專利名稱：一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置的制作方法
一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集技術(shù)，具體涉及一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控 冷溫度曲線圖的記錄領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋼材在熱軋后的控制冷卻工藝是整個(gè)鋼材生產(chǎn)中為保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之 一。控冷線控制冷卻過(guò)程的實(shí)質(zhì)是利用軋件的軋制余熱，是為節(jié)約合金資源、降低能源消 耗、簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序的先進(jìn)軋鋼技術(shù)。它是以控制控冷線的輥道運(yùn)行速度，冷卻裝置的開(kāi)啟等 手段來(lái)控制鋼材在相變過(guò)程的冷卻速度，從而獲得所需要的金相組織和力學(xué)性能，以達(dá)到 提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。在鋼種的化學(xué)成分、冶煉工藝、軋制工藝確定的情況下，要使鋼材達(dá) 到合理的金相組織狀態(tài)、優(yōu)良的力學(xué)性能以滿足用戶的需要，其關(guān)鍵是選擇適當(dāng)?shù)能埡罂?制冷卻工藝參數(shù)。而正確的控制軋制和控冷線的控制冷卻工藝是影響鋼材的金相組織和力 學(xué)性能的重要因素。
在目前的控冷線上的溫度傳感器只分布在入口和出口處，中間部分沒(méi)有設(shè)置，且 溫度傳感器的安裝角度是固定不變的，檢測(cè)到的控冷溫度也是鋼材的某個(gè)固定的位置，不 能真實(shí)地反映出鋼材在控冷線的控制冷卻過(guò)程的實(shí)時(shí)溫度變化狀態(tài)，從而得不到鋼材在熱 軋后控冷線上實(shí)際的控冷溫度曲線。就現(xiàn)階段而言，要想得到鋼材的實(shí)時(shí)控冷溫度曲線只 能依靠人工用手持溫度測(cè)量?jī)x在控冷線上有選擇性的進(jìn)行測(cè)量，手工繪制出鋼材的控冷溫 度曲線。這種方法的缺點(diǎn)是人工測(cè)量溫度的隨意性比較大，不能準(zhǔn)確的反映出鋼材在控冷 線上的控冷溫度曲線，更不能反映出鋼材在控冷線上的控制冷卻過(guò)程的縱向、橫向位置的 溫度連續(xù)變化情況。
因此要解決上述的技術(shù)問(wèn)題就是通過(guò)在控冷線多方位的安裝多個(gè)溫度傳感器；并 且可以通過(guò)調(diào)整溫度傳感器檢測(cè)角度的方法，進(jìn)行實(shí)時(shí)采集鋼材上、下表面溫度、輥道速 度、冷卻裝置狀態(tài)的工藝參數(shù)，對(duì)鋼材在控冷線的位置進(jìn)行定位跟蹤，使得測(cè)量的鋼材在控 冷線的控制冷卻過(guò)程中全方位的表面溫度數(shù)據(jù)接近實(shí)際值，并且繪制出鋼材在熱軋后控冷 線上、下實(shí)時(shí)控冷溫度曲線和定位跟蹤圖，予以實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，因此設(shè)計(jì)出一種能夠獲取鋼 材在熱軋后控冷線的實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置是十分必要的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí) 控冷溫度曲線記錄裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取在熱軋后控冷線多方位的安裝多個(gè)溫度傳感器，所 述溫度傳感器安裝在可以旋轉(zhuǎn)的軸上，通過(guò)控制軸的旋轉(zhuǎn)，使溫度傳感器檢測(cè)角度的變化， 達(dá)到可以檢測(cè)鋼材橫向任一位置的表面溫度數(shù)據(jù)的目的。對(duì)鋼材在熱軋后控冷線上的上、 下表面溫度、冷卻裝置、輥道速度實(shí)時(shí)工藝參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且繪制出鋼材在熱軋后控 冷線上、下實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖，以克服現(xiàn)有技術(shù)中鋼材在熱軋后控冷線的控制冷卻過(guò)程沒(méi)有實(shí)時(shí)控冷溫度曲線顯示和記錄的缺陷。
本發(fā)明提出的鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置，所述實(shí)時(shí)控冷 曲線圖是由兩部分組成既為鋼材的實(shí)時(shí)控冷曲線圖和定位跟蹤圖組成的。
所述實(shí)時(shí)控冷溫度曲線的繪制方法是將采集的各個(gè)溫度傳感器的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù) 繪制出溫度曲線子圖，按照各個(gè)溫度傳感器的順序排列溫度曲線子圖，計(jì)算出溫度曲線子 圖數(shù)據(jù)的平均值，并且在各個(gè)溫度曲線子圖上標(biāo)注平均值的點(diǎn)，將平均值的點(diǎn)做連線處理， 該連線既是鋼材在控冷線的實(shí)時(shí)控冷溫度曲線。
所述實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖既是各個(gè)溫度傳感器的溫度曲線子圖的集合。還可以由 鋼材的上、下兩部分實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖組成。
所述溫度傳感器是安裝在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的軸上，通過(guò)控制軸的旋轉(zhuǎn)，溫度傳感器采 集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)就是鋼材橫向任一位置的溫度數(shù)據(jù)。安裝在控冷線的上方是檢測(cè)鋼材的上表 面溫度，繪制上部分實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖；還安裝在控冷線的下方是用于檢測(cè)鋼材的下表 面溫度，繪制下部分實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖。
所述溫度傳感器的分布，其方法是在所生產(chǎn)鋼材控冷溫度相變區(qū)范圍內(nèi)的溫度傳 感器之間的距離至少是2米距離，控冷溫度相變區(qū)以外的溫度傳感器之間的距離可以是 5 10米；
所述定位跟蹤圖的繪制方法首先確認(rèn)鋼材在控冷線的頭部和尾部，其確認(rèn)方法 是控冷線第一個(gè)溫度傳感器的溫度跳變到> 600°C時(shí)刻、確認(rèn)為鋼材的頭部。當(dāng)控冷線第 一個(gè)溫度傳感器的溫度跳變到<100°C時(shí)刻，就確認(rèn)為鋼材的尾部。鋼材在控冷線的控制冷 卻過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間的確認(rèn)鋼材頭部確認(rèn)的時(shí)間為鋼材控制冷卻過(guò)程開(kāi)始時(shí)間， 當(dāng)控冷線最后一個(gè)溫度傳感器的溫度跳變到< 100°C時(shí)刻，為鋼材在控冷線的控制冷卻過(guò) 程的結(jié)束時(shí)間。鋼材在控冷線運(yùn)行的過(guò)程是根據(jù)控冷線輥道電機(jī)的速度與時(shí)間的推移，分 別計(jì)算出鋼材頭部、尾部當(dāng)前所到達(dá)的相應(yīng)位置，并且繪制出鋼材在控冷線上的定位跟蹤 圖。
本發(fā)明提出的一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置還包括上 旋轉(zhuǎn)軸、下旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)裝置、溫度采集PLC，輥道電機(jī)控制PLC，冷卻裝置控制PLC，數(shù)據(jù)采 集服務(wù)器，控制臺(tái)顯示終端，基礎(chǔ)自動(dòng)化LEVEL 1系統(tǒng)，過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理裝 置，企業(yè)ERP系統(tǒng)。
所述旋轉(zhuǎn)軸是用于安裝所述溫度傳感器的，通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)裝置來(lái)控制所述旋轉(zhuǎn)軸 的旋轉(zhuǎn)，達(dá)到所述溫度傳感器采集鋼材橫向任一位置的溫度曲線的目的。所述上旋轉(zhuǎn)軸是 安裝在控冷線上方的。所述下旋轉(zhuǎn)軸是安裝在控冷線下方的。
所述旋轉(zhuǎn)裝置是用于控制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)需要其工作方式為可以將溫度傳 感器檢測(cè)角度固定在一個(gè)位置上，還可以不間斷的旋轉(zhuǎn)，對(duì)鋼材橫向表面溫度進(jìn)行不間斷 的掃描，達(dá)到完成對(duì)鋼材表面溫度全方位檢測(cè)的目的。所述旋轉(zhuǎn)裝置的工作狀態(tài)是由數(shù)據(jù) 采集服務(wù)器控制的。
所述溫度傳感器還有用于采集工廠環(huán)境溫度、冷卻介質(zhì)溫度數(shù)據(jù)的溫度傳感器。
所述冷卻裝置控制PLC是用于控制冷卻裝置工作狀態(tài)的。其冷卻介質(zhì)可以是冷卻 風(fēng)或者是冷卻水等。
所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，設(shè)置于所述基礎(chǔ)自動(dòng)化LEVEL 1系統(tǒng)中，用于從所述溫度采集PLC、輥道電機(jī)控制PLC、冷卻裝置控制PLC的DB塊中采集實(shí)時(shí)溫度、輥道速度、冷卻裝 置開(kāi)啟狀態(tài)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)采集時(shí)間周期至少為50ms。
所述數(shù)據(jù)處理裝置，設(shè)置于所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)中，用于接收所述企業(yè)ERP 系統(tǒng)發(fā)送的鋼坯爐罐號(hào)、化學(xué)成分和成品鋼材的力學(xué)性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。
所述數(shù)據(jù)處理裝置還用于對(duì)所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)軟 件進(jìn)行處理，生成鋼材在控冷線上的控冷溫度曲線、定位跟蹤圖。當(dāng)鋼材在控冷線控制冷卻 過(guò)程結(jié)束時(shí)，將該鋼材的爐罐號(hào)、化學(xué)成分、軋制批號(hào)、鋼坯跟蹤號(hào)、實(shí)時(shí)控冷溫度、輥道速 度、冷卻裝置狀態(tài)數(shù)據(jù)和控冷線的異常狀態(tài)(輥道爬速，停止，冷卻裝置停止)信息進(jìn)行存 儲(chǔ)。
所述數(shù)據(jù)處理裝置存儲(chǔ)有該軋制批次鋼材在控冷線上運(yùn)行開(kāi)始時(shí)的輥道速度、冷 卻裝置開(kāi)啟狀態(tài)的設(shè)定值。若鋼材在控冷線控制冷卻過(guò)程中輥道速度、冷卻裝置開(kāi)啟狀態(tài) 出現(xiàn)偏離設(shè)定值時(shí)的異常狀態(tài)如下所示
1、輥道速度在設(shè)定值的50%以下的速度(爬速)運(yùn)行時(shí)，說(shuō)明控冷線輥道出現(xiàn)異 常。在控制臺(tái)顯示終端上顯示輥道爬速的報(bào)警信息。
2、輥道速度異常停機(jī)時(shí)，在控制臺(tái)顯示終端上顯示輥道停止的報(bào)警信息。
3、冷卻裝置由運(yùn)行狀態(tài)突然停止時(shí)，在控制臺(tái)顯示終端上顯示冷卻裝置停機(jī)的報(bào)Sfc/=自目 I 口 ；κ、。
所述數(shù)據(jù)處理裝置在接收到該鋼材批次的力學(xué)性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)以后，將該鋼材的完 整數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中，建立該鋼材在熱軋后控冷線控制冷卻過(guò)程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檔案予以保 存。其數(shù)據(jù)表包括鋼坯的爐罐號(hào)、化學(xué)成分、鋼坯跟蹤號(hào)、軋制時(shí)間、工廠環(huán)境溫度、冷卻介 質(zhì)溫度、通過(guò)控冷線控制冷卻開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間、控制冷卻時(shí)間內(nèi)的溫度值、輥道速度、 冷卻裝置狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和成品鋼材經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的力學(xué)性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，異常狀態(tài)報(bào)警的信息 包括輥道爬速、輥道停機(jī)、冷卻裝置停機(jī)。
所述控制臺(tái)顯示終端，設(shè)置于所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)中，用于所述數(shù)據(jù)處理 裝置生成的鋼材在控冷線的控冷溫度曲線、定位跟蹤圖的顯示；當(dāng)控冷線出現(xiàn)異常狀態(tài) (輥道爬速，停止，冷卻裝置的停止)時(shí)顯示報(bào)警信號(hào)。還用于通過(guò)顯示終端上對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的 工作狀態(tài)的設(shè)定。
所述企業(yè)ERP系統(tǒng)，是設(shè)置于所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)的上一級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于 收集煉鋼廠鋼坯的爐罐號(hào)、化學(xué)成分、鋼材經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)后的成品材的力學(xué)性能等檢驗(yàn)數(shù) 據(jù)信息，并且將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理裝置中。
本發(fā)明還具有歷史數(shù)據(jù)追溯管理。工程技術(shù)人員根據(jù)需要隨時(shí)可以調(diào)用數(shù)據(jù)處理 裝置中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行鋼材熱軋后實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖的顯示和統(tǒng)計(jì)分析。
本發(fā)明可以產(chǎn)生以下有益效果其一，本發(fā)明是通過(guò)采集鋼材在熱軋后控冷線的 溫度，輥道速度、冷卻裝置開(kāi)啟狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，繪制出控冷溫度曲線和定位跟蹤圖，并在 計(jì)算機(jī)的終端上顯示出來(lái)的。根據(jù)需要還可以通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)使溫度傳感器采集的 角度變化，達(dá)到采集鋼材橫向任一位置的控冷溫度曲線的目的。其二，適應(yīng)能力強(qiáng)，用于板 材在熱軋后控冷線是采用上、下部都設(shè)置有溫度傳感器采集控冷溫度數(shù)據(jù)；還可以用于線 材在熱軋后控冷線的上方設(shè)置溫度傳感器采集控冷溫度數(shù)據(jù)。其三，可以根據(jù)鋼坯的化學(xué) 成分、氣候的變化、鋼材在熱軋后控冷線的實(shí)時(shí)控冷溫度、力學(xué)性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析、減少工程技術(shù)人員的手工勞動(dòng)，提高鋼材的產(chǎn)品質(zhì)量，保證其力學(xué)性能的 穩(wěn)定性。其四、具有歷史數(shù)據(jù)追溯管理功能。當(dāng)需要時(shí)可以調(diào)用數(shù)據(jù)處理裝置中的歷史數(shù) 據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控冷溫度曲線的顯示和統(tǒng)計(jì)分析，供工程技術(shù)人員對(duì)鋼材在熱軋后控冷線的實(shí) 時(shí)控冷溫度曲線進(jìn)行研究，改進(jìn)控制軋制、冷卻工藝參數(shù)，達(dá)到改善鋼材力學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)節(jié) 約合金資源，降低軋制成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。


圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例用于鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明一種實(shí)施例采集溫度傳感器的實(shí)時(shí)溫度曲線子圖4為本發(fā)明一種實(shí)施例用于鋼材(線材)在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線 圖5為本發(fā)明一種實(shí)施例用于鋼材(線材)在熱軋后控冷線“輥道爬速”報(bào)警的 實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖6為本發(fā)明一種實(shí)施例用于鋼材(線材)在熱軋后控冷線“輥道停止”報(bào)警的 實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖中
1-上控冷曲線，2-下控冷曲線，3-溫度傳感器，4-上旋轉(zhuǎn)軸，5-下旋轉(zhuǎn)軸，6-旋 轉(zhuǎn)裝置，7-冷卻裝置，8-鋼材，9-溫度采集PLC，10-輥道電機(jī)控制PLC，11-冷卻裝置控制 PLC, 12-數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，13-控制臺(tái)顯示終端，14-基礎(chǔ)自動(dòng)化LEVEL 1系統(tǒng)，15-過(guò)程控 制LEVEL 2系統(tǒng)，16-數(shù)據(jù)處理裝置，17-企業(yè)ERP系統(tǒng)具體實(shí)施方式
以下結(jié)合

和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本發(fā)明一種實(shí)施例如圖1、圖2所示。提出的一種鋼材在熱軋后控冷線的控冷溫度 曲線圖記錄裝置包括上控冷曲線1，下控冷曲線2，溫度傳感器3，上旋轉(zhuǎn)軸4，下旋轉(zhuǎn)軸5， 旋轉(zhuǎn)裝置6，冷卻裝置7，鋼材8，溫度采集PLC9，輥道電機(jī)控制PLClO，冷卻裝置控制PLCl 1， 數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12，控制臺(tái)顯示終端13，基礎(chǔ)自動(dòng)化LEVEL 1系統(tǒng)14，過(guò)程控制LEVEL 2系 統(tǒng)15，數(shù)據(jù)處理裝置16，企業(yè)ERP系統(tǒng)17
步驟一、所述鋼材在熱軋后控冷線控冷溫度曲線圖記錄裝置啟動(dòng)。所述數(shù)據(jù)采集 服務(wù)器12接收所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)發(fā)送來(lái)的軋制鋼材的鋼坯跟蹤號(hào)信息存儲(chǔ)到實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。在控制臺(tái)顯示終端上進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)裝置6的工作狀態(tài)(旋轉(zhuǎn)或者固定角度)的 設(shè)定和調(diào)整。所述上旋轉(zhuǎn)軸4、下旋轉(zhuǎn)軸5按照設(shè)定的工作方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或者固定在某個(gè)角 度位置。所述控制臺(tái)顯示終端13在屏幕上顯示實(shí)時(shí)控冷溫度曲線步驟二、所述鋼材8經(jīng)過(guò)精軋機(jī)軋制之后進(jìn)入到控冷線，所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12 讀取到所述溫度采集PLC9 DB塊的第一個(gè)上、下溫度傳感器的溫度跳變達(dá)到> 600°C時(shí)，確 認(rèn)該時(shí)刻為所述鋼材8的頭部時(shí)間和進(jìn)入控冷線開(kāi)始時(shí)間。所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12分別 讀取所述溫度采集PLC9、輥道電機(jī)控制PLC10，冷卻裝置控制PLCll DB塊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，開(kāi)始 記錄控冷溫度、輥道速度、冷卻裝置開(kāi)啟狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)采集時(shí)間周期至少為50ms。
步驟三、所述數(shù)據(jù)處理裝置16訪問(wèn)所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12，讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中相 應(yīng)的各個(gè)溫度傳感器3的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)，繪制上、下實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖中子圖的溫度曲 線，計(jì)算當(dāng)前檢測(cè)的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)的平均值，在相應(yīng)的位置上標(biāo)注平均值的點(diǎn)，將各個(gè)子圖 上平均值的點(diǎn)做連線，繪制出所述鋼材8在控冷線上的實(shí)時(shí)控冷溫度曲線，通過(guò)控制臺(tái)顯 示終端13顯示出來(lái)。
步驟四、所述數(shù)據(jù)處理裝置16訪問(wèn)所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12，讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中鋼 材頭部到位信息，在定位跟蹤圖上繪制所述鋼材8進(jìn)入控冷線的頭部，根據(jù)讀取的所述數(shù) 據(jù)采集服務(wù)器12的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的輥道速度，隨時(shí)間的推移，計(jì)算頭部達(dá)到的位置并 且將頭部移動(dòng)到該位置上、從頭部的位置到控冷線的開(kāi)始位置繪制所述鋼材8的實(shí)體圖形 同時(shí)也在通過(guò)控制臺(tái)顯示終端13顯示出來(lái)。時(shí)間周期至少為1秒，既為鋼材在控冷線上顯 示的時(shí)間周期是每1秒鐘移動(dòng)一次。
步驟五、所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12讀取到所述溫度采集PLC9 DB塊的的第一個(gè)上、 下溫度傳感器3檢測(cè)溫度跳變達(dá)到< 100°C時(shí)，確認(rèn)該時(shí)刻為所述鋼材8的尾部時(shí)間，繪制 出鋼材在控冷線的所述鋼材8的尾部，并在控制臺(tái)顯示終端13定位跟蹤圖上顯示所述鋼材 8的尾部。
步驟六、所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12讀取到溫度采集PLC9 DB塊的最后一個(gè)上、下溫 度傳感器3的溫度跳變達(dá)到< 100°C時(shí)，確認(rèn)該時(shí)刻為所述鋼材8在控冷線的控制冷卻過(guò)程 的結(jié)束時(shí)間。所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12結(jié)束記錄控冷溫度、輥道速度、冷卻裝置開(kāi)啟狀態(tài)的 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且將采集到的所述鋼材8在控冷線的控冷溫度、輥道速度、冷卻裝置開(kāi)啟狀態(tài) 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、鋼坯跟蹤號(hào)、輥道速度異常、冷卻裝置異常信息發(fā)送到所述過(guò)程控制LEVEL 2 系統(tǒng)15中的所述數(shù)據(jù)處理服務(wù)器16進(jìn)行存儲(chǔ)。
步驟七、所述數(shù)據(jù)處理裝置16訪問(wèn)所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12，讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的 輥道速度，當(dāng)實(shí)時(shí)輥道速度數(shù)據(jù)低于設(shè)定值的50%或者為0時(shí)，表示輥道速度爬速和停止， 立即在控制臺(tái)顯示終端13屏幕上顯示輥道速度異常狀態(tài)的報(bào)警信號(hào)。
步驟八、所述數(shù)據(jù)處理裝置16訪問(wèn)所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12，讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的 冷卻裝置的實(shí)時(shí)開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)實(shí)時(shí)開(kāi)啟狀態(tài)與設(shè)定的開(kāi)啟狀態(tài)不同時(shí)，表示冷卻裝置異常， 立即在控制臺(tái)顯示終端13屏幕上顯示冷卻裝置異常的報(bào)警信號(hào)。
步驟九、所述數(shù)據(jù)處理裝置16將接收到的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12發(fā)送來(lái)的所述鋼材8 在熱軋后控冷線的控冷溫度、輥道速度、冷卻裝置開(kāi)啟狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后、將該實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與 鋼坯跟蹤號(hào)；輥道速度、冷卻裝置異常信息一并進(jìn)行存儲(chǔ)。若輥道速度異?；蛘呃鋮s裝置異 常信息，將該信息發(fā)送到企業(yè)ERP系統(tǒng)17，做為所述鋼材質(zhì)量判定的依據(jù)。
步驟十、所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)15中的控制臺(tái)顯示終端13可以隨時(shí)調(diào)用所 述數(shù)據(jù)處理裝置16的歷史數(shù)據(jù)，用于顯示所述鋼材8在熱軋后控冷線控制冷卻過(guò)程的控冷 溫度曲線圖。
本發(fā)明的實(shí)施例所述數(shù)據(jù)處理裝置16還用于通過(guò)對(duì)在線采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括 工廠環(huán)境溫度、鋼材通過(guò)控冷線控制冷卻開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間、控制冷卻時(shí)間內(nèi)的溫度傳 感器3的溫度值、輥道電機(jī)控制PLClO的輥道速度、冷卻裝置控制PLCll的冷卻裝置狀態(tài)， 鋼材的物料跟蹤數(shù)據(jù)包括爐罐號(hào)、鋼坯跟蹤號(hào)、化學(xué)成分、成品鋼材力學(xué)性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，還8包括輥道速度、冷卻裝置狀態(tài)的異常報(bào)警數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，建立該所述鋼材8在熱軋后控冷線 的控制冷卻過(guò)程完整的歷史數(shù)據(jù)表。為工程技術(shù)人員提供鋼材在熱軋后控冷線的控制冷卻 過(guò)程工藝參數(shù)的歷史信息，便于研究在不同的工廠環(huán)境溫度、鋼坯化學(xué)成分、控冷溫度、冷 卻介質(zhì)溫度、輥道速度、冷卻裝置狀態(tài)的生產(chǎn)工藝條件下鋼材的金相組織，力學(xué)性能穩(wěn)定性 的變化情況。
圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖；該圖是由兩 部分組成鋼材在熱軋后控冷線的上、下實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖和定位跟蹤圖。
繪制鋼材在熱軋后控冷線的上、下實(shí)時(shí)控冷曲線圖的方法
所述數(shù)據(jù)處理裝置16通過(guò)訪問(wèn)所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12，分別讀取各個(gè)溫度傳感 器3的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)繪制出實(shí)時(shí)溫度曲線子圖，如圖3所示。實(shí)時(shí)溫度曲線子圖的 X軸為時(shí)間，其值在0 30秒之間；Y軸為溫度值，下限為0°C。由于鋼材在控制軋制由于 品種的不同，精軋機(jī)的終軋溫度是不一樣的，所以上限取設(shè)定的終軋溫度*105%的值。將繪 制的實(shí)時(shí)溫度曲線子圖按照各自溫度傳感器3的位置順序進(jìn)行排列，形成鋼材從控冷線的 入口到出口的各個(gè)溫度傳感器3的溫度曲線子圖的集合。同時(shí)計(jì)算出溫度曲線子圖實(shí)時(shí)溫 度的平均值，并且在各個(gè)溫度曲線子圖上標(biāo)注平均值的點(diǎn)，將各個(gè)溫度曲線子圖平均值的 點(diǎn)按照順序做連線處理，該連線既為鋼材在熱軋后控冷線的實(shí)時(shí)控冷溫度曲線，從而完成 鋼材在熱軋后控冷線的上、下實(shí)時(shí)控冷曲線圖。
繪制鋼材的定位跟蹤圖的方法
首先確認(rèn)鋼材在控冷線的頭部和尾部，其確認(rèn)方法是控冷線第一個(gè)溫度傳感器 的溫度跳變到> 600°C時(shí)刻、確認(rèn)為鋼材的頭部。當(dāng)控冷線第一個(gè)溫度傳感器的溫度跳變到 ^ 100°c時(shí)刻，就確認(rèn)為鋼材的尾部。鋼材在控冷線的控制冷卻過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間 的確認(rèn)鋼材頭部確認(rèn)的時(shí)間為鋼材控制冷卻過(guò)程開(kāi)始時(shí)間，當(dāng)控冷線最后一個(gè)溫度傳感 器的溫度跳變到< 100°c時(shí)刻，為鋼材在控冷線的控制冷卻過(guò)程的結(jié)束時(shí)間。鋼材在控冷線 運(yùn)行的過(guò)程是根據(jù)控冷線各段輥道電機(jī)的速度與時(shí)間的推移，分別計(jì)算出鋼材頭部、尾部 當(dāng)前所到達(dá)的相應(yīng)位置，并且繪制出鋼材在控冷線上的定位跟蹤圖。
圖2是一種實(shí)施例的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12設(shè)置在過(guò)程控制LEVEL 1系統(tǒng)14中，用于采集基礎(chǔ)自動(dòng) 化LEVELl系統(tǒng)14的所述溫度采集PLC9、輥道電機(jī)控制PLC10、冷卻裝置控制PLCll的DB 塊的數(shù)據(jù)，將采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和接收所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)15發(fā)送來(lái)的鋼坯跟蹤號(hào)信 息共同的存儲(chǔ)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。
所述數(shù)據(jù)處理裝置16設(shè)置在基礎(chǔ)自動(dòng)化LEVEL 2系統(tǒng)15中，用于通過(guò)基礎(chǔ)自動(dòng) 化LEVELl系統(tǒng)訪問(wèn)所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器12的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件將采集到的實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，繪制出鋼材在熱軋后控冷線的上、下實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖、定位跟蹤圖， 并通過(guò)控制臺(tái)顯示終端13屏幕予以顯示出來(lái)。
所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)15具有鋼坯信息跟蹤功能，用于鋼坯到達(dá)熱軋后控冷 線時(shí)將鋼坯跟蹤號(hào)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)采集服務(wù)器12中，以便于鋼材在控冷線的信息跟蹤、并 且在每個(gè)鋼材的實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖上進(jìn)行的標(biāo)注，并且與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一并存儲(chǔ)，以便于鋼 坯跟蹤號(hào)與實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)起來(lái)。
所述企業(yè)ERP系統(tǒng)17是收集鋼坯的爐罐號(hào)、化學(xué)成分和成品鋼材經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)以后的力學(xué)性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。還用于接收過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)15發(fā)送的鋼材在控制冷卻過(guò)程中 的異常數(shù)據(jù)信息。
控制臺(tái)操作人員可以通過(guò)觀察所述控制臺(tái)顯示終端13屏幕上的鋼材在熱軋后控 冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線記錄圖的實(shí)時(shí)變化情況，根據(jù)成品鋼材的力學(xué)性能的反饋數(shù)據(jù)，隨 時(shí)對(duì)加熱爐鋼坯加熱溫度、出爐溫度、軋制過(guò)程的溫度、控冷線的輥道速度、冷卻裝置的開(kāi) 啟狀態(tài)等相關(guān)生產(chǎn)、工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，選擇最佳的控制軋制、控制冷卻的生產(chǎn)、工藝方案， 使鋼材的金相組織、力學(xué)性能達(dá)到比較理想狀態(tài)。
圖4為本發(fā)明一種實(shí)施例用于鋼材(線材)在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線 圖5為本發(fā)明一種實(shí)施例用于鋼材(線材)在熱軋后控冷線“輥道爬速”報(bào)警的 實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖6為本發(fā)明一種實(shí)施例用于鋼材(線材)在熱軋后控冷線“輥道停止”報(bào)警的 實(shí)時(shí)控冷溫度曲線以上所述為本發(fā)明一部分的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易的進(jìn)行變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為 準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置，其特征在于所述鋼材在熱軋后控冷線的實(shí)時(shí)控冷曲線圖是由兩部分組成既為鋼材的實(shí)時(shí)控冷曲 線圖和定位跟蹤圖。所述實(shí)時(shí)控冷溫度曲線的繪制方法將采集的各個(gè)溫度傳感器實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)繪制出溫 度曲線子圖，按照各個(gè)溫度傳感器的順序排列溫度曲線子圖，計(jì)算出溫度曲線子圖數(shù)據(jù)的 平均值，并且在各個(gè)溫度曲線子圖上標(biāo)注平均值的點(diǎn)，將平均值的點(diǎn)做連線處理，該連線就 是鋼材在控冷線的實(shí)時(shí)控冷溫度曲線。所述實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖既是各個(gè)溫度傳感器的溫度曲線子圖的集合。還可以由鋼材 的上、下兩部分實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖組成。所述定位跟蹤圖的繪制方法確認(rèn)鋼材在控冷線的頭部和尾部，鋼材在控制冷卻過(guò)程 的開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間。計(jì)算出鋼材頭部、尾部當(dāng)前所到達(dá)的相應(yīng)位置，并且繪制出鋼材在 控冷線上的定位跟蹤圖。所述定位跟蹤圖是位于是上、下兩部分實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置，其 特征在于所述溫度傳感器的設(shè)置，其方法是在所生產(chǎn)鋼材控冷溫度相變區(qū)范圍內(nèi)的溫度傳感器 之間的距離至少是2米距離，控冷溫度相變區(qū)以外的溫度傳感器之間的距離可以是5 10 米；所述溫度傳感器是安裝在一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的軸上，通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)可以采集到鋼 材橫向任一位置的溫度值；所述溫度傳感器還分布在控冷線的上方和下方，用于采集鋼材在控冷線控制冷卻過(guò)程 的上表面和下表面的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置，其 特征在于所述旋轉(zhuǎn)軸是用于安裝所述溫度傳感器的，通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)裝置來(lái)控制所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。所述旋轉(zhuǎn)裝置是用于控制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，可以將軸旋轉(zhuǎn)固定在一個(gè)位置上，還可以不 間斷的進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。所述旋轉(zhuǎn)裝置的工作狀態(tài)是由數(shù)據(jù)采集服務(wù)器控制的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置，其 特征在于所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)采集的鋼材在熱軋后控冷線的冷卻溫度、冷卻介質(zhì)溫度、工廠 環(huán)境溫度、輥道速度、冷卻裝置開(kāi)啟狀態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。還包括鋼坯信息爐罐號(hào)、化學(xué)成分、軋 制批號(hào)、鋼坯跟蹤號(hào)、力學(xué)性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4項(xiàng)所述任一項(xiàng)的一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖 記錄裝置，其特征在于一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置還包括旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)裝置、溫 度采集PLC、輥道電機(jī)控制PLC、冷卻裝置控制PLC、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、控制臺(tái)顯示終端、基礎(chǔ) 自動(dòng)化LEVEL 1系統(tǒng)、過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理裝置、企業(yè)ERP系統(tǒng)。所述溫度采集PLC、輥道電機(jī)控制PLC、冷卻裝置控制PLC設(shè)置于所述基礎(chǔ)自動(dòng)化LEVELl系統(tǒng)中，用于采集控冷線溫度傳感器的溫度、輥道速度、冷卻裝置開(kāi)啟狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)。所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，設(shè)置于所述基礎(chǔ)自動(dòng)化LEVEL 1系統(tǒng)中，用于從所述溫度采集 PLC、輥道電機(jī)控制PLC、冷卻裝置控制PLC的DB塊中采集實(shí)時(shí)溫度、輥道電機(jī)的速度、冷卻 裝置狀態(tài)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)采集時(shí)間周期至少為50ms。所述數(shù)據(jù)處理裝置，設(shè)置于所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)中，用于接收所述企業(yè)ERP系統(tǒng) 發(fā)送的鋼坯爐罐號(hào)、化學(xué)成分和成品鋼材的力學(xué)性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)處理裝置用于對(duì)所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行 處理，生成鋼材在控冷線上的控冷溫度曲線、定位跟蹤圖。當(dāng)鋼材在控冷線控制冷卻過(guò)程結(jié) 束時(shí)，將該鋼材的爐罐號(hào)、化學(xué)成分、軋制批號(hào)、鋼坯跟蹤號(hào)、實(shí)時(shí)控冷溫度、輥道速度、冷卻 裝置狀態(tài)數(shù)據(jù)和控冷線的異常狀態(tài)(輥道爬速，停止，冷卻裝置停止)信息進(jìn)行存儲(chǔ)。所述控制臺(tái)顯示終端，設(shè)置于所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)中，用于所述數(shù)據(jù)處理裝置 生成的鋼材在控冷線的控冷溫度曲線、定位跟蹤圖的顯示；當(dāng)控冷線的異常狀態(tài)時(shí)顯示報(bào) 警信號(hào)。還用于通過(guò)顯示終端上對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的工作狀態(tài)的設(shè)定。所述企業(yè)ERP系統(tǒng)，是設(shè)置于所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)的上一級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于收集 煉鋼廠鋼坯的爐罐號(hào)、化學(xué)成分、鋼材經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)后的成品材的力學(xué)性能等檢驗(yàn)數(shù)據(jù)信 息，并且將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理裝置中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置，其 特征在于所述基礎(chǔ)自動(dòng)化LEVEL 1系統(tǒng)，用于連接所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、溫度采集PLC、輥道電 機(jī)控制PLC、冷卻裝置控制PLC ；為所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)提供鋼材在控冷線的溫度、輥 道速度、冷卻裝置狀態(tài)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)，用于連接所述數(shù)據(jù)處理裝置、控制臺(tái)顯示終端；還與所述 企業(yè)ERP系統(tǒng)連接。所述過(guò)程控制LEVEL 2系統(tǒng)設(shè)置有鋼坯物料跟蹤系統(tǒng)，用于對(duì)鋼坯在 入爐前進(jìn)行編號(hào)，生成鋼坯跟蹤號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述項(xiàng)所述任一項(xiàng)的一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲 線圖記錄裝置，其特征在于所述一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置具有歷史數(shù)據(jù)追溯管理 功能。當(dāng)需要時(shí)可以調(diào)用數(shù)據(jù)處理裝置中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫 度曲線圖的顯示和統(tǒng)計(jì)分析。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖記錄裝置。在控冷線上設(shè)置多個(gè)溫度傳感器并且安裝在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的軸上，控制軸的旋轉(zhuǎn)，溫度傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)就是鋼材橫向任一位置的溫度數(shù)據(jù)，繪制各個(gè)溫度傳感器的溫度曲線子圖、將子圖按順序排列，計(jì)算當(dāng)前實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)的平均值，在子圖上標(biāo)注平均值的點(diǎn)，連接各點(diǎn)的連線既為鋼材在熱軋后控冷線實(shí)時(shí)控冷溫度曲線，控制臺(tái)顯示終端將實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖顯示出來(lái)。并有控冷線異常狀態(tài)報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)追溯管理功能。技術(shù)人員可以通過(guò)觀察鋼材在熱軋后控冷線的實(shí)時(shí)控冷溫度曲線圖，研究控制冷卻工藝過(guò)程，進(jìn)而改善產(chǎn)品的力學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)節(jié)約合金資源，降低軋制成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
文檔編號(hào)G01K1/02GK102034284SQ20101050627
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者魏卿軒, 魏和洪 申請(qǐng)人:魏卿軒