[发明专利]一种用于酸洗冷连轧机钢卷跟踪的过程控制方法

摘要

本发明涉及一种用于酸洗冷连轧机钢卷跟踪的过程控制方法，酸洗冷连轧机线上钢卷的移动位置划为入口区域→开卷机→焊机→酸洗工艺段→圆盘剪→机架组→飞剪→卸卷小车→称重，该控制方法应用在冷连轧机机组的过程控制系统中，对全线区域进行位置划分，通过对基础自动化PLC信号的处理和数据库建模来实现整个酸洗连轧机区域的钢卷跟踪。优点是为整个机组的连续稳定生产和为下道工序提供准确无误的钢卷生产信息，同时过程控制系统中的钢卷跟踪也为机组PLC自动化控制提供了准确的钢卷信息和轧制设定值参数。机组生产的所有钢卷成品数据准确无误，保证了上传到上级管理系统的钢卷信息真实可靠。

主权项

一种用于酸洗冷连轧机钢卷跟踪的过程控制方法，酸洗冷连轧机线上钢卷的移动位置划为：入口区域→开卷机→焊机→酸洗工艺段→圆盘剪→机架组→飞剪→卸卷小车→称重，其特征在于，该控制方法应用在冷连轧机机组的过程控制系统中，对全线区域进行位置划分，通过对基础自动化PLC信号的处理和数据库建模来实现整个酸洗连轧机区域的钢卷跟踪，具体包括以下步骤：1)系统框架及功能流程：把整个系统分为酸洗过程控制和轧机过程控制，即酸洗二级和轧机二级，同时将酸洗冷连轧机组分为酸洗跟踪区域和轧机跟踪区域，两个跟踪区域的分界处在轧机入口S辊区域，整个酸洗连轧机的钢卷跟踪由两个子系统协同完成：酸洗二级负责钢卷从入口步进梁到轧机入口设定区域的跟踪；轧机二级负责钢卷从轧机入口区域到轧机出口步进梁的跟踪；具体流程如下：a)钢卷运到酸洗入口步进梁上，酸洗二级下发钢卷主数据信息到酸洗PLC系统；b)根据酸洗PLC系统发送的步进梁、入口上料小车、卷取机的动作信号跟踪酸洗入口钢卷位置与钢卷编号；c)当钢卷从酸洗入口步进梁到达测宽测径位置时，酸洗二级向轧机二级请求该钢卷的轧制参数设定值计算，目的是检查该钢卷是否能够在轧机正常生产，如果轧机二级计算设定值有错误，轧机二级通知酸洗二级设定值计算错误，操作工可以在入口把钢卷吊走；d)当钢卷到达开卷机后，开卷机涨径，酸洗二级计算钢卷酸洗段的设定值数据发到酸洗PLC系统；e)当钢卷头部在焊机处与前一条带钢焊接在一起时，酸洗二级发送该钢卷的实际长度给轧机二级；f)钢卷如果在酸洗槽内停留一定时间后，酸洗二级生成钢卷在酸洗槽内该段带钢的过酸洗缺陷数据；g)当钢卷头部到达酸洗圆盘剪时，酸洗二级发送钢卷的剪边宽度给轧机二级；h)当钢卷头部距离轧机1机架80‑300米区域时，轧机计算该钢卷的设定值发到轧机PLC系统；i)当钢卷头部到达轧机入口区域时，酸洗二级发送带钢在酸洗段的数据到轧机二级；j)钢卷头部到达轧机出口飞剪时，轧机二级切换当前轧制钢卷信息；由于轧机卷取机有两个芯轴，轧机二级跟踪不同芯轴上的钢卷编号；k)钢卷轧制完成后被运输到轧机出口步进梁上，轧机二级根据轧机PLC系统发送的卷取机芯轴、卸卷小车、检查站小车、检查站、出口步进梁的信号对钢卷进行位置和钢卷编号的跟踪；l)当钢卷到达出口步进梁称重位置时，轧机二级更新钢卷的成品重量信息；m)当钢卷到达检查台小车时，轧机二级发送该钢卷的卷径信息给轧机PLC系统，使检查台芯轴能准确的插入钢卷内径；2)在数据库中建立钢卷跟踪位置映像表：a)酸洗钢卷跟踪映像表：记录从酸洗入口步进梁到轧机入口所有钢卷所在位置编号，酸洗二级定期把跟踪映像表发送给轧机二级；b)轧机钢卷跟踪映像表：记录从轧机入口到出口步进梁上所有钢卷的位置信息和钢卷编号信息；3)对酸洗轧机钢卷位置区域进行划分：a)酸洗区域位置划分包括：轧机入口，位置编号1；酸洗线上后续钢卷，位置编号2……y；开卷机上钢卷，位置编号y+1……y+2；入口上料小车上钢卷，位置编号y+3……y+4；入口步进梁上钢卷，位置编号y+5……y+14；b)轧机区域位置划分包括：轧机入口，位置编号0；1号卷取机，位置编号1；2号卷取机，位置编号2；出口卸料小车，位置编号3；出口步进梁鞍座位置，位置编号4……z，z由步进梁鞍座的数量决定，z＝鞍座数量+3；出口检查台钢卷小车，位置编号z+4；出口检查台，位置编号z+5；4)通过以太网获取基础自动化现场仪器仪表信号，用于钢卷在数据库中映像中的更新：a)定义冷连轧机机组的过程控制系统采集基础自动化现场实际值报文周期在100ms‑300ms；b)确定报文内容：包括入口步进梁向前运动一个周期信号，入口步进梁向后运动一个周期信号，入口步进梁所有鞍座占位信号，上料小车占位信号，开卷机涨径信号，2台卷取机是否占用信号，2台卷取机是否在工作位置信号，2台卷取机当前卷径实际值，轧机入口是否建立张力信号，轧机出口卷取机是否建立张力信号，出口钢卷小车是否占用信号，出口步进梁每个鞍座是否占用信号，出口步进梁向前运动一个周期信号，出口步进梁向后运动一个周期信号，钢卷从步进梁到出口钢卷小车信号，钢卷从出口钢卷小车到出口步进梁信号，钢卷从步进梁到检查台小车信号；5)钢卷设定值发送流程：a)钢卷在酸洗入口步进梁测宽测径后，轧机二级计算设定值并通知酸洗二级计算结果；b)钢卷到开卷机上后，开卷机涨径时酸洗二级计算设定值发到酸洗PLC系统；c)钢卷头部距离轧机1机架80‑300米区域，同时卷取机卷径满足：900mm＜卷取机卷径＜1500mm时轧机二级计算钢卷设定值并发到轧机PLC系统；d)钢卷头部到达轧机出口卷取，同时卷取上钢卷总厚度大于2mm时轧机二级计算下一卷钢卷的轧制参数设定值并下发到轧机PLC系统。6)钢卷跟踪方法：冷连轧机机组的过程控制系统中保存最近两次的信号值，建立对所有信号判断的统一方法，信号状态包含4个信号：a)判断获取到的信号当前值是否为0；b)获取到的信号当前值是否为1；c)对前一次信号与当前一次信号进行对比，获取到的信号值是否从0变为1；d)对前一次信号与当前一次信号进行对比，获取到的信号值是否从1变为0；7)钢卷移动判断方法：a)步进梁上钢卷整体向前移动；条件判断：步进梁向前一个周期信号从0变为1，并且步进梁向后一个周期信号为0；b)步进梁上钢卷整体向后移动；条件判断：步进梁向后一个周期信号从0变为1，并且步进梁向前一个周期信号为0；c)钢卷从步进梁到入口上料小车；判断条件：步进梁向前一个周期信号从0变为1，并且步进梁向前一个周期信号为0，上料小车占位信号为0；d)钢卷从入口上料小车到卷取机；判断条件：上料小车占位信号从1变为0，开卷机涨径信号从0变为1；e)钢卷从卷取机到出口卸料小车；判断条件：卷取机芯轴在工作位信号为1，并且卷取机芯轴上有钢卷信号为1，钢卷从卷取机到卸料小车信号从0变为1，钢卷从卸料小车到卷取机信号为0，卸料小车占位信号为0；f)轧机入口卷移动到轧机卷取机；判断条件：5机架张力建立信号为1，芯轴B没有钢卷信号为1，芯轴B在工作位信号为1，芯轴A不在工作位信号为0，同时芯轴B上的带钢总厚度大于2mm，同时轧机入口有带钢；g)钢卷在出口步进梁被吊走；条件判断：钢卷所在鞍座位置占用信号从1变为0，步进梁向前一个周期信号和步进梁向后一个周期信号为0。