[發明專利]一種金屬軋制過程的出口測厚儀故障診斷方法及系統

有效

• 申請號: 202010177901.3
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111589875B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 羅新斌;黃秀琴;蘇金玲;張品軍
• 申請（專利權）人: 科芃智能科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: B21B28/00
• 分類號: B21B28/00;B21B37/16;B21B38/04
• 代理公司: 北京惠科金知識產權代理有限公司 11981
• 代理人: 袁曉哲

1.一種金屬軋制過程的出口測厚儀故障診斷方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟，

（1）獲得帶材入口速度、帶材出口速度、入口厚度測量值，通過計算得到出口厚度計算值；

步驟（1）具體為，

（1.1）從入口測厚儀得到帶材的入口厚度測量值H；

（1.2）從帶材速度測量裝置得到帶材入口速度V1、帶材出口速度V2；

（1.3）根據金屬通過體積不變原理，使用公式h＝H*V1/V2，得到帶材出口厚度計算值h；

（2）將出口測厚儀的測得的出口厚度測量值與出口厚度計算值進行比較，經過計算，得到出口測厚儀的故障輸出值；

步驟（2）具體為，

（2.1）將出口測厚儀測得的出口厚度測量值與帶材出口厚度計算值進行比較，得到厚度偏差信號；

（2.2）厚度偏差信號進行模糊化處理，轉換成厚度偏差模糊變量；

（2.3）厚度偏差模糊變量輸入到故障診斷模糊控制器中，經過所述故障診斷模糊控制器計算后，得到出口測厚儀的故障模糊變量；

（2.4）出口測厚儀的故障模糊變量進行逆模糊化處理，轉換成故障輸出值；

其中，定義故障診斷模糊控制器的輸入為厚度偏差模糊變量Input，表示出口測厚儀運行的偏差變量，輸出為故障模糊變量Output，表示出口測厚儀故障變量；厚度偏差模糊變量Input的論域為[-1，1]，分別轉換為{小（S）、中（M）、大（L）}；故障模糊變量Output的論域為[0，1]，分別轉換為{差（Bad）、中（Medium）、好（Good）}；

根據輸入輸出變量定義3條模糊規則，輸出變量的逆模糊化采用重心法；模糊規則表如下：

If（Input is S）THEN（Output is Good）

If（Input is M）THEN（Output is Medium）

If（Input is L）THEN（Output is Bad）

（3）將出口測厚儀的故障輸出值發送到人機畫面進行顯示。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（3）中，當所述故障輸出值超出預設故障輸出值范圍時，人機畫面發出報警。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法還包括步驟（4），重復步驟（1）～（3），實時判斷出口測厚儀故障情況。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（1）中，采用帶材速度測量裝置實時測量帶材速度，得到帶材入口速度、帶材出口速度，所述的測量裝置為激光測速儀或主動驅動輥編碼器或被動隨動輥編碼器；采用入口測厚儀實時測量帶材的入口厚度，所述的入口測厚儀為X射線測厚儀或同位素測厚儀或光學測厚儀。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（2）中，采用出口測厚儀實時測量帶材的出口厚度，所述的出口測厚儀為X射線測厚儀或同位素測厚儀或光學測厚儀。

6.一種金屬軋制過程的出口測厚儀故障診斷系統，其特征在于，所述的系統包括，

入口測厚儀，用于獲得帶材的入口厚度測量值；

速度測量裝置，用于獲得帶材入口速度、帶材出口速度；

出口測厚儀，用于獲得帶材的出口厚度測量值；

故障診斷模糊控制器，用于將出口厚度計算值與出口厚度測量值進行比較，得到出口測厚儀的故障輸出值；所述出口厚度計算值，根據金屬通過體積不變原理，使用公式h＝H*V1/V2得到，其中，h為帶材出口厚度計算值，H為帶材的入口厚度測量值，V1為帶材入口速度、V2為帶材出口速度；

所述將出口厚度計算值與出口厚度測量值進行比較，得到出口測厚儀的故障輸出值，具體包括：

將出口測厚儀測得的出口厚度測量值與帶材出口厚度計算值進行比較，得到厚度偏差信號；

對所述厚度偏差信號進行模糊化處理，轉換成厚度偏差模糊變量；

將所述厚度偏差模糊變量輸入到所述故障診斷模糊控制器中，經過所述故障診斷模糊控制器計算后，得到出口測厚儀的故障模糊變量；

對所述出口測厚儀的故障模糊變量進行逆模糊化處理，轉換成故障輸出值；

其中，定義故障診斷模糊控制器的輸入為厚度偏差模糊變量Input，表示出口測厚儀運行的偏差變量，輸出為故障模糊變量Output，表示出口測厚儀故障變量；厚度偏差模糊變量Input的論域為[-1，1]，分別轉換為{（小（S）、中（M）、大（L）、}；故障模糊變量Output的論域為[0，1]，分別轉換為{差（Bad）、中（Medium）、好（Good）}；

根據輸入輸出變量定義3條模糊規則，輸出變量的逆模糊化采用重心法；模糊規則表如下：

If（Input is S）THEN（Output is Good）

If（Input is M）THEN（Output is Medium）

If（Input is L）THEN（Output is Bad）

人機畫面，用于將出口測厚儀故障輸出值進行顯示及報警。