CN114101348B - 一种防止轧材抛料输出不规则的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防止轧材抛料输出不规则的系统及方法，涉及钢铁生产技术领域，包括触发传输系统、计算设定系统、动态调节优化系统、时间整定系统和多重优化固化系统，所述触发传输系统用于采集精轧前水平活套的检测器数字量有钢信号；本发明通过大数据系统的分析找到轧材抛料输出不规则的原因，进而通过反复的实验进行摸索，进而找到初步的可行性处理方案，按照初步的可行性处理方案继续进行研究及分析，进行逐个问题点的攻克及优化，对于后部滞后率及时间维度进行组合实验及组合优化，进而在不断优化的基础上实现动态调节到最优调节，从而从根本上解决上述轧材抛料输出不规则的瓶颈问题，进而大大的提高了轧材成品品质及综合质量。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域，尤其涉及一种防止轧材抛料输出不规则的系统及方法。
背景技术
轧钢过程中轧材抛料输出不规则会导致成品的变形以及成品在后续的运输收集整理过程中出现很大的问题，有的运输及传输通道卡住过不去，有的卡点会导致成品表面擦伤，严重的情况会直接导致轧材判废，轧材抛料输出不规则对于整个传输链的相关设备也会带来很大的影响，如造成传动电机的负荷变大，造成配套减速机的异响，造成相关的轴承座振动大进而出现螺栓松动，由于发生频率高和生产检修节奏不匹配进而造成事故，再有就是轧材抛料输出不规则在冷却方面也会存在不规则的冷却效果，即冷却不均匀；
因为原有的配套冷却系统是针对规则的轧材抛料输出进行设计及匹配的，这样的冷却不规则会导致力学性能等关键成品指标出现问题，还有就是轧材抛料输出不规则会导致成品外观的缺陷，进而导致因为成品外观而导致的判废，因此，本发明提出一种防止轧材抛料输出不规则的系统及方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种防止轧材抛料输出不规则的系统及方法，该防止轧材抛料输出不规则的系统及方法通过大数据系统的分析找到轧材抛料输出不规则的原因，进而通过反复的实验进行摸索，进而找到初步的可行性处理方案，按照初步的可行性处理方案继续进行研究及分析，进行逐个问题点的攻克及优化，对于后部滞后率及时间维度进行组合实验及组合优化，进而在不断优化的基础上实现动态调节到最优调节，从而从根本上解决上述轧材抛料输出不规则的瓶颈问题，通过上述实验再实验、优化再优化的技术创新及改进之后，成品的质量得到了很大的改善，在整个成品运输及成品冷却成本成型的各个环节都实现了最优化，进而大大的提高了轧材成品品质及综合质量。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种防止轧材抛料输出不规则的系统，包括触发传输系统、计算设定系统、动态调节优化系统、时间整定系统和多重优化固化系统，所述触发传输系统用于采集精轧前水平活套的检测器数字量有钢信号，然后经过信号触发及固定区域过钢延时后传输给精轧后第一传输机架；所述计算设定系统在精轧后第一传输机架接收到信号之后首先去掉基于精轧机组的速度超前率，然后将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定为负数，绝对值为前述基于精轧机组的速度超前率；
所述动态调节优化系统，用于在计算设定系统设定后再将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加，直到轧材抛料输出规则且稳定；所述时间整定系统基于当前的工况对轧材抛料输出的衔接进行判断，然后根据轧材抛料输出的衔接情况对延时框的前后宽度进行设定；所述多重优化固化系统基于延时框的范围结合轧材抛料输出衔接情况进行触发时间及结束时间设定，并基于同一个规格将上述后部滞后率及时间框设定参数进行固化及应用。
进一步改进在于：所述精轧前水平活套位于预精轧与精轧之间，在调节的时候具备时间前移及延时后移的作用，信号触发及精轧后第一传输机架的传输时间衔接源头在于空间的衔接，在精轧到精轧后第一传输机架之间分布有鱼线信号、冷却系统第一号水箱、冷却系统第二号水箱、冷却系统第三号水箱、冷却系统第四号水箱，以及相关的温度采集信号、流量采集信号，不同的轧制规格的轧制速度不同，通过固定距离的提前干预，进行时间测算及时间优化，触发信号一方面向前调，即向轧制的来钢方向预精轧方向调，另外一方面向轧制成品的方向调，即向冷却系统的方向调。
进一步改进在于：所述计算设定系统将计算和设定进行融合，实现在关键环节的及时性调节，对于不同传输机架的速度匹配通过相对增加率和相对减少率来实现，所述速度超前率基于机架与机架之间不同的钢温、不同的轧制速度、不同的轧制过程中的张力因数对轧件红钢的滑动影响，精轧后第一传输机架与精轧机组之间分布有第一水冷环节、第二水冷环节、第三水冷环节、第四水冷环节、温度精准检测环节，轧件红钢通过这些环节时基于张力匹配及阻力匹配进行控制，去除摩擦阻力，所述后部滞后率的速度匹配基于上述轧制条件。
进一步改进在于：所述后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加基于对生产稳定性及产品质量的原则，定量逐次调整及定量多次调节有机结合，在生产过程及设备运转过程中，实现动态调节与关键成品要素逐级调控的衔接，所述后部滞后率为针对后部系统及后部控制的参数调整及参数优化，具体为：控制参数与控制结果的闭环调控，既进行参数的自优化，也进行人工的经验值输入，实现上述环节与现场实际工况包括钢种、轧制规格、出口速度的匹配。
进一步改进在于：所述延时框是在人机画面上根据实际生产过程中的动态调节瓶颈问题进而将比率瓶颈问题转化为时间维度控制及优化的问题，通过将整个触发体系进行提前，然后根据不同的瓶颈度对延时框的宽度进行设置，实现了时间维度的前后调控。
进一步改进在于：所述多重优化固化系统对各种工况的各种细节情况进行设计，包括生产稳顺及生产异常波动的情况，固化的前提是参数系统及关键控制系统的相对固化，即保持一致性，所述多重优化固化系统根据轧材抛料的个性化情况及动态情况对时间框的参数设置进行匹配，匹配基于轧材抛料的不规则数量及不规则程度、结合量及程度，并对时间维度的可控、可延展进行精确化及及时化调节固化，该调节固化基于相对固定的轧制速度前提，即粗轧出口线速度固定、精轧出口线速度固定。
一种防止轧材抛料输出不规则的方法，包括以下步骤：
步骤一：启动触发传输系统，采集精轧前水平活套的检测器数字量有钢信号，经过信号触发及固定区域过钢延时后传输给精轧后第一传输机架；
步骤二：精轧后第一传输机架在接收到信号之后，启动计算设定系统，去掉基于精轧机组的速度超前率，将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定为负数，绝对值为前述基于精轧机组的速度超前率；
步骤三：启动动态调节优化系统，在上述步骤二基础上再将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加，重复上述操作直到轧材抛料输出规则且稳定；
步骤四：启动时间整定系统，基于此时的工况对轧材抛料输出的衔接进行判断，根据轧材抛料输出的衔接情况对延时框的前后宽度进行设定；
步骤五：启动多重优化固化系统，基于延时框的范围结合轧材抛料输出衔接情况进行触发时间及结束时间设定，基于同一个规格将上述后部滞后率及时间框设定参数进行固化及应用。
进一步改进在于：所述步骤四中，对轧材抛料输出的衔接进行判断的标准为：基于不同的工况对于各种时间参数、位置参数、距离参数都有个性化需求，实现最优衔接匹配即为针对各种不同的工况进行基础实验及优化实验，然后从大数据系统中进行提炼，提炼出最优衔接及最优的匹配参数。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过大数据系统的分析找到轧材抛料输出不规则的原因，进而通过反复的实验进行摸索，进而找到初步的可行性处理方案，按照初步的可行性处理方案继续进行研究及分析，进行逐个问题点的攻克及优化，对于后部滞后率及时间维度进行组合实验及组合优化，进而在不断优化的基础上实现动态调节到最优调节，从而从根本上解决上述轧材抛料输出不规则的瓶颈问题，通过上述实验再实验、优化再优化的技术创新及改进之后，成品的质量得到了很大的改善，在整个成品运输及成品冷却成本成型的各个环节都实现了最优化，进而大大的提高了轧材成品品质及综合质量。
2、本发明触发输出的有机衔接及镶嵌设计实现了触发信号的可调性，一方面可以向前调，即向轧制的来钢方向预精轧方向调，另外一方面可以向轧制成品的方向调即向风冷系统的方向调，有利于提高传输环节的传递精准化。
3、本发明通过计算和设定的融合提升了整个系统的效率，可以实现在关键环节的及时性调节，对于不同传输机架的速度匹配通过相对增加率和相对减少率来实现，这样的对称轴化设计实现了系统的整体延展性与精准控制性的有机结合。
4、本发明后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加是基于对生产稳定性及产品质量稳定性的设计考虑，定量逐次调整及定量多次调节的有机结合，可以在高速的生产过程中及高速的设备运转过程中，实现动态调节与关键成品要素逐级调控的有效衔接，同时可以对主控人员的高质量控制提供必要的条件。
5、本发明基于当前的工况对轧材抛料输出的衔接进行判断，当生产过程中出现较大波动，如因为张力调节不到位而堆钢或者因为水箱压力不稳定而发生轧件抖动的时候，相关的速度响应环节及时间维度调整环节都可以进行及时的匹配优化。
附图说明
图1为本发明的系统示意图；
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
根据图1所示，本实施例提出了一种防止轧材抛料输出不规则的系统，包括触发传输系统、计算设定系统、动态调节优化系统、时间整定系统和多重优化固化系统，所述触发传输系统用于采集精轧前水平活套的检测器数字量有钢信号，然后经过信号触发及固定区域过钢延时后传输给精轧后第一传输机架；所述计算设定系统在精轧后第一传输机架接收到信号之后首先去掉基于精轧机组的速度超前率，然后将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定为负数，绝对值为前述基于精轧机组的速度超前率；
所述动态调节优化系统，用于在计算设定系统设定后再将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加，直到轧材抛料输出规则且稳定；所述时间整定系统基于当前的工况对轧材抛料输出的衔接进行判断，然后根据轧材抛料输出的衔接情况对延时框的前后宽度进行设定；所述多重优化固化系统基于延时框的范围结合轧材抛料输出衔接情况进行触发时间及结束时间设定，并基于同一个规格将上述后部滞后率及时间框设定参数进行固化及应用。
所述精轧前水平活套位于预精轧与精轧之间，在调节的时候具备时间前移及延时后移的作用，这样的话可以提高整个系统的启动点的可变性，信号触发及精轧后第一传输机架的传输时间衔接源头在于空间的衔接，在精轧到精轧后第一传输机架之间分布有鱼线信号、冷却系统第一号水箱、冷却系统第二号水箱、冷却系统第三号水箱、冷却系统第四号水箱，以及相关的温度采集信号、流量采集信号，不同的轧制规格的轧制速度不同，通过固定距离的提前干预，能够精准的进行时间测算及时间优化，进而为有钢信号的精准传输提供数据及硬件的双基础，进行时间测算及时间优化，触发信号一方面向前调，即向轧制的来钢方向预精轧方向调，另外一方面向轧制成品的方向调，即向冷却系统的方向调。
所述计算设定系统将计算和设定进行融合，实现在关键环节的及时性调节，对于不同传输机架的速度匹配通过相对增加率和相对减少率来实现，所述速度超前率基于机架与机架之间不同的钢温、不同的轧制速度、不同的轧制过程中的张力因数对轧件红钢的滑动影响，精轧后第一传输机架与精轧机组之间分布有第一水冷环节、第二水冷环节、第三水冷环节、第四水冷环节、温度精准检测环节，轧件红钢通过这些环节时基于张力匹配及阻力匹配进行控制，确保轧件在传输的过程中不会因为水或者其他摩擦阻力而导致堆钢，所述后部滞后率的速度匹配基于上述轧制条件。
所述后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加基于对生产稳定性及产品质量的原则，定量逐次调整及定量多次调节有机结合，在生产过程及设备运转过程中，实现动态调节与关键成品要素逐级调控的衔接，所述后部滞后率为针对后部系统及后部控制的参数调整及参数优化，具体为：控制参数与控制结果的闭环调控，既进行参数的自优化，也进行人工的经验值输入，实现上述环节与现场实际工况包括钢种、轧制规格、出口速度的匹配。
所述延时框是在人机画面上根据实际生产过程中的动态调节瓶颈问题进而将比率瓶颈问题转化为时间维度控制及优化的问题，通过将整个触发体系进行提前，然后根据不同的瓶颈度对延时框的宽度进行设置，实现了时间维度的前后调控。
所述多重优化固化系统对各种工况的各种细节情况进行设计，包括生产稳顺及生产异常波动的情况，固化的前提是参数系统及关键控制系统的相对固化，即保持一致性，所述多重优化固化系统根据轧材抛料的个性化情况及动态情况对时间框的参数设置进行匹配，匹配基于轧材抛料的不规则数量及不规则程度、结合量及程度，并对时间维度的可控、可延展进行精确化及及时化调节固化，该调节固化基于相对固定的轧制速度前提，即粗轧出口线速度固定、精轧出口线速度固定。当整个轧制水平提升即轧制速度提升或者因为特殊原因降低的时候则需要进行重新的参数研究及速度匹配，以及时间维度的调整及固定。
实施例二
根据图2所示，本实施例提出了一种防止轧材抛料输出不规则的方法，包括以下步骤：
步骤一：启动触发传输系统，采集精轧前水平活套的检测器数字量有钢信号，经过信号触发及固定区域过钢延时后传输给精轧后第一传输机架；
步骤二：精轧后第一传输机架在接收到信号之后，启动计算设定系统，去掉基于精轧机组的速度超前率，将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定为负数，绝对值为前述基于精轧机组的速度超前率；
步骤三：启动动态调节优化系统，在上述步骤二基础上再将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加，重复上述操作直到轧材抛料输出规则且稳定；
步骤四：启动时间整定系统，基于此时的工况对轧材抛料输出的衔接进行判断，对轧材抛料输出的衔接进行判断的标准为：基于不同的工况对于各种时间参数、位置参数、距离参数都有个性化需求，实现最优衔接匹配即为针对各种不同的工况进行基础实验及优化实验，然后从大数据系统中进行提炼，提炼出最优衔接及最优的匹配参数，根据轧材抛料输出的衔接情况对延时框的前后宽度进行设定；
步骤五：启动多重优化固化系统，基于延时框的范围结合轧材抛料输出衔接情况进行触发时间及结束时间设定，基于同一个规格将上述后部滞后率及时间框设定参数进行固化及应用。
本发明通过大数据系统的分析找到轧材抛料输出不规则的原因，进而通过反复的实验进行摸索，进而找到初步的可行性处理方案，按照初步的可行性处理方案继续进行研究及分析，进行逐个问题点的攻克及优化，对于后部滞后率及时间维度进行组合实验及组合优化，进而在不断优化的基础上实现动态调节到最优调节，从而从根本上解决上述轧材抛料输出不规则的瓶颈问题，通过上述实验再实验、优化再优化的技术创新及改进之后，成品的质量得到了很大的改善，在整个成品运输及成品冷却成本成型的各个环节都实现了最优化，进而大大的提高了轧材成品品质及综合质量，且本发明触发输出的有机衔接及镶嵌设计实现了触发信号的可调性，一方面可以向前调，即向轧制的来钢方向预精轧方向调，另外一方面可以向轧制成品的方向调即向风冷系统的方向调，有利于提高传输环节的传递精准化，接着，本发明通过计算和设定的融合提升了整个系统的效率，可以实现在关键环节的及时性调节，对于不同传输机架的速度匹配通过相对增加率和相对减少率来实现，这样的对称轴化设计实现了系统的整体延展性与精准控制性的有机结合，同时，本发明后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加是基于对生产稳定性及产品质量稳定性的设计考虑，定量逐次调整及定量多次调节的有机结合，可以在高速的生产过程中及高速的设备运转过程中，实现动态调节与关键成品要素逐级调控的有效衔接，同时可以对主控人员的高质量控制提供必要的条件，另外，本发明基于当前的工况对轧材抛料输出的衔接进行判断，当生产过程中出现较大波动，如因为张力调节不到位而堆钢或者因为水箱压力不稳定而发生轧件抖动的时候，相关的速度响应环节及时间维度调整环节都可以进行及时的匹配优化。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种防止轧材抛料输出不规则的系统，包括触发传输系统、计算设定系统、动态调节优化系统、时间整定系统和多重优化固化系统，其特征在于：所述触发传输系统用于采集精轧前水平活套的检测器数字量有钢信号，然后经过信号触发及固定区域过钢延时后传输给精轧后第一传输机架；所述计算设定系统在精轧后第一传输机架接收到信号之后首先去掉基于精轧机组的速度超前率，然后将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定为负数，绝对值为前述基于精轧机组的速度超前率；
所述动态调节优化系统，用于在计算设定系统设定后再将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加，直到轧材抛料输出规则且稳定；所述时间整定系统基于当前的工况对轧材抛料输出的衔接进行判断，然后根据轧材抛料输出的衔接情况对延时框的前后宽度进行设定；所述多重优化固化系统基于延时框的范围结合轧材抛料输出衔接情况进行触发时间及结束时间设定，并基于同一个规格将上述后部滞后率及时间框设定参数进行固化及应用。
2.根据权利要求1所述的一种防止轧材抛料输出不规则的系统，其特征在于：所述精轧前水平活套位于预精轧与精轧之间，在调节的时候具备时间前移及延时后移的作用，信号触发及精轧后第一传输机架的传输时间衔接源头在于空间的衔接，在精轧到精轧后第一传输机架之间分布有鱼线信号、冷却系统第一号水箱、冷却系统第二号水箱、冷却系统第三号水箱、冷却系统第四号水箱，以及相关的温度采集信号、流量采集信号，不同的轧制规格的轧制速度不同，通过固定距离的提前干预，进行时间测算及时间优化，触发信号一方面向前调，即向轧制的来钢方向预精轧方向调，另外一方面向轧制成品的方向调，即向冷却系统的方向调。
3.根据权利要求2所述的一种防止轧材抛料输出不规则的系统，其特征在于：所述计算设定系统将计算和设定进行融合，实现在关键环节的及时性调节，对于不同传输机架的速度匹配通过相对增加率和相对减少率来实现，所述速度超前率基于机架与机架之间不同的钢温、不同的轧制速度、不同的轧制过程中的张力因数对轧件红钢的滑动影响，精轧后第一传输机架与精轧机组之间分布有第一水冷环节、第二水冷环节、第三水冷环节、第四水冷环节、温度精准检测环节，轧件红钢通过这些环节时基于张力匹配及阻力匹配进行控制，去除摩擦阻力，所述后部滞后率的速度匹配基于上述轧制条件。
4.根据权利要求3所述的一种防止轧材抛料输出不规则的系统，其特征在于：所述后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加基于对生产稳定性及产品质量的原则，定量逐次调整及定量多次调节有机结合，在生产过程及设备运转过程中，实现动态调节与关键成品要素逐级调控的衔接，所述后部滞后率为针对后部系统及后部控制的参数调整及参数优化，具体为：控制参数与控制结果的闭环调控，既进行参数的自优化，也进行人工的经验值输入，实现上述环节与现场实际工况包括钢种、轧制规格、出口速度的匹配。
5.根据权利要求4所述的一种防止轧材抛料输出不规则的系统，其特征在于：所述延时框是在人机画面上根据实际生产过程中的动态调节瓶颈问题进而将比率瓶颈问题转化为时间维度控制及优化的问题，通过将整个触发体系进行提前，然后根据不同的瓶颈度对延时框的宽度进行设置，实现了时间维度的前后调控。
6.根据权利要求5所述的一种防止轧材抛料输出不规则的系统，其特征在于：所述多重优化固化系统对各种工况的各种细节情况进行设计，包括生产稳顺及生产异常波动的情况，固化的前提是参数系统及关键控制系统的相对固化，即保持一致性，所述多重优化固化系统根据轧材抛料的个性化情况及动态情况对时间框的参数设置进行匹配，匹配基于轧材抛料的不规则数量及不规则程度、结合量及程度，并对时间维度的可控、可延展进行精确化及及时化调节固化，该调节固化基于相对固定的轧制速度前提，即粗轧出口线速度固定、精轧出口线速度固定。
7.一种防止轧材抛料输出不规则的方法，基于权利要求6所述的一种防止轧材抛料输出不规则的系统实现，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：启动触发传输系统，采集精轧前水平活套的检测器数字量有钢信号，经过信号触发及固定区域过钢延时后传输给精轧后第一传输机架；
步骤二：精轧后第一传输机架在接收到信号之后，启动计算设定系统，去掉基于精轧机组的速度超前率，将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定为负数，绝对值为前述基于精轧机组的速度超前率；
步骤三：启动动态调节优化系统，在上述步骤二基础上再将精轧后第一传输机架的后部滞后率设定以0.1％为基数进行负的绝对值增加，重复上述操作直到轧材抛料输出规则且稳定；
步骤四：启动时间整定系统，基于此时的工况对轧材抛料输出的衔接进行判断，根据轧材抛料输出的衔接情况对延时框的前后宽度进行设定；
步骤五：启动多重优化固化系统，基于延时框的范围结合轧材抛料输出衔接情况进行触发时间及结束时间设定，基于同一个规格将上述后部滞后率及时间框设定参数进行固化及应用。
8.根据权利要求7所述的一种防止轧材抛料输出不规则的方法，其特征在于：所述步骤四中，对轧材抛料输出的衔接进行判断的标准为：基于不同的工况对于各种时间参数、位置参数、距离参数都有个性化需求，实现最优衔接匹配即为针对各种不同的工况进行基础实验及优化实验，然后从大数据系统中进行提炼，提炼出最优衔接及最优的匹配参数。
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