信连接：所述控制器接收根据预设要求设定的所述退火炉加热过程的温度预设值；所述控制器获取退火炉加热过程中的当前温度值；所述处理器将该当前温度值与所述温度预设值和所述温度设定斜坡函数的输出值相比较，获得比对结果；所述控制器接收所述比对结果，并根据所述比对结果和预设策略调整所述温度预设值、所述当前温度值和所述输出值中的至少一者。

优选的，所述预设策略包括：当所述温度预设值小于所述当前温度值，且所述温度预设值小于或等于所述输出值时，停止使用所述温度设定斜坡函数，调整所述输出值以使其等于所述温度预设值；当所述温度预设值大于或等于所述当前温度值时，调整所述当前温度值以使其等于所述温度预设值；当所述温度预设值小于所述当前温度值，且，所述温度预设值大于所述输出值时，调整所述当前温度值以使其等于所述温度预设值。

优选的，所述预设策略包括：根据所述当前温度值与所述输出值，获得所述当前温度值与所述输出值之间的偏差值；当所述偏差值大于偏差上限值时，停止增加所述温度设定斜坡函数的输出值，且修正所述偏差值为所述偏差上限值。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种退火炉炉温控制系统和方法，首先根据预设要求设定退火炉加热过程的温度预设值，退火炉将会根据设定的温度设定斜坡函数开始进行加热，接着，获取退火炉加热过程中的当前温度值，并将所述当前温度值与所述温度预设值和温度设定斜坡函数的输出值相比较，进而获得比对结果；将该比对结果进行分析之后，根据所述比对结果和预设策略对应性的调整所述温度预设值、所述当前温度值和所述输出值中的至少一者，从而解决了现有技术中在升温、降温过程中，骤冷骤热对设备造成冲击的技术问题，达到了控温精度高、稳定性好、适应性强，对设备起到保护作用的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例中一种退火炉炉温控制方法的流程示意图；

图2为图1中增加率和偏差的关系图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种退火炉炉温控制系统和方法，用以解决现有技术中在升温、降温过程中，骤冷骤热对设备造成冲击的技术问题。

本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：

本发明实施例提供的一种退火炉炉温控制系统和方法，通过根据预设要求设定退火炉加热过程的温度预设值；获取退火炉加热过程中的当前温度值，并将所述当前温度值与所述温度预设值和温度设定斜坡函数的输出值相比较，获得比对结果；根据所述比对结果和预设策略调整所述温度预设值、所述当前温度值和所述输出值中的至少一者，该方法达到了控温精度高、稳定性好、适应性强，对设备起到保护作用的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例中一种退火炉炉温控制方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤1：根据预设要求设定退火炉加热过程的温度预设值。

具体而言，首先，需要根据实际工作需要选择设定温度设定值，其中，温度设定值即为退火炉工作时理论上的温度值，然后，根据编写的温度设定值斜坡函数对所选择的温度设定值进行管理。也就是说，通过斜坡函数能够对退火炉加热过程中段的炉温进行控制。

步骤3：获取退火炉加热过程中的当前温度值，并将所述当前温度值与所述温度预设值和温度设定斜坡函数的输出值相比较，获得比对结果。

步骤4：根据所述比对结果和预设策略调整所述温度预设值、所述当前温度值和所述输出值中的至少一者。

具体而言，当温度设定斜坡函数对加热过程进行控制时，其预设控制策略具体可分为以下几种情况：

当所需求的温度预设值小于实际工作过程中的实际值也就是当前温度值，且所需求的温度预设值小于或等于斜坡函数输出值时，此时斜坡函数禁用，而且调整斜坡函数输出值等于需求的温度预设值。

当所需求的温度预设值大于或等于工作过程中的实际值时，将工作过程中的实际值增加至所需求的温度预设值。

当所需求的温度预设值小于工作过程中的实际值，且所需求的温度预设值大于斜坡函数输出值时，将工作过程中的实际值增加至所需求的温度预设值。

当每次所需求的温度预设值改变后，除了斜坡输出值等于温度预设值和工作过程中的实际值高于斜坡输出值这两种情况外，其他情况下斜坡输出的斜坡值都需要重置。当所需求的温度预设值大于斜坡函数的输出值，或者是工作过程中的实际值高于斜坡输出值时，在这种情况下，斜坡函数从设定值与工艺值之间的最小值处重新启动，在上述两种情况下，斜坡值以整个过程中温度预设值和工作过程中的实际值中的最小值进行重置。当重新启动时，偏差值从0斜坡上升到最大值的速率是0.5℃/s。

连续监控斜坡函数的输出值与工作过程中的实际值之间的偏差，当偏差值超过最大偏差值后，此时停止增加该斜坡函数的输出值，且修正此时的偏差值到与最大偏差值相等。

如表1所示，为退火炉升、降温阶段温度数据分析表，如表1所示，为保温阶段温度数据分析表。分析表1、2可得，3个时刻每个区域的绝对误差最大值为4℃，最小值为0.3℃，相对误差最大值为0.97％，最小值为0.11％，且炉膛每个控温区与工艺曲线温度的差值均低于5.0℃，相互之间的温差均低于10.0℃。如图2所示，为增加率和偏差的关系图，再结合表1、2充分说明了整个退火过程温度控制的准确性，表明该温度控制系统具有控温精确高和实用性强的特点。从而解决了当升温、降温过程中，骤冷骤热对设备造成的冲击问题，实现了控制系统要求的控温精度高、稳定性好、适应性强等特点，对设备起到了保护作用。

表1升、降温阶段温度数据分析

表2保温阶段温度数据分析

如表3所示，为斜坡函数的增加率和偏差值表，且该增加率和偏差可根据温度设定值和加热过程的实际值自动选择，本实施例中对斜坡函数的增加率和偏差值不做具体限制。

表3.斜坡函数增加率和偏差值

实施例二

本发明实施例还提供了一种退火炉炉温控制系统，包括控制器、处理器和退火炉，其中，所述控制器和所述退火炉通信连接，所述处理器和所述控制器通信连接。

前述实施例一中的一种退火炉炉温控制方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种退火炉炉温控制系统，通过前述对一种退火炉炉温控制方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种退火炉炉温控制系统的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种退火炉炉温控制系统和方法，首先根据预设要求设定退火炉加热过程的温度预设值，退火炉将会根据设定的温度设定斜坡函数开始进行加热，接着，获取退火炉加热过程中的当前温度值，并将所述当前温度值与所述温度预设值和温度设定斜坡函数的输出值相比较，进而获得比对结果；将该比对结果进行分析之后，根据所述比对结果和预设策略对应性的调整所述温度预设值、所述当前温度值和所述输出值中的至少一者，从而解决了现有技术中在升温、降温过程中，骤冷骤热对设备造成冲击的技术问题，达到了控温精度高、稳定性好、适应性强，对设备起到保护作用的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种退火炉炉温控制方法，其特征在于，包括：

根据预设要求设定退火炉加热过程的温度预设值；

获取退火炉加热过程中的当前温度值，并将所述当前温度值与所述温度预设值和温度设定斜坡函数的输出值相比较，获得比对结果；

根据所述比对结果和预设策略调整所述温度预设值、所述当前温度值和所述输出值中的至少一者。

2.如权利要求1所述的退火炉炉温控制方法，其特征在于，所述预设策略包括：

当所述温度预设值小于所述当前温度值，且所述温度预设值小于或等于所述输出值时，停止使用所述温度设定斜坡函数，调整所述输出值以使其等于所述温度预设值。

3.如权利要求1所述的退火炉炉温控制方法，其特征在于，所述预设策略包括：

当所述温度预设值大于或等于所述当前温度值时，调整所述当前温度值以使其等于所述温度预设值。

4.如权利要求1所述的退火炉炉温控制方法，其特征在于，所述预设策略包括：

当所述温度预设值小于所述当前温度值，且，所述温度预设值大于所述输出值时，调整所述当前温度值以使其等于所述温度预设值。

5.如权利要求1所述的退火炉炉温控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述当前温度值与所述输出值，获得所述当前温度值与所述输出值之间的偏差值；当所述偏差值大于偏差上限值时，停止增加所述温度设定斜坡函数的输出值，且修正所述偏差值为所述偏差上限值。

6.如权利要求1所述的退火炉炉温控制方法，其特征在于，所述预设策略包括：

当所述当前温度值大于所述输出值时，或，所述温度预设值大于所述输出值时，重新启动所述温度设定斜坡函数。

7.如权利要求6所述的退火炉炉温控制方法，其特征在于，还包括：

比较所述温度预设值和所述当前温度值，并根据所述比较结果调整所述温度设定斜坡函数重新启动时的值。

8.一种退火炉炉温控制系统，其特征在于，包括控制器、处理器和退火炉，其中，所述控制器和所述退火炉通信连接，所述处理器和所述控制器通信连接：

所述控制器接收根据预设要求设定的所述退火炉加热过程的温度预设值；

所述控制器获取退火炉加热过程中的当前温度值；

所述处理器将该当前温度值与所述温度预设值和温度设定斜坡函数的输出值相比较，获得比对结果；

所述控制器接收所述比对结果，并根据所述比对结果和预设策略调整所述温度预设值、所述当前温度值和所述输出值中的至少一者。

9.如权利要求8所述的退火炉炉温控制系统，其特征在于，所述预设策略包括：

当所述温度预设值小于所述当前温度值，且所述温度预设值小于或等于所述输出值时，停止使用所述温度设定斜坡函数，调整所述输出值以使其等于所述温度预设值；

当所述温度预设值大于或等于所述当前温度值时，调整所述当前温度值以使其等于所述温度预设值；

当所述温度预设值小于所述当前温度值，且，所述温度预设值大于所述输出值时，调整所述当前温度值以使其等于所述温度预设值。

10.如权利要求8所述的退火炉炉温控制系统，其特征在于，所述预设策略包括：

根据所述当前温度值与所述输出值，获得所述当前温度值与所述输出值之间的偏差值；当所述偏差值大于偏差上限值时，停止增加所述温度设定斜坡函数的输出值，且修正所述偏差值为所述偏差上限值。