CN111570523A - 一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统。所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统包括信号采集单元、轧线控制监控单元以及报警单元。所述信号采集单元用于采集各个轧机和整条轧线的参数信息，所述轧线控制监控单元用于对各个所述轧机的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值，以所述轧机运行的参数平均值或设置的基准值作为监测判断标准，所述轧线控制监控单元与所述轧机相连接，所述报警单元用于当所述轧机输出的参数信息超过所述轧机运行的参数平均值或设定基准值时，以输出报警信号。本发明当参数发生超出控制范围、频繁波动等异常时，随即对该种异常情况进行声光报警。

Description

一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统

技术领域

本发明涉及轧钢生产的轧线参数分析和负差预警系统技术领域，特别是涉及一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统。

背景技术

热轧轧线生产的特点是连续性强、速度快、控制复杂，目前钢铁企业加热炉作业系统钢坯入炉、出炉主要有人工监控加热炉和轧线状况，然后判断钢坯是否完成钢坯装入炉和是否可以出炉及出炉是否完成，然后再把监控数据记录在纸质文档中。

现有技术中的轧钢负差控制依靠人长时间的关注参数变化，对参数变化的收集和调整存在不准确、不及时、不全面等问题，严重时会造成轧线质量无法稳定，从而影响整个轧线的生产，因此迫切需要改进。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，用于解决现有技术中的对参数变化的收集和调整存在不准确、不及时、不全面等问题，严重时会造成轧线质量无法稳定，从而影响整个轧线的生产的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统包括：

至少一轧机，其上安装有多个工作轨道；

信号采集单元，用于采集各个轧机和整条轧线的参数信息；

轧线控制监控单元，用于对各个所述轧机的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值，以所述轧机运行的参数平均值或设置的基准值作为监测判断标准，所述轧线控制监控单元与所述轧机相连接；

报警单元，用于当所述轧机输出的参数信息超过所述轧机运行的参数平均值或设定基准值时，以输出报警信号，所述报警单元与所述轧线控制监控单元相连接；

所述信号采集单元分布于加热炉、整条轧线、穿水器的位置；

所述信号采集单元包括多个温度测量单元、电流信号采集单元、延伸系数采集单元、钢材米重测量和上传单元、轧件自动测径仪、轧机压下信号监控以及报警单元。

在本发明的一实施例中，所述参数信息包括所述轧机在进行钢材轧件轧制过程中的加热炉各段温度、轧线各段温度、上冷床温度、轧机电流、负差波动、轧机压下装置压下信号采集、料型尺寸中的一种或几种。

在本发明的一实施例中，所述轧线控制监控单元还用于去除所述参数信息中的极限值，将每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少设定幅度，根据剩余的参数信息求出每个所述轧机运行的参数平均值。

在本发明的一实施例中，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统还包括：

轧制计划单元，用于根据轧制计划，记录进入轧机作业的钢坯；

钢坯组批单元，用于将钢坯按批次进入轧机，每一批中的钢坯按顺序进入轧机，并按顺序出所述轧机，所述钢坯组批单元与所述轧制计划单元、轧线控制监控单元相连接；

作业记录单元，用于记录所述轧机的作业信息，所述作业记录单元与所述钢坯组批单元相连接。

在本发明的一实施例中，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统还包括：

图片生产单元，用于读取各个所述轧机的参数信息，以生成所述轧机的作业监控画面。

在本发明的一实施例中，所述设定幅度为在每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少5％至15％的设定幅度。

在本发明的一实施例中，所述轧线控制监控单元包括：

控制器，用于对各个所述轧机的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值；

开关单元，其分别与所述控制器、轧机相连接；

声光报警器，其与所述控制器相连接。

本发明还提供一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法包括上述的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法包括：

通过信号采集单元采集各个轧机和整条轧线的参数信息；

通过轧线控制监控单元对各个所述轧机的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值，以所述轧机运行的参数平均值或设置的基准值作为监测判断标准；

当所述轧机输出的参数信息超过所述轧机运行的参数平均值或设定基准值时，通过所述报警单元输出报警信号。

在本发明的一实施例中，所述通过轧线控制监控单元对各个所述轧机的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值的步骤包括：

通过所述轧线控制监控单元去除所述参数信息中的极限值；

将每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少设定幅度；

根据剩余的参数信息求出每个所述轧机运行的参数平均值。

本发明还提供一种轧钢生产装置，所述轧钢生产装置包括上述的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，所述轧钢生产装置包括：

至少一轧机，其上安装有多个工作轨道；

轧机轧辊，其安装于所述轧机上；

钢材轧件，其活动安装于所述轧机轧辊的表面；

所述轧机轧辊设置于所述轧机的中间位置；

所述轧机与所述信号采集单元、轧线控制监控单元之间通信连接。

如上所述，本发明的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，具有以下有益效果：

本发明的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统包括信号采集单元、轧线控制监控单元以及报警单元。本发明能够根据其采集的参数数据，在轧线过钢过程中，当参数发生超出控制范围、频繁波动等异常时，随即对该种异常情况进行声光报警，操作人员根据报警位置和参数变化量进行实际调整，使负差能够稳定在控制范围以内。

本发明的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统能够实现正常、稳定的轧线生产，降低发生事故概率，减少产品质量隐患。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种轧钢生产装置的结构示意图。

图2为本申请一个实施例提供的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统的结构示意图。

图3为本申请又一个实施例提供的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统的结构示意图。

图4为本申请再一个实施例提供的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统的轧线控制监控单元的结构示意图。

图6为本申请实施例提供的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法的工作流程图。

图7为本申请实施例提供的图6中一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法的步骤S2的工作流程图。

元件标号说明

1 轧制计划单元

2 钢坯组批单元

3 作业记录单元

4 信号采集单元

5 轧线控制监控单元

6 轧机

7 报警单元

8 图片生产单元

9 轧机轧辊

10 工作轨道

12 钢材轧件

13 轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统

51 控制器

52 开关单元

53 声光报警器

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5，图1为本申请实施例提供的一种轧钢生产装置的结构示意图。图2为本申请一个实施例提供的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13的结构示意图。图3为本申请又一个实施例提供的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13的结构示意图。图4为本申请再一个实施例提供的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13的结构示意图。图5为本申请实施例提供的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13的轧线控制监控单元的结构示意图。本发明提供一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13能够应用于轧钢生产中，能够使负差稳定在控制范围以内。所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13包括但不限于信号采集单元4、轧线控制监控单元5以及报警单元7。所述信号采集单元4用于采集各个轧机6的参数信息，所述参数信息包括所述轧机6在进行钢材轧件轧制过程中的加热炉各段温度、轧线各段温度、上冷床温度、轧机电流、负差波动、轧机压下装置压下信号采集、料型尺寸中的一种或几种。所述信号采集单元4分布于加热炉、整条轧线、穿水器的位置，所述信号采集单元4可以但不限于包括多个温度测量单元、电流信号采集单元、延伸系数采集单元、钢材米重测量和上传单元、轧件自动测径仪、轧机压下信号监控以及报警单元，其中，所述温度测量单元可以为温度传感器，所述电流信号采集单元可以为电流采集器，所述延伸系数采集单元可以为延伸系数采集器，所述钢材米重测量和上传单元可以为钢材米重测量仪，所述轧机压下信号监控以及报警单元可以为信号采集器和报警器等，所述轧件自动测径仪测量从上下、左右、左上右下、右上左下四个角度对钢材轧件12的尺寸进行测量。所述信号采集单元4还可以采集所述钢坯与钢材的质量数据，并将所述钢坯与钢材的质量数据发送至所述轧线控制监控单元5，所述信号采集单元4与所述轧线控制监控单元5之间通信连接，本发明通过对现有设备的有效利用实现质量实时跟踪，能够有效的采集钢坯与钢材的质量数据，轧机液压系统调整数据。所述轧线控制监控单元5用于对各个所述轧机6的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值，以所述轧机运行的参数平均值或设置的基准值作为监测判断标准，所述轧线控制监控单元5与所述轧机6相连接。以所述轧机6的参数信息为轧机电流为例进行说明，所述轧线控制监控单元5用于对所述轧机电流信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的电流平均值，以所述轧机运行的电流平均值或设置的基准值作为监测判断标准。当所述轧机6输出的参数信息超出所述轧机运行的参数平均值或设定基准值时，则所述轧线控制监控单元5控制所述报警单元7输出报警信号。所述报警单元7用于当所述轧机6输出的参数信息超出所述轧机运行的参数平均值或设定基准值时，以输出报警信号，所述报警单元7与所述轧线控制监控单元5相连接。本发明的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13可以但不限于应用于轧钢生产中。本发明还提供一种轧钢生产装置，所述轧钢生产装置包括上述的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13，所述轧钢生产装置包括但不限于至少一轧机6、多个工作轨道10、轧机轧辊9、钢材轧件12。所述轧机6上安装有多个工作轨道10，所述轧机6上安装有所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13，所述轧机轧辊9安装于所述轧机6上，所述钢材轧件12活动安装于所述轧机轧辊9的表面，所述轧机轧辊9设置于所述轧机6的中间位置，所述轧机6与所述信号采集单元4、轧线控制监控单元5之间通信连接。通过所述信号采集单元4采集各个轧机6的参数信息，通过所述轧线控制监控单元对各个所述轧机6的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值，以所述轧机运行的参数平均值或设置的基准值作为监测判断标准。

请参阅图2、图3、图4、图5，所述轧线控制监控单元5还用于去除所述参数信息中的极限值，将每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少设定幅度，根据剩余的参数信息求出每个所述轧机运行的参数平均值。所述极限值指的在每个参数信息在其上限、下限区间范围内可以但不限于减少1％至3％的设定幅度。具体的，以所述轧机6的参数信息为所述轧机电流为例进行说明，所述轧线控制监控单元5还用于去除所述轧机电流中的极限值，将每个所述轧机电流在其上限、下限区间范围内减少设定幅度，根据剩余的所述轧机电流求出每个所述轧机运行的参数平均值。所述轧线控制监控单元5包括但不限于控制器51、开关单元52以及声光报警器53。所述控制器51用于对各个所述轧机6的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值。所述控制器51可以但不限于为PLC控制器，所述开关单元52分别与所述控制器51、轧机6相连接，所述控制器51用于接收来自所述轧制计划单元1的进入轧机作业的钢坯、来自所述钢坯组批单元2的每一批中的钢坯按顺序进入轧机，并按顺序出所述轧机6，以及来自所述作业记录单元3的所述轧机6的作业信息，所述控制器51用于根据上述信息来更新钢坯轧制的状态。所述开关单元52包括但不限于紧急开关，在所述紧急开关的作用下，可以在不能及时处理轧线生产系统的作用下，对轧线生产系统进行急停处理，避免材料的浪费。所述声光报警器53与所述控制器51相连接，所述声光报警器53用于对轧线生产系统进行急停处理时进行报警操作。所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13还包括但不限于轧制计划单元1、钢坯组批单元2、作业记录单元3以及图片生产单元8。所述轧制计划单元1用于根据轧制计划，记录进入轧机6作业的钢坯，所述钢坯组批单元2用于将钢坯按批次进入轧机6，每一批中的钢坯按顺序进入轧机6，并按顺序出所述轧机6，所述钢坯组批单元2与所述轧制计划单元1、轧线控制监控单元5相连接，所述作业记录单元3用于记录所述轧机6的作业信息，所述作业记录单元3与所述钢坯组批单元2相连接。所述图片生产单元8用于读取各个所述轧机6的参数信息，以生成所述轧机6的作业监控画面，所述图片生产单元8可以用于读取采集数据生成加热炉作业监控画面，所述图片生产单元8可以但不限于包括摄像机。所述图片生产单元8与所述轧线控制监控单元5相连接，具体的，所述设定幅度为在每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少5％至15％的设定幅度。所述设定幅度可以但不限于为5％、7％、10％、13％、15％。当所述轧机6输出的参数信息连续10至15分钟高于所述轧机运行的参数平均值时，以输出报警信号。

请参阅图6、图7，图6为本申请实施例提供的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法的工作流程图。图7为本申请实施例提供的图6中一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法的步骤S2的工作流程图。本发明还提供一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法包括上述的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法包括：S1、通过信号采集单元4采集各个轧机6的参数信息。具体的，步骤S1中的所述参数信息包括但不限于所述轧机6在进行钢材轧件轧制过程中的加热炉各段温度、轧线各段温度、上冷床温度、轧机电流、负差波动、轧机压下装置压下信号采集、料型尺寸中的一种或几种。S2、通过轧线控制监控单元5对各个所述轧机6的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值，以所述轧机运行的参数平均值或设置的基准值作为监测判断标准。S3、当所述轧机6输出的参数信息超出所述轧机运行的参数平均值或设定基准值时，通过所述报警单元7输出报警信号。具体的，步骤S2中的所述通过轧线控制监控单元5对各个所述轧机6的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值的步骤包括：S21、通过所述轧线控制监控单元5去除所述参数信息中的极限值。所述极限值指的在每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少1％至3％的设定幅度。S22、将每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少设定幅度。具体的，所述设定幅度为在每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少5％至15％的设定幅度。S23、根据剩余的参数信息求出每个所述轧机运行的参数平均值。以所述轧机6的参数信息为所述轧机电流为例进行说明，所述轧线控制监控单元5还用于去除所述轧机电流中的极限值即为2％的设定幅度，将每个所述轧机电流在其上限、下限区间范围内减少10％的设定幅度，根据剩余的所述轧机电流求出每个所述轧机运行的参数平均值。本发明的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法可以但不限于应用于轧钢生产中。

综上所述，本发明的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统13包括信号采集单元4、轧线控制监控单元5以及报警单元7。所述轧线控制监控单元5用于对各个所述轧机6的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值，以所述轧机运行的参数平均值或设置的基准值作为监测判断标准，所述轧线控制监控单元5与所述轧机6相连接。本发明能够根据其采集的参数数据，在轧线过钢过程中，当参数发生超出控制范围、频繁波动等异常时，随即对该种异常情况进行声光报警，操作人员根据报警位置和参数变化量进行实际调整，使负差能够稳定在控制范围以内。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，其特征在于，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统包括：

至少一轧机，其上安装有多个工作轨道；

信号采集单元，用于采集各个轧机和整条轧线的参数信息；

轧线控制监控单元，用于对各个所述轧机的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值，以所述轧机运行的参数平均值或设置的基准值作为监测判断标准，所述轧线控制监控单元与所述轧机相连接；

报警单元，用于当所述轧机输出的参数信息超过所述轧机运行的参数平均值或设定基准值时，以输出报警信号，所述报警单元与所述轧线控制监控单元相连接；

所述信号采集单元分布于加热炉、整条轧线、穿水器的位置；

所述信号采集单元包括多个温度测量单元、电流信号采集单元、延伸系数采集单元、钢材米重测量和上传单元、轧件自动测径仪、轧机压下信号监控以及报警单元。

2.根据权利要求1所述的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，其特征在于：所述参数信息包括所述轧机在进行钢材轧件轧制过程中的加热炉各段温度、轧线各段温度、上冷床温度、轧机电流、负差波动、轧机压下装置压下信号采集、料型尺寸中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，其特征在于：所述轧线控制监控单元还用于去除所述参数信息中的极限值，将每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少设定幅度，根据剩余的参数信息求出每个所述轧机运行的参数平均值。

4.根据权利要求1所述的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，其特征在于，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统还包括：

轧制计划单元，用于根据轧制计划，记录进入轧机作业的钢坯；

钢坯组批单元，用于将钢坯按批次进入轧机，每一批中的钢坯按顺序进入轧机，并按顺序出所述轧机，所述钢坯组批单元与所述轧制计划单元、轧线控制监控单元相连接；

作业记录单元，用于记录所述轧机的作业信息，所述作业记录单元与所述钢坯组批单元相连接。

5.根据权利要求4所述的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，其特征在于，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统还包括：

图片生产单元，用于读取各个所述轧机的参数信息，以生成所述轧机的作业监控画面。

6.根据权利要求3所述的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，其特征在于：所述设定幅度为在每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少5％至15％的设定幅度。

7.根据权利要求1所述的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，其特征在于，所述轧线控制监控单元包括：

控制器，用于对各个所述轧机的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值；

开关单元，其分别与所述控制器、轧机相连接；

声光报警器，其与所述控制器相连接。

8.一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法，其特征在于，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法包括如权利要求1至权利要求7任一项所述的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，所述轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法包括：

通过信号采集单元采集各个轧机和整条轧线的参数信息；

通过轧线控制监控单元对各个所述轧机的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值，以所述轧机运行的参数平均值或设置的基准值作为监测判断标准；

当所述轧机输出的参数信息超过所述轧机运行的参数平均值或设定基准值时，通过所述报警单元输出报警信号。

9.根据权利要求8所述的一种轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警方法，其特征在于，所述通过轧线控制监控单元对各个所述轧机的参数信息进行处理，以求出每个所述轧机运行的参数平均值的步骤包括：

通过所述轧线控制监控单元去除所述参数信息中的极限值；

将每个参数信息在其上限、下限区间范围内减少设定幅度；

根据剩余的参数信息求出每个所述轧机运行的参数平均值。

10.一种轧钢生产装置，其特征在于，所述轧钢生产装置包括如权利要求1至权利要求7任一项所述的轧钢生产的轧线参数采集分析和负差预警系统，所述轧钢生产装置包括：

至少一轧机，其上安装有多个工作轨道；

轧机轧辊，其安装于所述轧机上；

钢材轧件，其活动安装于所述轧机轧辊的表面；

所述轧机轧辊设置于所述轧机的中间位置；

所述轧机与所述信号采集单元、轧线控制监控单元之间通信连接。

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