CN111389909A - 测厚仪测量精度在线验证的方法 - Google Patents

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CN111389909A CN202010209548.2A CN202010209548A CN111389909A CN 111389909 A CN111389909 A CN 111389909A CN 202010209548 A CN202010209548 A CN 202010209548A CN 111389909 A CN111389909 A CN 111389909A
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马静
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Abstract

本申请提供的测厚仪测量精度在线验证的方法中，采用双向验证模式实时验证测厚仪测量精度，根据入口侧实际厚度参数和速度参数得到出口侧验证厚度，同样地，根据出口侧实际厚度参数和速度参数得到入口侧验证厚度；然后，根据实际入口厚度和验证入口厚度获取第一差值；根据实际出口厚度和验证出口厚度获取第二差值；如果第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值，则测厚仪测量精度下降；如果所述第一差值小于等于第一预设阈值且所述第二差值小于等于第二预设阈值，则测量精度正常；同时增加当测厚仪测量精度下降时触发报警的联锁条件；从而实现测厚仪测量精度的实时验证，解决测厚仪测量精度变化无法及时发现的问题。

Description

测厚仪测量精度在线验证的方法
技术领域
本申请涉及冷轧机轧制技术领域，尤其涉及一种测厚仪测量精度在线验证的方法。
背景技术
可逆冷轧机广泛应用于冷轧带钢生产，具有投入成本低，生产组织灵活方便等诸多优点可逆冷轧机主要的工艺特点是往复轧制，经过多个道次的轧制，最终达到理想的厚度目标。为了实时测量轧制产品的厚度，在冷轧机的左右两侧通常各配备一台测厚仪，用于对轧制产品的厚度进行在线测量；测厚仪的测量精度直接影响到冷轧机的精准控制状态，如果测厚仪测量精度下降，不仅会影响到冷轧机的控制状态，还有可能引起轧机设备事故或生产事故，造成批量的产品质量事故。
在实际生产中，影响测厚仪测量精度的因素主要有：第一，测厚仪依靠射线源发射出射线进行测量，而射线源的使用是有期限的，随着使用时间的增加，射线源会逐渐衰减，造成测量仪测量精度的下降；第二，测厚仪自身的循环冷却、吹扫系统等维护欠缺，造成测量精度的下降；第三，受轧制环境的影响，乳化液、铁屑等异物如果掉落在射线收发区域，同样会造成测量精度的下降。在冷轧机轧制过程中，这种测量精度的变化很难及时发现。
因此十分有必要提供一种可以实时验证测厚仪测量精度、及时发现测量精度变化的方案。
发明内容
本申请提供了一种测厚仪测量精度在线验证的方法，以解决实时验证测厚仪测量精度、及时发现测量精度变化的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
本申请提供了一种测厚仪测量精度在线验证的方法，应用于可逆冷轧机，所述可逆冷轧机的入口侧设有入口测厚仪和入口测速装置，所述可逆冷轧机的出口侧设有出口测厚仪和出口测速装置，其中，所述入口测速装置包括入口测速仪或入口转向辊编码器，所述出口测速装置包括出口测速仪或出口转向辊编码器，所述方法包括：
所述入口测厚仪、所述入口测速装置、所述出口测厚仪和所述出口测速装置分别测量带材的实际入口厚度、入口速度、实际出口厚度和出口速度；
根据所述实际入口厚度、所述入口速度和所述出口速度获得验证出口厚度；
根据所述实际出口厚度、所述出口速度和所述入口速度获得验证入口厚度；
根据所述实际入口厚度和所述验证入口厚度获取第一差值；
根据所述实际出口厚度和所述验证出口厚度获取第二差值；
当同时满足第一联锁条件、第二联锁条件和第三联锁条件时进入报警状态，其中所述第一联锁条件为所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值；
所述第二联锁条件为所述可逆冷轧机的轧制模式正常且联合张力正常；
所述第三联锁条件为所述可逆冷轧机的主机速度≥100m/min；
当进入报警状态2s后开始报警。
可选的，所述根据所述实际入口厚度、所述入口速度和所述出口速度获得验证出口厚度，包括：
所述实际入口厚度为设为H1，所述入口速度设为V1，所述出口速度设为V2，所述验证出口厚度设为h2；
根据h2＝H1*V1/V2获得验证出口厚度h2。
可选的，所述根据所述实际出口厚度、所述出口速度和所述入口速度获得验证入口厚度，包括：
所述实际出口厚度为设为H2，所述出口速度设为V2，所述入口速度设为V1，所述验证出口厚度设为h2；
根据h1＝H2*V2/V1获得验证入口厚度h1。
可选的，所述根据所述实际入口厚度和所述验证入口厚度获取第一差值，包括：
所述第一差值设为△1；根据△1＝H1-h1获取第一差值△1。
可选的，根据所述实际出口厚度和所述验证出口厚度获取第二差值，包括：
所述第二差值设为△2；根据△2＝H2-h2获取第一差值△2。
可选的，所述方法还包括：
如果所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值，则所述测厚仪测量精度下降；
如果所述第一差值小于等于第一预设阈值且所述第二差值小于等于第二预设阈值，则所述测厚仪精度正常。
可选的，沿所述可逆冷轧机依次设有开卷转向辊编码器和出口转向辊编码器，所述方法还包括：
所述开卷转向辊编码器和出口转向辊编码器分别测量带材的入口速度和出口速度；
根据所述实际入口厚度、所述入口速度和所述出口速度获得验证出口厚度；
根据所述实际出口厚度、所述出口速度和所述入口速度获得验证入口厚度；
根据所述实际入口厚度和所述验证入口厚度获取第一差值；
根据所述实际出口厚度和所述验证出口厚度获取第二差值；
当同时满足第一联锁条件、第二联锁条件和第三联锁条件时进入报警状态，其中所述第一联锁条件为所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值；
所述第二联锁条件为所述可逆冷轧机的轧制模式正常且联合张力正常；
所述第三联锁条件为所述可逆冷轧机的主机速度≥100m/min；
当进入报警状态2s后开始报警。
可选的，所述可逆冷轧机与所述PLC控制端连接；
所述入口测厚仪、入口测速仪、出口测厚仪、出口测速仪、开卷转向辊编码器、入口转向辊编码器和出口转向辊编码器均与所述PLC控制端连接；
所述PLC控制端包括实际入口厚度显示框、实际出口厚度显示框、验证入口厚度显示框及验证出口厚度显示框。
可选的，当开始报警时，所述验证入口厚度显示框及验证出口厚度显示框的底色为红色。
可选的，当所述测厚仪测量精度正常时，所述验证入口厚度显示框及验证出口厚度显示框的底色不变。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
由上述技术方案可见，本申请提供的测厚仪测量精度在线验证的方法中，通过充分利用可逆冷轧机配备的入口测厚仪、入口测速装置、出口测厚仪和出口测速装置分别测量入口厚度、入口速度、出口厚度和出口速度，然后采用双向验证模式实时验证测厚仪的测量精度，具体为：依据秒流量方程，根据入口侧的实际厚度参数和速度参数得到出口侧的验证厚度，进行出口侧测厚仪测量精度的验证，同样地，根据出口侧的实际厚度参数和速度参数得到入口侧的验证厚度，进行入口侧测厚仪测量精度的验证；然后，根据所述实际入口厚度和所述验证入口厚度获取第一差值；根据所述实际出口厚度和所述验证出口厚度获取第二差值；如果所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值，则所述测厚仪测量精度下降；如果所述第一差值小于等于第一预设阈值且所述第二差值小于等于第二预设阈值，则所述测厚仪精度正常。当同时满足：所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值；所述第二联锁条件为所述可逆冷轧机的轧制模式正常且联合张力正常；所述第三联锁条件为所述可逆冷轧机的主机速度≥100m/min；增加报警滤波，当进入报警状态2s后开始报警；从而实现测厚仪测量精度的实时验证，解决因测厚仪测量精度变化引起的带材厚度偏差大而无法及时发现的问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的测厚仪测量精度在线验证的方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的测厚仪测量精度在线验证的应用场景示意图；
图3为本申请实施例提供的测厚仪测量精度在线验证的又一应用场景示意图。
其中：
1-开卷转向辊编码器，2-入口转向辊编码器，3-出口转向辊编码器，4-入口测厚仪，5-出口测厚仪，6-入口测速仪，7-出口测速仪，8-主轧机，9-开卷机，10-入口卷取机，11-出口卷取机，12-PLC控制系统，13-主控电脑HMI画面显示系统，14-偶道次轧制，15-奇道次轧制，16-入口侧目标厚度设定值显示框，17-出口侧目标厚度设定值显示框，18-实际入口厚度显示框，19-实际出口厚度显示框，20-验证入口厚度显示框，21-验证出口厚度显示框。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
本申请提供了一种测厚仪测量精度在线验证的方法，应用于可逆冷轧机，如图2，所述可逆冷轧机的入口侧设有入口测厚仪4和入口测速装置，所述可逆冷轧机的出口侧设有出口测厚仪5和出口测速装置，其中，所述入口测速装置包括入口测速仪6或入口转向辊编码器，所述出口测速装置包括出口测速仪7或出口转向辊编码器，入口测速仪6或出口测速仪7均为激光测速仪；因可逆冷轧机自身的工艺特点，在轧机的左、右两侧配备有入口测厚仪、出口测厚仪，用于对带材轧制前、后厚度的在线测量；配备有入口激光测速仪、出口激光测速仪，或入口转向辊编码器、出口转向辊编码器，用于对带材入口、出口轧制速度的在线测量。
如图1所示，所述方法包括：
在一实施例中，S110：所述入口测厚仪44、所述入口测速装置、所述出口测厚仪5和所述出口测速装置分别测量带材的实际入口厚度、入口速度、实际出口厚度和出口速度，在本实施中，通过设置在入口侧和出口侧的入口测速仪6或出口测速仪7采集入口速度和出口速度。
S120：根据所述实际入口厚度、所述入口速度和所述出口速度获得验证出口厚度。
冷轧薄板生产中，产品宽度大，按照最小阻力定律，实际宽展极小，可以忽略不计。按照轧制过程中的秒流量相等进行计算，由实际入口厚度乘以入口速度，再除以出口速度，从而精确计算出口厚度的理论值，即本申请中的验证出口厚度；同样地，由实际出口厚度乘以出口速度，再除以入口速度，从而精确计算出入口厚度的理论值，即本申请中的验证入口厚度。因此，本申请是基于秒流量方程然后采用双向验证模式实时验证测厚仪的测量精度。具体为：
所述实际入口厚度为设为H1，所述入口速度设为V1，所述出口速度设为V2，所述验证出口厚度设为h2；
根据h2＝H1*V1/V2获得验证出口厚度h2。
S130：根据所述实际出口厚度、所述出口速度和所述入口速度获得验证入口厚度。
同样地，所述实际出口厚度为设为H2，所述出口速度设为V2，所述入口速度设为V1，所述验证出口厚度设为h2；
根据h1＝H2*V2/V1获得验证入口厚度h1。
总结上述，通过采集可逆冷轧机测厚仪测量的厚度、测速装置在线测量的速度，对入口厚度和出口厚度的理论值进行计算，并将两个计算结果分别与入口测厚仪和出口测厚仪测量的厚度值进行在线对比，以验证入口测厚仪和出口测厚仪在线测量的厚度精度。
S140：根据所述实际入口厚度和所述验证入口厚度获取第一差值。
所述第一差值设为△1；
根据△1＝H1-h1获取第一差值△1。
S150：根据所述实际出口厚度和所述验证出口厚度获取第二差值。
所述第二差值设为△2；
根据△2＝H2-h2获取第一差值△2。
如果所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值，则所述测厚仪测量精度下降；
如果所述第一差值小于等于第一预设阈值且所述第二差值小于等于第二预设阈值，则所述测厚仪精度正常。
S160：当同时满足第一联锁条件、第二联锁条件和第三联锁条件时进入报警状态，其中所述第一联锁条件为所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值；
所述第二联锁条件为所述可逆冷轧机的轧制模式正常且联合张力正常；
将轧制模式、轧机联合张力正常作为报警的联锁条件，分别写入控制程序。
所述第三联锁条件为所述可逆冷轧机的主机速度≥100m/min。
将主机速度的绝对值≥100m/min作为报警的联锁条件，写入程序，避免停车状态、低速状态造成的瞬时差值ΔH、Δh过大引起的频繁报警和无效报警。
S170：当进入报警状态2s后开始报警。
由于在轧制过程中带材的实际厚度在动态变化中，为了确保报警的时效性，保证报警的准确性，防止因带材厚度变化引起的无效报警，本申请中增加报警滤波，上述联锁条件满足时，客户端HMI画面上显示框内的验证入口厚度或获验证出口厚度得到结果后符合进入报警状态的要求时刻，延时2s开始触发报警。
在又一实施例中，可逆冷轧机的轧制过程中可分为若干个道次，而所有的轧制道次按照轧制方向的变化，可分为奇道次和偶道次，根据奇道次轧制15和偶道次轧制14方向的不同，出口、入口也会不同，如奇道次轧制时，按照奇道次轧制15所示方向进行，如偶道次轧制时，按照偶道次轧制14所示方向进行。
在又一实施例中，采用编码器对速度进行测量；当此类机组一道次轧制时，入口卷取机10不参与，开卷机9、主轧机8、出口卷取机11联合轧制，入口速度V1的采集来自于开卷转向辊编码器1，具体为：
一道次轧制时，通过采集入口测厚仪4测量的实际入口厚度H1，采集开卷转向辊编码器1测量的速度V，采集出口转向辊编码器3测量的速度V2，按照秒流量相等原则，可知出口测厚仪5测量精度的验证出口厚度h2＝H1×V/V2，将采集的参数进行计算，得到出口测厚仪5测量精度的验证出口厚度h2；
通过采集出口测厚仪5测量的实际出口厚度H2，采集出口转向辊编码器3测量的速度V2，采集开卷转向辊编码器1测量的速度V，按照秒流量相等原则，可知入口测厚仪4测量精度的验证入口厚度h1＝H2×V2/V，将采集的参数进行计算，得到入口测厚仪4测量精度的验证入口厚度h1。
然后根据所述实际入口厚度和所述验证入口厚度获取第一差值；
根据所述实际出口厚度和所述验证出口厚度获取第二差值；
当同时满足第一联锁条件、第二联锁条件和第三联锁条件时进入报警状态，其中所述第一联锁条件为所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值；
所述第二联锁条件为所述可逆冷轧机的轧制模式正常且联合张力正常；
所述第三联锁条件为所述可逆冷轧机的主机速度≥100m/min；避免停车状态、低速状态造成的瞬时差值ΔH、Δh过大引起的频繁报警和无效报警。
当进入报警状态2s后开始报警。
在又一实施例中，采用编码器对速度进行测量；当此类机组其它道次轧制时，通过采集入口测厚仪4测量的实际入口厚度H1，采集入口转向辊编码器2测量的速度V1，采集出口转向辊编码器3测量的速度V2，按照秒流量相等原则，可知出口测厚仪5的验证出口厚度h2＝H1×V1/V2，将采集的参数进行计算，得到出口测厚仪5的验证出口厚度h2；
通过采集出口测厚仪5测量的实际出口厚度H2，采集出口转向辊编码器3测量的速度V2，采集入口转向辊编码器2测量的速度V1，按照秒流量相等原则，可知入口测厚仪4测量精度的验证厚度h1＝H2×V2/V1，将采集的参数进行计算，得到入口测厚仪4的验证入口厚度h1。
然后根据所述实际入口厚度和所述验证入口厚度获取第一差值；
根据所述实际出口厚度和所述验证出口厚度获取第二差值；
当同时满足第一联锁条件、第二联锁条件和第三联锁条件时进入报警状态，其中所述第一联锁条件为所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值；
所述第二联锁条件为所述可逆冷轧机的轧制模式正常且联合张力正常；
所述第三联锁条件为所述可逆冷轧机的主机速度≥100m/min；避免停车状态、低速状态造成的瞬时差值ΔH、Δh过大引起的频繁报警和无效报警。
当进入报警状态2s后开始报警。
在又一实施例中，所述可逆冷轧机与所述PLC控制端连接；
所述入口测厚仪4、入口测速仪6、出口测厚仪5、出口测速仪7、开卷转向辊编码器、入口转向辊编码器和出口转向辊编码器均与所述PLC控制端连接；
所述PLC控制端包括实际入口厚度显示框18、实际出口厚度显示框19、验证入口厚度显示框20及验证出口厚度显示框19。
当开始报警时，所述验证入口厚度显示框20及验证出口厚度显示框19的底色为红色。
当所述测厚仪测量精度正常时，所述验证入口厚度显示框20及验证出口厚度显示框19的底色不变。
具体如附图3所示，在主控电脑HMI画面显示系统13上，包括入口侧目标厚度设定值显示框16，出口侧目标厚度设定值显示框17，然后在实际入口厚度显示框18的右侧增加验证入口厚度显示框20，用于入口测厚仪4测量精度的在线验证；在实际出口厚度显示框19的左侧增加验证出口厚度显示框21，用于出口测厚仪5测量精度的在线验证。当测厚仪出现故障或测量精度下降，或满足所有报警联锁条件时，相应验证入口厚度显示框20或验证出口厚度显示框21底色变为红色；测厚仪测量精度正常，或报警条件不满足时，相应显示框底色变为原色。
综上所述本申请采用双向验证的模式可以实现测厚仪测量精度的实时验证，解决因测厚仪测量精度变化引起的带材厚度偏差大而无法及时发现的问题。
由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种测厚仪测量精度在线验证的方法，应用于可逆冷轧机，其特征在于，所述可逆冷轧机的入口侧设有入口测厚仪和入口测速装置，所述可逆冷轧机的出口侧设有出口测厚仪和出口测速装置，其中，所述入口测速装置包括入口测速仪或入口转向辊编码器，所述出口测速装置包括出口测速仪或出口转向辊编码器，所述方法包括：
所述入口测厚仪、所述入口测速装置、所述出口测厚仪和所述出口测速装置分别测量带材的实际入口厚度、入口速度、实际出口厚度和出口速度；
根据所述实际入口厚度、所述入口速度和所述出口速度获得验证出口厚度；
根据所述实际出口厚度、所述出口速度和所述入口速度获得验证入口厚度；
根据所述实际入口厚度和所述验证入口厚度获取第一差值；
根据所述实际出口厚度和所述验证出口厚度获取第二差值；
当同时满足第一联锁条件、第二联锁条件和第三联锁条件时进入报警状态，其中所述第一联锁条件为所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值；
所述第二联锁条件为所述可逆冷轧机的轧制模式正常且联合张力正常；
所述第三联锁条件为所述可逆冷轧机的主机速度≥100m/min；
当进入报警状态2s后开始报警。
2.根据权利要求1所述的测厚仪测量精度在线验证的方法，其特征在于，所述根据所述实际入口厚度、所述入口速度和所述出口速度获得验证出口厚度，包括：
所述实际入口厚度为设为H1，所述入口速度设为V1，所述出口速度设为V2，所述验证出口厚度设为h2；
根据h2＝H1*V1/V2获得验证出口厚度h2。
3.根据权利要求1所述的测厚仪测量精度在线验证的方法，其特征在于，所述根据所述实际出口厚度、所述出口速度和所述入口速度获得验证入口厚度，包括：
所述实际出口厚度为设为H2，所述出口速度设为V2，所述入口速度设为V1，所述验证出口厚度设为h2；
根据h1＝H2*V2/V1获得验证入口厚度h1。
4.根据权利要求1所述的测厚仪测量精度在线验证的方法，其特征在于，所述根据所述实际入口厚度和所述验证入口厚度获取第一差值，包括：
所述第一差值设为△1；
根据△1＝H1-h1获取第一差值△1。
5.根据权利要求1所述的测厚仪测量精度在线验证的方法，其特征在于，根据所述实际出口厚度和所述验证出口厚度获取第二差值，包括：
所述第二差值设为△2；
根据△2＝H2-h2获取第一差值△2。
6.根据权利要求1所述的测厚仪测量精度在线验证的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值，则所述测厚仪测量精度下降；
如果所述第一差值小于等于第一预设阈值且所述第二差值小于等于第二预设阈值，则所述测厚仪精度正常。
7.根据权利要求1所述的测厚仪测量精度在线验证的方法，其特征在于，沿所述可逆冷轧机依次设有开卷转向辊编码器和出口转向辊编码器，所述方法还包括：
所述开卷转向辊编码器和出口转向辊编码器分别测量带材的入口速度和出口速度；
根据所述实际入口厚度、所述入口速度和所述出口速度获得验证出口厚度；
根据所述实际出口厚度、所述出口速度和所述入口速度获得验证入口厚度；
根据所述实际入口厚度和所述验证入口厚度获取第一差值；
根据所述实际出口厚度和所述验证出口厚度获取第二差值；
当同时满足第一联锁条件、第二联锁条件和第三联锁条件时进入报警状态，其中所述第一联锁条件为所述第一差值大于第一预设阈值，和/或所述第二差值大于第二预设阈值；
所述第二联锁条件为所述可逆冷轧机的轧制模式正常且联合张力正常；
所述第三联锁条件为所述可逆冷轧机的主机速度≥100m/min；
当进入报警状态2s后开始报警。
8.根据权利要求1-7任一所述的测厚仪测量精度在线验证的方法，其特征在于，所述可逆冷轧机与所述PLC控制端连接；
所述入口测厚仪、入口测速仪、出口测厚仪、出口测速仪、开卷转向辊编码器、入口转向辊编码器和出口转向辊编码器均与所述PLC控制端连接；
所述PLC控制端包括实际入口厚度显示框、实际出口厚度显示框、验证入口厚度显示框及验证出口厚度显示框。
9.根据权利要求8所述的测厚仪测量精度在线验证的方法，其特征在于，
当开始报警时，所述验证入口厚度显示框及验证出口厚度显示框的底色为红色。
10.根据权利要求8所述的测厚仪测量精度在线验证的方法，其特征在于，
当所述测厚仪测量精度正常时，所述验证入口厚度显示框及验证出口厚度显示框的底色不变。
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