[發明專利]一種中厚板熱處理爐鋼板位置跟蹤控制系統及方法

有效

• 申請號: 201410116810.3
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103861877A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 付天亮;李勇;李家棟;王昭東;王國棟;劉宇佳
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B21B38/00
• 分類號: B21B38/00;B21B37/00
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 李子健;李迎春

1.一種中厚板熱處理爐鋼板位置跟蹤控制系統，其特征在于，所述控制系統包括：

中厚板位置檢測系統，包括固定在熱處理爐鋼板跟蹤區域內的激光檢測器和紅外線金屬檢測器，以及鋼板位置觸發信號的生成和通訊系統；

PLC控制系統，包括鋼板位置檢測信號的接收和轉發系統、熱處理爐內各塊鋼板對應的實際輥道速度的采集和轉發系統、熱處理爐內各塊鋼板對應的設定輥道速度和運動邏輯的接收和轉發系統，用于實現中厚板位置檢測系統、輥道變頻器及編碼器、中厚板微觀跟蹤系統之間的實測數據及設定數據的收發功能，以及數據的安全性檢查、數據包拆解重組、數據傳輸穩定性檢查、通訊中斷續連等功能；

中厚板微觀跟蹤系統，包括中厚板速度計算模塊、中厚板位置計算模塊、中厚板間隙計算模塊、安全擺動模塊和數據交換模塊；所述中厚板速度計算模塊用于依據過程控制模型系統計算并傳遞的鋼板設定加熱曲線，計算鋼板在熱處理爐各工藝段內對應的輥道速度以及鋼板的擺動速度；所述中厚板位置計算模塊用于根據輥道編碼器傳遞的熱處理爐內各塊鋼板對應的實際輥道速度，計算中厚板在爐內的位置，并根據中厚板位置檢測系統采集的鋼板位置檢測信號，對計算的鋼板位置進行修正；所述中厚板間隙計算模塊用于計算前后相鄰中厚板的位置間隙，并通過控制相鄰兩塊中厚板各自對應的輥道速度，避免發生碰撞；所述安全擺動模塊用于計算中厚板與入料爐門和出料爐門之間的距離，并通過控制中厚板擺動避免鋼板撞到入料和出料爐門；數據交換模塊用于實時動態接收和發送中厚板微觀跟蹤系統與PLC控制系統、過程控制模型系統、人機交互系統之間的實測和設定數據；

人機交互系統，用于根據鋼板位置檢測信號和位置計算的時變信息，在生產監控終端上實時繪制出中厚板運動圖形，模擬爐內鋼板實際運行情況，動態反映熱處理爐內多塊鋼板工藝信息、位置信息、間隔信息、鋼板速度。

2.根據權利要求1所述的中厚板熱處理爐鋼板位置跟蹤控制系統，其特征在于，所述中厚板間隙計算模塊實時計算前后相鄰兩塊中厚板的位置間隙，當計算的間隙小于第一安全設定參數時，降低后一塊中厚板的運行速度；當計算的間隙小于第二安全設定參數時，后一塊中厚板反向運動。

3.根據權利要求1所述的中厚板熱處理爐鋼板位置跟蹤控制系統，其特征在于，中厚板位置計算模塊記錄了熱處理爐區域內的檢測器位置坐標，當中厚板到達檢測器檢測區域時，所述中厚板位置計算模塊實時修正計算的鋼板位置參數。

4.根據權利要求1所述的中厚板熱處理爐鋼板位置跟蹤控制系統，其特征在于，所述安全擺動模塊計算出的中厚板與入料爐門的距離若小于設定參數時，由安全擺動模塊控制爐內輥道會先向前擺動，然后按設定周期在爐內擺動；所述安全擺動模塊計算出中厚板與出料爐門的距離若小于設定參數時，由安全擺動模塊控制爐內輥道會先向后擺動，然后以設定周期在爐內擺動。

5.一種中厚板熱處理爐鋼板位置跟蹤控制方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）通過固定在熱處理爐微跟蹤區域的激光檢測器和紅外線金屬檢測器獲得中厚板的位置信息；

（2）計算前后相鄰兩塊中厚板的位置間隙，當計算的間隙小于第一安全設定參數時，降低后一塊中厚板的運行速度；當計算的間隙小于第二安全設定參數時，后一塊中厚板反向運動；當計算出中厚板與入料爐門的距離若小于設定參數時，爐內輥道會先向前擺動，然后按設定周期在爐內擺動；當計算出中厚板與出料爐門的距離若小于設定參數時，爐內輥道會先向后擺動，然后以設定周期在爐內擺動。

6.根據權利要求5所述的中厚板熱處理爐鋼板位置跟蹤控制方法，其特征在于，所述方法還包括在人機交互系統的生產監控終端上實時繪制出中厚板運動圖形，模擬爐內鋼板實際運行情況，動態反映熱處理爐內多塊鋼板工藝信息、位置信息、間隔信息、鋼板速度。