[发明专利]一种中厚板辊式淬火机自动控制系统

权利要求书

1.一种中厚板辊式淬火机自动控制系统，包括PLC系统、界面系统、过程控制系统和跟踪通讯系统，其特征在于：

所述过程控制系统用于根据入炉触发获得钢板计划信息后，调用淬火机数据库中模型参数和物性参数预计算淬火规程，并将计算结果存储到淬火机数据库中；根据准备出炉触发获得的板号向淬火机数据库查询待出炉钢板规程，若实测钢板出炉温度与目标值差别较大则重新修正计算淬火规程，淬火规程由通讯系统发送至界面上显示以及所述PLC系统中执行；并且凭出淬火机触发调用自学习模块，进行水量和终冷温度自学习，并将自学习系数存入淬火机数据库中；

所述PLC系统用于在规程执行过程中进行淬火机自检，各项自检均通过后产生准备好信号，允许热处理炉出钢；

所述跟踪通讯系统用于将钢板淬火后生成的由实测参数、计算规程和钢板计划信息组成的淬火实绩发送给所述过程控制系统及厂级MES或计划管理系统中记录，同时保存到淬火机数据库中。

2.根据权利要求1所述的中厚板辊式淬火机自动控制系统，其特征在于，所述PLC系统采用喷水水量和喷水水压双闭环控制，利用Fuzzy-PID法控制喷水水量，模糊控制器输入量为流量偏差和流量偏差变化率，输出量为流量调节阀开口度；所述界面系统采用C/S结构，用于显示淬火规程、实际淬火工艺参数、喷水参数、设备状态信息和报警信息。

3.根据权利要求1所述的中厚板辊式淬火机自动控制系统，其特征在于，所述过程控制系统采用多线程并行处理技术，包括预计算、修正计算、自学习、数据处理、离线模拟计算和经验管理系统6个线程，各线程计算结果可在过程控制系统界面上显示。

4.根据权利要求1所述的中厚板辊式淬火机自动控制系统，其特征在于，将步序控制和安全连锁相结合，组成淬火机自检系统，自检系统包含在淬火机的所述PLC系统中，所述自检系统包括喷水水量自检、喷水压力自检、辊缝自检、辊速自检和液压系统自检五项，当淬火机各项实际检测值与设定值差值小于允许误差时，自检通过并产生准备好信号，允许热处理炉出钢。

5.根据权利要求1或3所述的中厚板辊式淬火机自动控制系统，其特征在于，所述淬火规程由以下几部分组成：钢板计划信息，包括钢板规格、钢种、板号、热处理模式、合金成分和目标工艺参数；喷水参数，包括各淬火段喷嘴开闭情况、水量和水比；其他工艺参数，包括淬火机辊缝、辊速、摆动次数和摆动速度；温度参数，包括预计算和修正计算得到的各淬火段温降、冷却速率、冷却时间和冷却曲线；组织参数，包括预计算和修正计算得到的钢板淬透层深度和力学性能；淬火实绩由以下几部分组成：钢板淬火过程实测参数、计算规程和钢板计划信息。

6.根据权利要求1所述的中厚板辊式淬火机自动控制系统，其特征在于，所述通讯系统具备独立的通讯软件包，通过共享内存和消息事件的方式实现过程控制系统与界面和PLC间通讯；淬火机过程控制系统与厂级MES或计划管理系统通讯采用数据库读取方式，与上下游设备过程控制系统通讯采用基于TCP/IP协议的套接字接口，通讯处理程序整合到过程控制系统中；淬火机PLC与界面通讯基于TCP/IP协议，PLC的CPU与远程站间通讯采用PROFIBUS-DP标准。

7.根据权利要求1所述的中厚板辊式淬火机自动控制系统，其特征在于，所述淬火机数据库系统由数据库操作程序和数据子库构成，数据子库包括计划及实绩数据库、队列数据库、过程控制系统模型数据库和淬火数据记录表，数据库操作由跟踪系统触发，数据库访问方式采用ADO。

8.根据权利要求1或7所述的中厚板辊式淬火机自动控制系统，其特征在于，计划数据库保存MES或计划管理系统下发的所有生产计划，同时执行计划的修改、补发、应答、同步更新和人工录入操作；实绩数据库保存淬火规程、钢板计划信息、实际淬火参数和设备状态信息，能进行实绩补发和修改操作；过程控制系统模型数据库存储钢板合金成分信息、热物性参数、工艺参数默认值、组合分类信息，并执行索引生成、更新、查询、修改、删除和完整性检查操作；队列数据库包括入炉等待队列数据表、炉内队列数据表、淬火机队列数据表和成品数据表，通过跟踪系统触发实现数据表内队列操作；淬火数据记录表根据钢板出淬火机触发记录淬火实绩、报警记录和通讯内容，同时按时间段记录淬火机消耗能源介质量和钢板批次信息；热物性参数包括比热、导热系数、线膨胀系数、密度；组合分类信息包括钢种组号、分类号、层别号。

9.根据权利要求1所述的中厚板辊式淬火机自动控制系统，其特征在于，淬火机的所述PLC系统用于当热处理模式是正火或退火时，启动喷嘴保护程序，将淬火机上框架提升至400mm，辊道速度设为0.6m/s，所有下喷嘴保持每个淬火段50m³/h常流水；当处理12块钢板后，所有上喷嘴依次打开，以每个淬火段50m³/h的流量喷水10s，再依次关闭，喷嘴冷却过程中不允许有钢板经过淬火机。