[發明專利]一種棒線軋制過程負公差預測方法及系統

在審

• 申請號: 202111121053.5
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113843288A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 叢雪松;程軍;夏云鵬
• 申請（專利權）人: 中冶華天南京工程技術有限公司;中冶華天工程技術有限公司
• 主分類號: B21B38/00
• 分類號: B21B38/00;B21B37/58
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 王益西

本發明公開了一種棒線軋制過程負公差預測方法及系統，包括一套軋線PLC、一套負公差PLC、一套用來運行負公差計算模型的Server服務器、一套用來調整生產參數的工控上位機、一套用于顯示預測結果的車間大屏顯示器、一套用于檢測軋件尺寸的測徑儀系統、一套用于獲得打捆后成品重量的成品稱重系統和一套用于計算軋件長度的長度測量系統；其各硬件設備之間采用Profinet網絡，所有外部信息采集系統和輸出系統也采用Profinet網絡，執行TCP/IP協議，提高數據傳輸速率，縮短固有掃描周期；最后通過建立預測方法，得到棒線材的負公差預測結果，用來指導生產線的調整優化，減少了負公差調整的難度。

技術領域

本發明涉及冶金自動化技術領域，具體為一種棒線軋制過程負公差預測方法及系統。

背景技術

冶金行業棒線材的負公差軋制采用十分廣泛，負公差即國家標準對棒材的理論重量和實際重量允許的下限偏差。采用負公差軋制，是很多鋼鐵企業節約金屬用量，提高成材率的有效手段，也能節約生產成本，為企業帶來可觀的經濟效益。

在實際軋制過程中，僅靠檢驗人員用游標卡尺在軋制后進行熱態取樣測量的方法無法很好地控制負差率。因為棒線材是在高速狀態下連續軋制，這種方法不可能做到對每根鋼都進行測量，也無法進行實時動態監控，結果很容易造成負差超標或達不到規定值。在成品打捆以后進行稱量計算，結果相對比較準確，但是在時效性上落后太多，前面已經生產出很多成品，如果此時檢測出負公差不合格，將導致很多不合格品的浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種棒線軋制過程負公差預測方法及系統，具有完整性強、穩定性高、固有周期短、維護便利性強等優點，能自動測量棒線材的軋制負公差值，并給出調整軋機軋制參數的指導性數據，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種棒線軋制過程負公差預測方法，包括以下步驟：

S1：置辦相應的配套系統，其包括：一套軋線PLC、一套負公差PLC、一套用來運行負公差計算模型的Server服務器、一套用來調整生產參數的工控上位機、一套用于顯示預測結果的車間大屏顯示器、一套用于檢測軋件尺寸的測徑儀系統、一套用于獲得打捆后成品重量的成品稱重系統和一套用于計算軋件長度的長度測量系統；

S2：通過對短應力線軋機軋制過程中彈性變形f∑的計算方法，獲得軋機在工作過程中的彈跳變形數據；

S3：將軋機孔型實測值、軋機彈性變形以及軋件冷縮率因素綜合考慮得到理論上軋件的成品尺寸；

S4：根據軋件尺寸、長度計算出的負公差預測數據結果；

S5：通過負公差預測數據和理論軋件尺寸的計算結果分析，得出軋機上線后對孔型的調整指導數據。

更進一步地，所述測徑儀系統將測徑儀布置在機器后方用于檢測軋件的外輪廓尺寸，實時記錄軋件的尺寸數據，并存入數據庫中，用來計算軋件的預測數據。

更進一步地，所述成品稱重系統在打捆完成后，稱量整包成品的重量，用來校驗整個預測系統的準確性，并得到修正系數值，作為預測系統自學習的數據源。

更進一步地，所述長度測量系統用于獲得軋件長度數據計算模型數據，具體的通過在成品機架后設置熱金屬檢測器，用來檢測軋件的頭尾信息，得到真實的軋件長度數據，實時存儲到數據庫中。

更進一步地，所述車間大屏顯示器用于將預測的結果和模型輸出數據實時性顯示在車間關鍵點上，給操作人員和軋機調整人員參考，及時對負公差的波動做出響應。

更進一步地，S4中負公差預測數據結果計算方法如下：

S401：根據加工機器后安裝的測徑儀，測出圓坯料的外形尺寸數據D；