[发明专利]一种基于PLC控制的无间隙轧制系统及方法

权利要求书

1.一种基于PLC控制的无间隙轧制系统，其特征在于，包括原轧线控制柜、交换机、无间隙控制柜、轧制生产线，所述轧制生产线连接原轧线控制柜，所述原轧线控制柜连接交换机，所述交换机的输出端分别连接操作站和无间隙控制柜，其中，所述轧制生产线包括粗轧单元、飞剪单元、中轧单元、活套单元、精轧单元，所述粗轧单元、飞剪单元、中轧单元、活套单元、精轧单元依次连接，各包括多架轧机。

2.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的无间隙轧制系统，其特征在于，所述轧制生产线还包括现场跟踪检测元件，所述现场跟踪检测元件分别安装在粗轧单元末架轧机和中轧单元末架轧机处，用于采集粗轧单元和中轧单元末架轧机处的速度、电流、转矩，计算连续两根钢坯的距离。

3.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的无间隙轧制系统，其特征在于，所述现场跟踪元件为热检元件。

4.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的无间隙轧制系统，其特征在，所述无间隙控制柜包括主控单元，所述主控单元采用西门子S7400系列PLC。

5.一种基于PLC控制的无间隙轧制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：原轧线控制柜分别为轧制生产线各轧制单元的轧机建立原集联关系，所述原集联关系为：V给定＝V设定×V联调量×V单调量×V上游轧机速度变化量，其中，

V上游轧机速度变化量＝V本轧机速度变化量×V活套调节量×n个活套；

步骤S2：采集轧制生产线各架次轧机的相关数据，并将相关数据通过交换机实时发送至无间隙控制柜，所述相关数据包括速度、电流、转矩、活套起落套高度及时间、飞剪动作状态；

步骤S3：无间隙控制柜接收相关数据，并为各架次建立新集联关系，将新集联关系的数据发送至原轧线控制柜，对上游轧机进行速度调节，其中无间隙控制柜建立新集联关系及进行调节的步骤包括：

步骤S01：对电流信号进行处理分析，分别计算出钢坯进入和走出各架次轧机的时间；

步骤S02：对活套起落套高速及时间和各架次轧机的原集联关系进行计算，得出本轧机对应的上游轧机需要降速或提速的基本值；

步骤S03：将上游轧机需要提速或降速的基本值与连续两只钢坯进入及走出各架次轧机的时间点进行匹配，建立各架次轧机的新集联关系。

步骤S04：再次对各架次轧机的速度、电流、转矩进行采样，计算连续两根钢坯间的距离，将计算出的距离发送至新集联关系PID调节环作为前馈，修正新建立的集联关系；

步骤S05：现场跟踪检测元件检测粗轧单元末架轧机的电流、速度、转矩，计算末架轧机出口连续两根钢坯的距离，验证与无间隙控制柜计算出的飞剪剪切距离是否一致，如果不一致，设定符合现场工艺条件的修正参数；

步骤S06：在满足飞剪剪切的前提下，现场跟踪检测元件检测中轧单元末架轧机的电流、速度、转矩，计算出中轧单元末架轧机出口连续两根钢坯的距离，判断是否满足活套的动作要求，如果不满足，设定符合现场工艺条件的修正参数，所述修正参数包括中轧机机间距离、钢坯温度、轧辊辊径。

步骤S07：重复步骤S01至S06，持续缩短进钢时间，直至无间隙进钢。

6.根据权利要求5所述的一种基于PLC控制的无间隙轧制方法，其特征在于，所述步骤S05中的修正参数包括粗轧机机间距离、钢坯温度、轧辊辊径。

7.根据权利要求5所述的一种基于PLC控制的无间隙轧制方法，其特征在于，所述步骤S06中的修正参数包括中轧机机间距离、钢坯温度、轧辊辊径。

8.根据权利要求5所述的一种基于PLC控制的无间隙轧制方法，其特征在于，所述无间隙控制柜与原轧线控制柜之间通过PROFEINET进行通讯。

9.根据权利要求5所述的一种基于PLC控制的无间隙轧制方法，其特征在于，所述上游轧机位于本轧机进钢方向的进口侧。

10.根据权利要求5所述的一种基于PLC控制的无间隙轧制方法，其特征在于，所述步骤S03中建立新集联关系的时机为第一只钢坯钢尾部脱离轧机，第二只钢坯头部咬入时，便会重新建立新集联关系。