專利名稱：熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱軋薄板生產(chǎn)線，關鍵指標檢測儀表的測量輸出信號參與軋機控制的
方法，尤其涉及熱軋薄板精軋出口儀表檢測信號雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法。
背景技術：
在熱軋巻板生產(chǎn)中，在線檢測儀表裝置要不斷地為基礎自動化軋機計算機(一級 機)和過程控制計算機(二級機)實時提供準確的測量反饋數(shù)據(jù)信息，從而保證軋機計算 機的各種控制輸出數(shù)據(jù)得以準確快速地修正，以滿足產(chǎn)品的各項指標控制要求。因此，軋線 檢測儀表在產(chǎn)品質(zhì)量控制中起著至關重要的作用。
目前，國內(nèi)眾多熱軋生產(chǎn)線關鍵數(shù)據(jù)檢測點多采用單一的儀表裝置進行實時數(shù)據(jù)
檢測和反饋，即使用單一的厚度、寬度、平直度、溫度等測量信號參與帶鋼的軋制模型控制，
但是在生產(chǎn)過程中，如果其中某一臺儀表發(fā)生了故障，比如測寬儀，其測量反饋信號不能輸
出或與實際值嚴重偏離時，模型控制計算機也就不能得到真實的反饋數(shù)據(jù)，使二級機每次
要下發(fā)的設定數(shù)據(jù)無法進行準確修正，這樣會直接造成大量二級品或廢品的發(fā)生，嚴重影
響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。在這種情況下，過程控制計算機通常會采取屏蔽掉反饋數(shù)據(jù)，斷開閉環(huán)
控制，用同類規(guī)格和鋼種的經(jīng)驗設定數(shù)據(jù)繼續(xù)維持生產(chǎn)的方法。但是由于軋制計劃的改變，
在軋線更換了鋼種和軋制規(guī)格之后，這種臨時應急措施也就變得無能為力，使巻板的通條
寬度指標無法實現(xiàn)準確控制，為避免二級品的發(fā)生，最終會導致軋線因儀表故障被迫臨時
停產(chǎn)檢修的后果，直接影響了產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種新的既能有效保證產(chǎn)品質(zhì)量又能保持軋 機連續(xù)生產(chǎn)的控制策略，即熱軋精軋出口儀表檢測信號雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法， 來盡量滿足熱連軋生產(chǎn)的需求。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明熱軋精軋出口儀表檢測信號雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的 方法，具體為將用于檢測關鍵指標參數(shù)的儀表集成到精軋機出口至巻取機的輸出輥道上， 其中每個指標參數(shù)至少由兩臺儀表來同時檢測，對于每個關鍵指標參數(shù)均將其中 一 臺儀表 測出的參數(shù)作為實測信號，將其他儀表測出的參數(shù)作為冗余信號，實測信號和冗余信號均 傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，形成對成品關鍵質(zhì)量指標檢測數(shù)據(jù)的冗余輸出、基礎自動化對冗余信號 的互為診斷、快速切換功能，從而實現(xiàn)儀表檢測信息連續(xù)參與反饋的閉環(huán)控制，有效保證成 品帶鋼的四項基本質(zhì)量指標和提高軋機作業(yè)率。 進一步，每個所述關鍵指標參數(shù)由不同儀表檢測得到的信號均采用相同的數(shù)據(jù)輸 出模式輸出。 進一步，所述控制系統(tǒng)為相配合工作的基礎自動化控制計算機TDC系統(tǒng)、過程控 制計算機。
進一步，所述儀表包括測厚儀、多功能凸度儀、平直度儀、測寬儀、高溫計；所述生產(chǎn)指標參數(shù)包括帶鋼的中心厚度、冷熱寬度、終軋溫度和巻取溫度。 進一步，所述帶鋼的中心厚度采用設置在精軋出口處的測厚儀、多功能凸度儀來 測量，所述測厚儀測量的信號為實測信號，所述多功能凸度儀測量的信號為冗余信號，其兩 儀表測量的信號在生產(chǎn)過程中互為診斷和備用，其中實測信號出現(xiàn)異?；蚪K止時，所述控 制系統(tǒng)迅速做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)程序內(nèi)部的信號切換功能，屏蔽所述測厚 儀的反饋信號，使其迅速撤出控制，同時適時地投入多功能凸度儀的備用測厚冗余信號參 與到成品中心厚度的控制中。 進一步，所述測厚儀、多功能凸度儀的測量精度《士2um。 進一步，所述帶鋼的冷熱寬度采用設置在精軋出口處的平直度儀、多功能凸度儀 來測量，所述平直度儀測量的信號為實測信號，所述多功能凸度儀測量的信號為冗余信號， 其兩儀表測量的信號在生產(chǎn)過程中互為診斷和備用，其中實測信號出現(xiàn)異?；蚪K止時，所 述控制系統(tǒng)迅速做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)程序內(nèi)部的信號切換功能，屏蔽所述 平直度儀的反饋信號，使其迅速撤出控制，同時適時地投入多功能凸度儀的備用冗余信號 參與到成品冷熱寬度的控制中。進一步，所述測寬儀測寬精度《±0. 9mm，凸度儀測寬精度《±1. 0mm。 進一步，所述帶鋼的終軋溫度采用設置在精軋出口處的高溫計、測厚儀附帶測溫
儀來測量，所述高溫計測量的信號為實測信號，所述測厚儀附帶測溫儀測量的信號為冗余
信號，其兩儀表測量的信號在生產(chǎn)過程中互為診斷和備用，其中實測信號出現(xiàn)異?；蚪K止
時，所述控制系統(tǒng)迅速做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)程序內(nèi)部的信號切換功能，屏
蔽所述高溫計的反饋信號，使其迅速撤出控制，同時適時地投入所述測厚儀附帶測溫儀的
備用冗余信號參與到成品終軋溫度的控制中。 進一步，所述帶鋼的巻取溫度采用設置在巻取入口輥道上的兩臺高溫計來測量， 其中一臺所述高溫計測量的信號為實測信號，另一臺所述高溫計測量的信號為冗余信號， 其兩儀表測量的信號在生產(chǎn)過程中互為診斷和備用，其中實測信號出現(xiàn)異?；蚪K止時，所 述控制系統(tǒng)迅速做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)程序內(nèi)部的信號切換功能，屏蔽故障 高溫計的反饋信號，使其迅速撤出控制，同時適時地投入正常高溫計的備用冗余信號參與 到成品巻取溫度的控制中。 本發(fā)明主要利用多個儀表的相互配合，達到數(shù)量配置合理而不繁雜，既做到低成 本投入同時兼有高性價比的特點，又能滿足熱軋線滿負荷快節(jié)奏高質(zhì)量的軋制要求，在某 單臺儀表出現(xiàn)故障的情況下，生產(chǎn)線不會受其影響，仍然能保持正常生產(chǎn)，對于提高產(chǎn)量、 保證質(zhì)量、降低廢鋼率和安全事故率起到了有力的保障作用。


圖1為本發(fā)明中帶鋼的中心厚度連續(xù)控制示意圖；
圖2為本發(fā)明中帶鋼的冷熱寬度連續(xù)控制示意圖；
圖3為本發(fā)明中帶鋼的終軋溫度連續(xù)控制示意圖；
圖4為本發(fā)明中帶鋼的巻取溫度連續(xù)控制示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，具體為將用于 檢測生產(chǎn)指標參數(shù)的儀表集成到精軋機出口至巻取機的輸出輥道上，其中每個生產(chǎn)指標參 數(shù)至少由兩臺儀表來同時檢測，每個生產(chǎn)指標參數(shù)采用相同數(shù)據(jù)輸出模式來輸出，對于每 個生產(chǎn)指標參數(shù)均將其中一臺儀表測出的參數(shù)作為實測信號，將其他儀表測出的信號作為 冗余信號，實測信號和冗余信號均傳輸?shù)交A自動化控制計算機TDC系統(tǒng)、過程控制計算 機，形成對成品關鍵質(zhì)量指標檢測數(shù)據(jù)的冗余輸出、基礎自動化對冗余信號的互為診斷、快 速切換功能，從而實現(xiàn)儀表檢測信息連續(xù)參與反饋的閉環(huán)控制，有效保證成品帶鋼的四項 基本質(zhì)量指標和提高軋機作業(yè)率。 本發(fā)明中儀表包括測厚儀、多功能凸度儀、平直度儀、測寬儀、高溫計。帶鋼的中心 厚度采用設置在精軋出口處的測厚儀、多功能凸度儀來測量；其中測厚儀測量的信號為實 測信號，多功能凸度儀測量的信號為冗余信號。帶鋼的冷熱寬度采用設置在精軋出口處的 平直度儀、多功能凸度儀來測量；其中平直度儀測量的信號為實測信號，多功能凸度儀測量 的信號為冗余信號。帶鋼的終軋溫度采用設置在精軋出口處的高溫計、測厚儀附帶測溫儀 來測量；其中高溫計測量的信號為實測信號，測厚儀附帶測溫儀測量的信號為冗余信號。帶 鋼的巻取溫度采用設置在巻取入口輥道上的兩臺高溫計來測量，其中 一臺高溫計測量的信 號為實測信號，另一臺高溫計測量的信號為冗余信號。 如圖l所示，在軋制過程中，精軋末機架出口的測厚儀測量帶鋼中心厚度，并輸出 與目標厚度設定值之間的偏差值Aa，而與之并列的多功能凸度儀同樣也能測量并輸出帶 鋼中心位置厚度的偏差值Ab，將Aa和Ab同時引入基礎自動化的軋機計算機中，當TDC 系統(tǒng)選擇Aa參與THC閉環(huán)控制時，則Ab處于備用狀態(tài)，同時將Aa和Ab接入到診斷模 塊中，當測厚儀測量出現(xiàn)異常，Aa的絕對值超過最大允許偏差值As，而Ab的絕對值仍在 最大允許偏差范圍As內(nèi)時，軋機計算機則做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)程序內(nèi)部 的控制信號切換功能，將Aa參量迅速屏蔽，同時適時的投用Ab。使凸度儀的測量反饋值 直接參與到THC控制中。 如圖2所示，在軋制過程中，精軋末機架出口的平直度儀(含測寬功能)檢測成品 帶鋼的冷熱寬度，并輸出與寬度設定值的偏差值Aw，此時與之并列的多功能凸度儀同樣也 能測量并輸出帶鋼冷熱寬度的偏差值Ap，將Aw、Ap同時引入軋機計算機中，并通過數(shù)據(jù) 轉換模塊傳輸?shù)竭^程控制計算機(二級機)，用于粗軋立輥軋機的設定點修正計算。當Aw 投入模型寬度控制時，Ap處于備用狀態(tài)，當測寬儀測量出現(xiàn)異常，Aw的絕對值超過最大 允許偏差As，而Ap仍處于最大允許偏差As范圍內(nèi)時，軋機計算機做出故障判斷，發(fā)出報
警，并自動觸發(fā)信號切換功能，將Aw信號屏蔽，同時投用Ap。使凸度儀直接參與到成品寬 度模型的控制中。 如圖3所示，在軋制過程中，精軋末機架出口的測厚儀附帶測量帶鋼中心溫度，并 輸出檢測值Ta，出口高溫計輸出檢測值Tb，將Ta和Tb同時引入基礎自動化的軋機計算機 中，當Ta參與溫度控制時，Tb處于備用狀態(tài)，當信號Ta出現(xiàn)異常，溫度偏差超過限定值Ts 時，軋機計算機則做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)信號切換功能，將Ta參量迅速屏 蔽，同時投用Tb。使專檢高溫計的測量值迅速投入到終軋溫度控制調(diào)節(jié)中。
如圖4所示，在軋制過程中，將兩臺專檢高溫計的溫度信號Tl和T2同時引入軋機計算機中，當Tl參與巻取溫度控制時，T2處于備用狀態(tài)，當信號Tl出現(xiàn)異常溫度偏差超過
限定值Ts時，軋機計算機則做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)信號切換功能，將Tl參量
迅速屏蔽，同時投用T2。使備用高溫計的測量值迅速投入到巻取溫度控制調(diào)節(jié)中。 本發(fā)明利用不同儀表的組合，使精軋出口帶鋼中心厚度、終軋溫度、寬度及巻取溫
度四項基本指標檢測數(shù)據(jù)實現(xiàn)雙冗余輸出，并同時傳輸給軋機計算機系統(tǒng)，軋機計算機在
對兩路實時檢測的反饋數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和診斷的同時，選擇其中一路信號參與相關指標的過
程控制，當由于儀表故障，參與控制的一路反饋信號出現(xiàn)異常時，軋機計算機做出故障判
斷，發(fā)出報警，并采取信號切換的手段，屏蔽故障信號，適時的無擾動投入另一路備用的反
饋信號，滿足連續(xù)反饋控制軋制的生產(chǎn)要求，采用本方法可以有效保證成品帶鋼的質(zhì)量指
標要求，降低軋廢，減少設備的故障停機時間，提高軋機的生產(chǎn)效率。
權利要求
熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，其特征在于，將用于檢測關鍵指標參數(shù)的儀表集成到精軋機出口至卷取機的輸出輥道上，其中每個指標參數(shù)至少由兩臺儀表來同時檢測，對于每個關鍵指標參數(shù)均將其中一臺儀表測出的參數(shù)作為實測信號，將其他儀表測出的參數(shù)作為冗余信號，實測信號和冗余信號均傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，形成對成品關鍵質(zhì)量指標檢測數(shù)據(jù)的冗余輸出、基礎自動化對冗余信號的互為診斷、快速切換功能，從而實現(xiàn)儀表檢測信息連續(xù)參與反饋的閉環(huán)控制，有效保證成品帶鋼的四項基本質(zhì)量指標和提高軋機作業(yè)率。
2. 如權利要求1所述的熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，其特征在于，每個所述關鍵指標參數(shù)由不同儀表檢測得到的信號均采用相同的數(shù)據(jù)輸出模式。
3. 如權利要求1所述的熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，其特征在于，所述控制系統(tǒng)為相配合工作的基礎自動化控制計算機TDC系統(tǒng)、過程控制計算機。
4. 如權利要求1所述的熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，其特征在于，所述儀表包括測厚儀、多功能凸度儀、平直度儀、測寬儀、高溫計；所述生產(chǎn)指標參數(shù)包括帶鋼的中心厚度、冷熱寬度、終軋溫度和巻取溫度。
5. 如權利要求3所述的熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，其特征在于，所述帶鋼的中心厚度采用設置在精軋出口處的測厚儀、多功能凸度儀來測量，所述測厚儀測量的信號為實測信號，所述多功能凸度儀測量的信號為冗余信號，其兩儀表測量的信號在生產(chǎn)過程中互為診斷和備用，其中實測信號出現(xiàn)異常或終止時，所述控制系統(tǒng)迅速做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)程序內(nèi)部的信號切換功能，屏蔽所述測厚儀的反饋信號，使其迅速撤出控制，同時適時地投入多功能凸度儀的備用測厚冗余信號參與到成品中心厚度的控制中。
6. 如權利要求4所述的熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，其特征在于，所述測厚儀、多功能凸度儀的測量精度《士2um。
7. 如權利要求3所述的熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，其特征在于，所述帶鋼的冷熱寬度采用設置在精軋出口處的平直度儀、多功能凸度儀來測量，所述平直度儀測量的信號為實測信號，所述多功能凸度儀測量的信號為冗余信號，其兩儀表測量的信號在生產(chǎn)過程中互為診斷和備用，其中實測信號出現(xiàn)異?；蚪K止時，所述控制系統(tǒng)迅速做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)程序內(nèi)部的信號切換功能，屏蔽所述平直度儀的反饋信號，使其迅速撤出控制，同時適時地投入多功能凸度儀的備用冗余信號參與到成品冷熱寬度的控制中。
8. 如權利要求6所述的熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，其特征在于，所述測寬儀測寬精度《士0.9mm，凸度儀測寬精度《士1.0mm。
9. 如權利要求3所述的熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，其特征在于，所述帶鋼的終軋溫度采用設置在精軋出口處的高溫計、測厚儀附帶測溫儀來測量，所述高溫計測量的信號為實測信號，所述測厚儀附帶測溫儀測量的信號為冗余信號，其兩儀表測量的信號在生產(chǎn)過程中互為診斷和備用，其中實測信號出現(xiàn)異?；蚪K止時，所述控制系統(tǒng)迅速做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)程序內(nèi)部的信號切換功能，屏蔽所述高溫計的反饋信號，使其迅速撤出控制，同時適時地投入所述測厚儀附帶測溫儀的備用冗余信號參與到成品終軋溫度的控制中。
10.如權利要求3所述的熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，其特征在于，所述帶鋼的巻取溫度采用設置在巻取入口輥道上的兩臺高溫計來測量，其中一臺所述高溫計測量的信號為實測信號，另一臺所述高溫計測量的信號為冗余信號，其兩儀表測量的信號在生產(chǎn)過程中互為診斷和備用，其中實測信號出現(xiàn)異?；蚪K止時，所述控制系統(tǒng)迅速做出故障判斷，發(fā)出報警，并自動觸發(fā)程序內(nèi)部的信號切換功能，屏蔽故障高溫計的反饋信號，使其迅速撤出控制，同時適時地投入正常高溫計的備用冗余信號參與到成品巻取溫度的控制中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱軋精軋出口儀表檢測雙重化實現(xiàn)連續(xù)反饋控制的方法，具體為將用于檢測生產(chǎn)指標參數(shù)的儀表集成到熱連軋生產(chǎn)線中，其中每個生產(chǎn)指標參數(shù)至少由兩臺儀表來同時檢測，每個生產(chǎn)指標參數(shù)采用相同數(shù)據(jù)輸出模式來輸出，對于每個生產(chǎn)指標參數(shù)均將其中一臺儀表測出的參數(shù)作為實測信號，將其他儀表測出的信號作為冗余信號，實測信號和冗余信號均傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，形成對成品關鍵質(zhì)量指標檢測數(shù)據(jù)的冗余輸出、基礎自動化對冗余信號的互為診斷、快速切換功能，從而實現(xiàn)儀表檢測信息連續(xù)參與反饋的閉環(huán)控制，有效保證成品帶鋼的四項基本質(zhì)量指標和提高軋機作業(yè)率。本發(fā)明對于提高產(chǎn)量、保證質(zhì)量、降低廢鋼率和安全事故率起到了有力的保障。
文檔編號B21B37/18GK101693257SQ200910235310
公開日2010年4月14日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者張守群, 張貴旺, 牛肇強, 王秀奇 申請人:唐山國豐鋼鐵有限公司;