CN113083890A - 一种粗轧中厚板轧制自动化控制工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，在精轧工作辊更换或者粗轧后序设备故障造成的停机期间进行粗轧中厚板的轧制生产，利用热连轧精轧轧机在工作辊换辊期间、粗轧后序工艺设备故障停机期间进行粗轧中厚板的轧制，通过精轧工艺设备停机期间，利用粗轧工艺设备进行粗轧中厚板的轧制，使轧机具有更高的工作效率，在保证轧机不全线停机的前提下，尽可能多的提高生产量，降低因轧机后序工艺设备(即精轧工艺设备)停机造成的时间、能源损耗；由于该粗轧中厚板的轧制不需要使用下游工序区域的设备，因此粗轧后序设备的停机，完全不会影响在粗轧中厚板的生产，最大程度的降低能耗，提高生产效率。

Description

一种粗轧中厚板轧制自动化控制工艺
技术领域
本发明属于热轧技术自动化控制领域，具体涉及一种粗轧中厚板轧制自动化控制工艺。
背景技术
北部湾新材料压延热轧1580线的产品主要有厚度从2.0mm厚度到 14.0mm厚度的钢卷。然而，市场存在厚度15.0mm至45.0mm的产品需求。通过公司相关部门的深入调研，为了完善产品多元化，满足市场需求，成立《热轧中厚板新产品开发研究》科技攻关项目，热轧厂员工自行设计，自己施工、调试中厚板生产线。因生产中厚板只需要加热炉-粗轧工艺段设备生产，不需要后序设备热卷箱、精轧、卷取等工艺段，大大减少生产消耗，因不使用到精轧工序，因此，生产中厚板可以选择在精轧更换工作辊过程期间，即、生产中厚板对热轧正常生产钢卷产量不影响，还大大减少了能耗，满足下游用户需求。但是在现有的生产线自动化系统里原设计没有粗轧中厚板自动化控制功能，延热轧排产或平常热轧产线精轧区域工艺设备发生故障后，粗轧区域无法正常完成中厚板自动轧制。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进自动化控制技术方案。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中精轧工作辊换辊、粗轧后序工艺设备故障停机粗轧区域无法正常完成中厚板自动轧制从而带来一系列问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下自动化控制技术方案：
一种粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，利用轧机在精轧工作辊换辊期间、粗轧后序工艺设备故障停机期间进行粗轧中厚板的轧制，所述轧制自动化控制工艺包括以下步骤：
步骤S1，轧机在精轧过程中，需要更换精轧工作辊或粗轧后续工艺设备故障停机；
步骤S2，热卷箱卷取区域设备停机，并发送热卷箱卷取未准备好信号给粗轧顺序控制器，通过人机交互界面投入中厚板轧制指令，轧机自动化控制系统的一级自动化切换至中厚板粗轧控制逻辑；
步骤S3，通过轧机自动化控制系统的二级自动化向其一级自动化下发待生产中厚板的轧制参数设定，一级自动化控制轧机进行中厚板粗轧的参数实施；以进行中厚板的粗轧；
步骤S4，精轧工作辊换辊完成、粗轧后序工艺设备恢复正常，热卷箱卷取区域设备恢复正常转车，热卷箱投用并向粗轧顺序控制器发送热卷箱卷取准备好信号；
步骤S5，粗轧顺序控制器控制逻辑自动切换为和热卷箱连轧连卷控制逻辑，轧机恢复S1中的精轧工序。
如上所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，优选，所述人机交互界面人机交互界面设有中厚板轧制投入标志功能按钮，可一键进入或者退出粗轧中厚板轧制一级自动化控制逻辑。
如上所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，优选，所述人机交互界面具有粗轧仿真模拟功能且模拟轧机自动化轧制的工作过程；
其中，所述粗轧仿真人机交互界面至少能够正确模拟带钢的走向。
如上所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，优选，步骤S5中，粗轧末道次处设有检测装置，以检测粗轧中厚板末道次带钢是否完全过完粗轧工序，并向粗轧顺序控制器发送过完信号，粗轧顺序控制器接收到过完信号之后，轧机恢复S1中的精轧工序。
如上所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，优选，粗轧顺序控制器接收到过完信号之前，粗轧顺序控制器控制粗轧区域执行粗轧空闲待钢速度。
如上所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，优选，所述检测装置为热金属检测器，当检测到粗轧末道次抛钢时，向所述粗轧顺序控制器发送过完信号。
如上所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，优选，所述热金属检测器型号为HMD307。
如上所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，优选，所述粗轧区域空闲待钢速度为1m/s。
如上所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，优选，投入中厚板轧制标志按钮关联有产品信息输入单元，以对待生产的粗轧中厚板所需自动化控制参数进行设定。
如上所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，优选，所述粗轧工序具有七个粗轧道次。
有益效果：
利用热连轧精轧轧机在工作辊换辊期间、粗轧后序工艺设备故障停机期间进行粗轧中厚板的轧制，通过精轧工艺设备停机期间，利用粗轧工艺设备进行粗轧中厚板的轧制，使轧机具有更高的工作效率，在保证轧机不全线停机的前提下，尽可能多的提高生产量，降低因轧机后序工艺设备(即精轧工艺设备)停机造成的时间、能源损耗；不仅如此，在轧机后序工艺设备停机期间进行中厚板轧制，实现产品线的丰富多样性，满足下游用户的实际需求。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本申请提供了一种粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，在精轧工作辊更换或者粗轧后序设备故障造成的停机期间进行粗轧中厚板的轧制生产，由于该粗轧中厚板的轧制不需要使用下游工序区域的设备，因此粗轧后序设备的停机，完全不会影响在粗轧中厚板的生产，最大程度的降低能耗，提高生产效率，并且粗轧中厚板可以填补轧机产品线关于下游产品线的空白，提高了产品的丰富性。
一种粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，利用轧机在精轧工作辊换辊期间、粗轧后序工艺设备故障停机期间进行粗轧中厚板的轧制，轧制工艺包括以下步骤：
步骤S1，轧机在精轧过程中，需要更换精轧工作辊或粗轧后续工艺设备故障停机。
步骤S2，热卷箱卷取区域设备停机，并发送热卷箱卷取未准备好信号给粗轧顺序控制器，通过人机交互界面投入中厚板轧制指令，轧机自动化控制系统的一级自动化切换至中厚板粗轧控制逻辑。
步骤S3，通过轧机自动化控制系统的二级自动化向其一级自动化下发待生产中厚板的轧制参数设定，一级自动化控制轧机进行中厚板粗轧的参数实施；以进行中厚板的粗轧。
步骤S4，精轧工作辊换辊完成、粗轧后序工艺设备恢复正常，热卷箱卷取区域设备恢复正常转车，热卷箱投用并向粗轧顺序控制器发送热卷箱卷取准备好信号。
步骤S5，粗轧顺序控制器控制逻辑自动切换为和热卷箱连轧连卷控制逻辑，轧机恢复S1中的精轧工序。
热轧产线接到公司中厚板排产计划后可利用粗轧后序工序中的热卷箱卷取区域设备停机，精轧换工作辊期间，单用粗轧区域生产中厚板，此时粗轧顺序控制器控制器将接收到生产工投入粗轧中厚板轧制标志信号后，一级自动化控制逻辑也产生相应的改变；在原控制逻辑下，粗轧生产中厚板时，按逻辑程序会因热卷箱卷取未准备好信号连锁自动触发粗轧区域进入游荡模式，因此在轧制中厚板过程中，末道次时钢坯不能自动进入轧机轧制，改变一级自动化控制逻辑，使粗轧末道次钢坯能顺利进入轧机轧制，精轧工作辊换辊完成、粗轧后序工艺设备热卷箱卷取准备好恢复正常可对生产模式进行切换，以保证原有生产计划的正常进行。粗轧后工序热卷箱区域设备可发送热卷箱卷取准备好信息，以供操作人员对设备维修进度进行把控。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在本申请的另一实施方式中，人机交互界面(HMI)，人机交互界面(HMI) 设有中厚板轧制投入标志按钮，可一键进入或者退出粗轧中厚板一级的控制逻辑。
粗轧顺序控制器相连人机交互界面(HMI)设置中厚板轧制投入标志按钮，操作人员仅需进行一键点击即可使轧机生产线进入粗轧中厚板的生产逻辑，降低切换难度，便于实现粗轧中厚板的生产。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在本申请的另一实施方式中，人机交互界面(HMI)，粗轧顺序控制器控制逻辑具有粗轧仿真模拟功能且模拟轧机自动化控制工作过程；其中，人机交互界面(HMI)，至少能够模拟带钢的走向。
通过粗轧仿真模拟功能对带钢走向及各工序生产状态进行模拟，模拟内容还包括各设备的当前状态，是否准备等，以便对粗轧生产进行全面掌握。其中，粗轧顺序控制器为PLC210，人机交互界面(HMI)还可以为粗轧主操作画面。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在本申请的另一实施方式中，步骤S5中，粗轧末道次处设有检测装置，以检测粗轧中厚板末道次带钢是否完全过完粗轧工序，并向粗轧顺序控制器发送过完信号，粗轧顺序控制器接收到过完信号之后，轧机恢复S1中的精轧工序。
粗轧完成正常生产中间坯输送给热卷箱，热卷箱开卷输送给8机架的精轧轧制得到客户所需厚度成品钢卷。
当设备维修或保养完成，通过检测设备检测粗轧中厚板是否完全过完粗轧工序，当粗轧工序过完后才对粗轧顺序控制器逻辑进行切换，以保证轧机在进行辊缝调整时候的安全性，保证轧机设备的使用寿命。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在本申请的另一实施方式中，粗轧顺序控制器接收到过完信号之前，粗轧顺序控制器控制粗轧区域执行粗轧空闲待钢速度。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在本申请的另一实施方式中，检测装置为热金属检测器，当检测到粗轧末道次抛钢时，向粗轧顺序控制器发送过完信号。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在本实施例中，热金属检测器型号为HMD307。粗轧空闲待钢速度为 1m/s。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在本申请的另一实施方式中，投入标志按钮关联有产品信息输入单元，以对待生产的粗轧中厚板进行设定。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在本申请的另一实施方式中，粗轧工序具有七个粗轧道次。在精轧工作辊更换时进行中厚板轧制生产的粗轧，由于该粗轧区域不需要使用下游工序区域设备热卷箱，因此在粗轧生产中厚板时，完全满足粗轧中厚板生产需要。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。
在本申请实施例中，针对以上问题，维护人员分析逻辑程序，借助PDA 曲线跟踪信号，修改逻辑控制程序构思如下：在自动判断粗轧末道次热卷箱区域未准备后逻辑加上画面设计中厚板轧制投入标志按钮，区分正常生产时热卷箱卷取是否准备好。轧制中厚板时操作工只要投上中厚板轧制投入标志按钮，末道次按正常顺控流程自动进钢。轧制中厚板时，粗轧末道次抛钢信号到，粗轧区域给定速度给空闲待钢速度1.0m/s，操作工根据末道次抛钢带材尾部过完轧机时，只要将粗轧控制模式切到手动，粗轧设备自动停车。
在精轧时功能函数块里，将第6道次，第7道次中轧辊设定水平辊缝比较值修改到16.0mm、14.0mm，条件满足自动执行精轧设定请求。当时分析模轧16.00mm厚度PDA曲线时，查到轧机后辊道速度给定0m/s，故在功能函数块增加非模轧，非投用中厚板轧制功能等条件连锁后，一级自动化能自动停车自动切到第七道次轧制，HMI画面(粗轧仿真模拟显示功能)钢卷标志正常往粗轧机后方向运送，保留正常生产时连锁保护功能。
综上所述，本申请提供了一种粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，利用热连轧精轧轧机在工作辊换辊期间、粗轧后序工艺设备故障停机期间进行粗轧中厚板的轧制，通过停机期间进行粗轧中厚板的轧制，使轧机具有更高的工作效率，在保证轧机不全线停机的前提下，尽可能多的提高生产量，降低因轧机后序工艺设备停机造成的时间、能源损耗；不仅如此，在轧机后序工艺设备停机期间进行中厚板轧制，实现产品线的丰富多样性，满足下游用户的实际需求。但是在现有的生产线自动化系统里原设计没有粗轧中厚板自动化控制功能，北部湾新材料公司营销部有中厚板生产订单下发合同给压延热轧排产或平常热轧产线精轧区域工艺设备发生故障后，基于以上两种情况，本发明创作能够使粗轧区域正常完成中厚板自动轧制生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，利用轧机在精轧工作辊换辊期间、粗轧后序工艺设备故障停机期间进行粗轧中厚板的轧制，其特征在于，所述轧制自动化控制工艺包括以下步骤：
步骤S1，轧机在精轧过程中，需要更换精轧工作辊或粗轧后续工艺设备故障停机；
步骤S2，热卷箱卷取区域设备停机，并发送热卷箱卷取未准备好信号给粗轧顺序控制器，通过人机交互界面投入中厚板轧制指令，轧机自动化控制系统的一级自动化切换至中厚板粗轧控制逻辑；
步骤S3，通过轧机自动化控制系统的二级自动化向其一级自动化下发待生产中厚板的轧制参数设定，一级自动化控制轧机进行中厚板粗轧的参数实施；以进行中厚板的粗轧；
步骤S4，精轧工作辊换辊完成、粗轧后序工艺设备恢复正常，热卷箱卷取区域设备恢复正常转车，热卷箱投用并向粗轧顺序控制器发送热卷箱卷取准备好信号；
步骤S5，粗轧顺序控制器控制逻辑自动切换为和热卷箱连轧连卷控制逻辑，轧机恢复S1中的精轧工序。
2.根据权利要求1所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，其特征在于，所述人机交互界面人机交互界面设有中厚板轧制投入标志功能按钮，可一键进入或者退出粗轧中厚板轧制一级自动化控制逻辑。
3.根据权利要求1所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，其特征在于，所述人机交互界面具有粗轧仿真模拟功能且模拟轧机自动化轧制的工作过程；
其中，所述粗轧仿真人机交互界面至少能够正确模拟带钢的走向。
4.根据权利要求1所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，其特征在于，步骤S5中，粗轧末道次处设有检测装置，以检测粗轧中厚板末道次带钢是否完全过完粗轧工序，并向粗轧顺序控制器发送过完信号，粗轧顺序控制器接收到过完信号之后，轧机恢复S1中的精轧工序。
5.根据权利要求4所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，其特征在于，粗轧顺序控制器接收到过完信号之前，粗轧顺序控制器控制粗轧区域执行粗轧空闲待钢速度。
6.根据权利要求5所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，其特征在于，所述检测装置为热金属检测器，当检测到粗轧末道次抛钢时，向所述粗轧顺序控制器发送过完信号。
7.根据权利要求6所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，其特征在于，所述热金属检测器型号为HMD307。
8.根据权利要求1所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，其特征在于，所述粗轧区域空闲待钢速度为1m/s。
9.根据权利要求1所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，其特征在于，投入中厚板轧制标志按钮关联有产品信息输入单元，以对待生产的粗轧中厚板所需自动化控制参数进行设定。
10.根据权利要求1所述的粗轧中厚板轧制自动化控制工艺，其特征在于，所述粗轧工序具有七个粗轧道次。
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