專利名稱：連退機(jī)組爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析及在線監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于續(xù)退火技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種連退機(jī)組爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析及在 線監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
近年來，由于家用電器、汽車、電子、航天等行業(yè)的巨大需求，使得板帶生產(chǎn)獲得迅 猛發(fā)展。隨著大部分板帶用戶由低端轉(zhuǎn)向高端，對帶鋼的質(zhì)量提出了越來越高的要求，高等 級板帶的開發(fā)和生產(chǎn)已經(jīng)成為衡量鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)水平高低的重要標(biāo)志。連續(xù)退火工序作為 高等級板帶生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要工序，其主要作用是改善帶材的機(jī)械性能，消除帶鋼冷 軋之后的加工硬化。
圖1為典型連續(xù)退火機(jī)組的生產(chǎn)工藝及設(shè)備布置示意圖。連續(xù)退火機(jī)組包括入 口張力輥組、預(yù)熱段、加熱段、均熱段、緩冷段、急冷段、時(shí)效段、終冷段以及淬水槽、出口張 力輥組等十個(gè)部分組成；預(yù)熱段、加熱段、均熱段、緩冷段、急冷段、時(shí)效段、終冷段分別由輥 徑不同的爐輥組成；入口張力輥組、出口張力輥組由張力輥組成，帶材從入口張力輥組開始 進(jìn)入連續(xù)退火爐內(nèi)，分別經(jīng)過預(yù)熱、加熱、均熱、緩冷、急冷、時(shí)效、終冷等子工序后被送入出 口張力輥組，完成退火過程。在帶鋼退火過程中，為了使得帶鋼能夠正常運(yùn)行，通過控制爐 輥之間的速差使得帶材保持一定的張力，并且從保證穩(wěn)定通板、防止帶材跑偏與熱瓢曲的 角度，在各個(gè)子工序段中張力大小設(shè)定是不一樣的。與此同時(shí)，為了監(jiān)控爐內(nèi)帶鋼的運(yùn)行情 況，機(jī)組會(huì)通過PDA數(shù)據(jù)記錄下帶鋼運(yùn)行過程中每一個(gè)子工序段在各個(gè)時(shí)刻帶材的張力等 參數(shù)。取樣周期一般是80毫秒。作為連退生產(chǎn)工序而言，在生產(chǎn)過程中，除了帶材的熱瓢曲、跑偏等問題之外，另 外一個(gè)重要的技術(shù)難題就是爐內(nèi)帶鋼發(fā)生振動(dòng)，與爐輥拍打，在爐輥與帶鋼表面形成橫向 條紋，影響帶鋼的表面質(zhì)量。附圖2為典型的爐輥表面橫向條紋實(shí)物圖，附圖3為典型的帶 鋼表面橫向條紋實(shí)物圖。由于連退爐是封閉的，以往，現(xiàn)場為了判斷爐內(nèi)帶鋼的振動(dòng)情況， 往往只能通過測試爐輥的水平與垂直振動(dòng)來間接分析爐內(nèi)帶鋼的振動(dòng)情況。但是，由于爐 輥的振動(dòng)與帶鋼的振動(dòng)區(qū)別非常大，帶鋼發(fā)生振動(dòng)時(shí)爐輥并不一定振動(dòng)，因此依靠測試爐 輥的振動(dòng)來分析爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)的方法效果不佳。特別的，由于爐輥振動(dòng)的測試，是通過外接 設(shè)備來進(jìn)行的，無法實(shí)現(xiàn)適時(shí)監(jiān)控，所得到的僅僅是某一特定鋼卷在特定時(shí)間段內(nèi)的振動(dòng)， 參考意義并不大。這樣，如何取出連退爐內(nèi)帶鋼的振動(dòng)信號，實(shí)現(xiàn)對帶鋼的振動(dòng)特性能夠進(jìn) 行在線、適時(shí)分析，最終采取有效的措施抑制振動(dòng)，消除帶鋼表面橫向條紋就成為現(xiàn)場技術(shù) 攻關(guān)的重點(diǎn)。為此，本發(fā)明經(jīng)過大量的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)與理論研究，結(jié)合連退機(jī)組的設(shè)備與工藝特 點(diǎn)，充分利用機(jī)組現(xiàn)有的PDA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過對給定時(shí)間段內(nèi)各個(gè)時(shí)刻帶鋼的實(shí)際張 力信號的處理，開發(fā)出相應(yīng)的爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析與在線監(jiān)控技術(shù)。采用本發(fā)明所提供 的相關(guān)技術(shù)，在不增加任何新設(shè)備的前提下，可以適時(shí)、定量的分析出主頻率、能量等爐內(nèi) 帶鋼振動(dòng)特性參數(shù)，并可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，從而為振動(dòng)的治理奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，并給 企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明方法原理清晰明了，計(jì)算速度快，適于在線使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種連退機(jī)組爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析及在線監(jiān)控方法，是 利用連續(xù)退火機(jī)組現(xiàn)有的PDA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過對爐內(nèi)各子工序段張力適時(shí)信號的處 理，定量分析出爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性參數(shù)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的在線監(jiān)控。本發(fā)明包括以下步驟(如圖4所示)(a)收集連續(xù)退火機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備工藝參數(shù)，包括連退機(jī)組預(yù)熱段、加熱段、均熱段、 緩冷段、急冷段、時(shí)效段、終冷段等各子工序的爐輥輥徑，入口張力輥組與出口張力輥組的 張力輥輥徑；(b)收集連續(xù)退火機(jī)組退火過程中帶鋼的寬度、厚度、鋼種以及信號采樣周期S(S 取值范圍為80-100毫秒)；(c)選擇爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析所需時(shí)間周期T，T取值范圍為3-5分鐘；(d)利用ibaAnalyzer軟件(數(shù)據(jù)分析軟件，用于數(shù)據(jù)采集分析)打開連退機(jī)組的 PDA數(shù)據(jù)庫；(e)以ASCII (美國信息互換標(biāo)準(zhǔn)代碼)模式分別導(dǎo)出時(shí)間周期T內(nèi)預(yù)熱、加熱、 均熱、緩冷、急冷、時(shí)效、終冷等子工序段內(nèi)帶鋼運(yùn)行中各個(gè)時(shí)刻的張力實(shí)際值，分別以數(shù)組 a” a2、a3> a4、a5、a6、a7來表示，并將其存儲成為DAT (數(shù)據(jù)文件)格式；(f)打開matlab (數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級技術(shù)計(jì)算語言)軟件，讀入步驟 (e)中所述DAT格式的文件，進(jìn)行振動(dòng)特性分析，基本步驟如下(如附圖5所示)fl)選擇爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)主頻分析上限值f ；f2)計(jì)算出取樣時(shí)間周期T內(nèi)的樣本數(shù)N ；f3)以急冷段為分析對象，以符號η代表時(shí)刻點(diǎn)，η = 1,2,……,N；f4)令時(shí)亥Ij t = n/f，設(shè)定目標(biāo)信號函數(shù)為F(t) = sin (2 π · 10 · t)；f5)令數(shù)組 x = a5;f6)取71 = plot(t，χ) (plot為matlab語言中的圖形函數(shù)，是該語言中的公開函 數(shù))，作出正弦信號的時(shí)域波形圖；f7)進(jìn)行FFT頻譜變換，基本方法為取y2 = FFT (χ, N)進(jìn)行FFT變換、取mag = abs(y2) (abs為matlab語言中的幅值函數(shù)，是該語言中的公開函數(shù))求出振動(dòng)幅值、取f\ = (0 length(y2)-l)*fs/length(y2) (length為matlab語言中的信號函數(shù)，是該語言中的公 開函數(shù))進(jìn)行對應(yīng)的頻率轉(zhuǎn)換；f8)令 power = mag2，取 y4 = plot(fi; power)作出功率頻譜圖；f9)根據(jù)功率頻譜圖找出急冷段帶鋼共振頻率(f/)i(i = 1,2,……，Hijl，Hijl為 急冷段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng)功率(P/) i ；flO)令χ = a2，轉(zhuǎn)入步驟f6)，重復(fù)步驟f6)至f8)，根據(jù)功率頻譜圖找出預(yù)熱段 帶鋼共振頻率(fy/)i(i = 1,2,……，ην，πν為預(yù)熱段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng) 功率(Pj)i ；fll)令x = a3，轉(zhuǎn)入步驟f6)，重復(fù)步驟f6)至f8)，根據(jù)功率頻譜圖找出加熱段帶鋼共振頻率(fj/) i (i = 1，2，……，Hij,, mJr為加熱段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng) 功率(PjZ)i ；
fl2)令x = a4，轉(zhuǎn)入步驟f6)，重復(fù)步驟f6)至f8)，根據(jù)功率頻 譜圖找出緩冷段 帶鋼共振頻率(fhl) i (i = 1，2，……，mhl，mhl為緩冷段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng) 功率(Phl*)i ；fl3)令x = a6，轉(zhuǎn)入步驟f6)，重復(fù)步驟f6)至f8)，根據(jù)功率頻譜圖找出時(shí)效段 帶鋼共振頻率(fs/) i (i = 1，2，……，msx，msx為時(shí)效段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng) 功率H ；fl4)令x = a7，轉(zhuǎn)入步驟f6)，重復(fù)步驟f6)至f8)，根據(jù)功率頻譜圖找出終冷段 帶鋼共振頻率(fzl*) i (i = 1，2，……，mzl，mzl為終冷段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng) 功率(PJi。fl5)完成振動(dòng)特性分析，輸出(f/) ”(P/) ” (fy；) ”(Py/) i、(f/)^ (PJr*) ” (fhl*)
i、(Phi ) i、(f sx ) i、(Psx ) i、(f zl ) i、(Psx ) i。(g)考慮到在連續(xù)退火過程中，只要帶鋼運(yùn)動(dòng)就必然伴隨著或強(qiáng)或弱的振動(dòng)。由于 弱振動(dòng)對帶鋼表面質(zhì)量沒有影響，因此不屬于治理與監(jiān)控的范圍。為了實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)帶鋼振動(dòng) 信號的監(jiān)控，給定臨界振動(dòng)功率允許值？_ ；(h)比較各段最大功率與臨界功率的大小，監(jiān)控是否存在有害振動(dòng)，判斷是否采取 抑振措施，基本步驟如下hi)判斷不等式maX(i^，P_是否成立，如果成立，則說明急冷段不存在有害振 動(dòng)，不必采取抑振措施。如果不成立，則說明急冷段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施；h2)判斷不等式max(P；), 是否成立，如果成立，則說明預(yù)熱段不存在有害振 動(dòng)，不必采取抑振措施。如果不成立，則說明預(yù)熱段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施；h3)判斷不等式是否成立，如果成立，則說明加熱段不存在有害振 動(dòng)，不必采取抑振措施。如果不成立，則說明加熱段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施；h4)判斷不等式彳Pmax是否成立，如果成立，則說明緩冷段不存在有害振 動(dòng)，不必采取抑振措施。如果不成立，則說明緩冷段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施；h5)判斷不等式max(《),是否成立，如果成立，則說明時(shí)效段不存在有害振 動(dòng)，不必采取抑振措施。如果不成立，則說明時(shí)效段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施；h6)判斷不等式max(巧I SPmax是否成立，如果成立，則說明終冷段不存在有害振
動(dòng)，不必采取抑振措施。如果不成立，則說明終冷段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施。(i)完成連退機(jī)組爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析及在線監(jiān)控。本發(fā)明結(jié)合連退機(jī)組的設(shè)備與工藝特點(diǎn)，充分利用機(jī)組現(xiàn)有的PDA數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)，通過對給定時(shí)間段內(nèi)各個(gè)時(shí)刻帶鋼的實(shí)際張力信號的處理，而開發(fā)出相應(yīng)的爐內(nèi)帶鋼 振動(dòng)特性分析與在線監(jiān)控技術(shù)。采用本發(fā)明所提供的相關(guān)技術(shù)，在不增加任何新設(shè)備的前 提下，可以適時(shí)、定量的分析出主頻率、能量等爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性參數(shù)，并可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān) 控，從而為振動(dòng)的治理奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，并給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明方法原理清 晰明了，計(jì)算速度快，適于在線使用。


圖1是本發(fā)明中典型連續(xù)退火機(jī)組的生產(chǎn)工藝及設(shè)備布置示意圖。其中，入口張 力輥組1、預(yù)熱段2、加熱段3、均熱段4、緩冷段5、急冷段6、時(shí)效段7、終冷段8以及淬水槽 9、出口張力輥組10、爐輥11、張力輥12、帶材13。圖2是本發(fā)明中典型的爐輥表面橫向條紋實(shí)物圖。圖3是本發(fā)明中典型的帶鋼表面橫向條紋實(shí)物圖。圖4是本發(fā)明中爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析框圖。圖5是本發(fā)明中爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析及在線監(jiān)控總框圖。圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例中帶鋼連續(xù)退火過程在急冷段的振動(dòng)特性分析及在線 監(jiān)控實(shí)現(xiàn)框圖。圖7ibaAnalyZer軟件打開連退機(jī)組的PDA數(shù)據(jù)庫的截圖。圖8為本發(fā)明實(shí)施1例中帶鋼連續(xù)退火過程在急冷段正弦信號的時(shí)域波形圖。圖9為本發(fā)明實(shí)施例1中帶鋼連續(xù)退火過程在急冷段的功率頻譜圖。圖10為本發(fā)明實(shí)施例1中帶鋼連續(xù)退火過程在急冷段的功率頻譜圖。圖11為本發(fā)明實(shí)施例1中帶鋼連續(xù)退火過程在急冷段的功率頻譜圖。圖12是本發(fā)明實(shí)施例2中帶鋼連續(xù)退火過程在均熱段的振動(dòng)特性分析及在線監(jiān) 控框圖。圖13為本發(fā)明實(shí)施例2中帶鋼連續(xù)退火過程在均熱段正弦信號的時(shí)域波形圖。圖14為本發(fā)明實(shí)施例2中帶鋼連續(xù)退火過程在均熱段的功率頻譜圖。圖15為本發(fā)明實(shí)施例2中帶鋼連續(xù)退火過程在均熱段的功率頻譜圖。圖16為本發(fā)明實(shí)施例2中帶鋼連續(xù)退火過程在均熱段的功率頻譜圖。圖17為本發(fā)明實(shí)施例2中帶鋼連續(xù)退火過程在均熱段的功率頻譜圖。
具體實(shí)施例方式以下借助附圖描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。實(shí)施例1為了闡述本發(fā)明的基本思想，現(xiàn)以急冷段為例，選擇來料牌號為SPCC、規(guī)格為 0. 8mmX 1250mm的帶鋼連續(xù)退火過程為例，借助于圖6來描述特定鋼種與規(guī)格的帶鋼在特 定的連續(xù)退火機(jī)組上的急冷段振動(dòng)特性分析及在線監(jiān)控實(shí)施過程。首先，在步驟1中，收集連續(xù)退火機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備工藝參數(shù)，得到預(yù)熱段、加熱段、均 熱段、緩冷段、急冷段、時(shí)效段、終冷段等各子工序的爐輥輥徑為0. 8m，入口張力輥組與出口 張力輥組的張力輥輥徑為1. 3m ；隨后，在步驟2中，收集相關(guān)參數(shù)得到帶鋼的寬度為1250mm，厚度為0. 8mm，鋼種為 SPCC，信號采樣周期為0. 08s ；隨后，在步驟3中，選擇爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析所需時(shí)間周期T = 180s ；隨后，在步驟4中，利用ibaAnalyzer軟件打開連退機(jī)組的PDA數(shù)據(jù)庫，如附圖7 所示；隨后，在步驟5中，以ASCII模式導(dǎo)出時(shí)間周期T = 180s急冷子工序段內(nèi)帶鋼運(yùn) 行中各個(gè)時(shí)刻的張力實(shí)際值，分別以數(shù)組a5來表示，并將其存儲成為DAT格式；
隨后，在步驟6中，打開matlab軟件，讀入步驟5中所述DAT格式的文件；隨后，在步驟7中，選擇爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)主頻分析上限值f = 500HZ ；隨后，在步驟8中，計(jì)算出取樣時(shí)間周期T內(nèi)的樣本數(shù)N = T/S = 180/0. 08 = 2250 ；隨后，在步驟9中，以符號n代表時(shí)刻點(diǎn)，n = 1，2，……，2250，并令時(shí)刻t = n/f = n/2250，設(shè)定目標(biāo)信號函數(shù)為F(t) = sin(2Ji 10 t)；隨后，在步驟10中，令數(shù)組x = a5，取yi = plot(t, x) (plot為matlab語言中的 圖形函數(shù)，是該語言中的公開函數(shù))，作出正弦信號的時(shí)域波形圖，如附圖8所示；隨后，在步驟11中，進(jìn)行FFT頻譜變換；隨后，在步驟12中，作出功率頻譜圖，如附圖9所示；隨后，在步驟13中，根據(jù)根據(jù)功率頻譜圖找出急冷段帶鋼共振頻率 (/；\ = 52.23Hz {/；\ = 141.8/fe ’振動(dòng)功率= 5.564d 1、機(jī)=4.387el0 ；隨后，在步驟14中，給定臨界振動(dòng)功率允許值Pmax = 1. 0e9 ；最后，在步驟IS中，先求出max(P;), =5.564dl，然后判斷不等式max( ;)^Pmax是
否成立？顯然不成立，說明急冷段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施。實(shí)施例2為了進(jìn)一步的闡述本發(fā)明的基本思想，再以均熱段為例，選擇來料牌號為DC04、規(guī) 格為0. 7mmX1000mm的帶鋼連續(xù)退火過程為例，借助于圖10來描述特定鋼種與規(guī)格的帶鋼 在特定的連續(xù)退火機(jī)組上的均熱段振動(dòng)特性分析及在線監(jiān)控實(shí)施過程。首先，在步驟1中，收集連續(xù)退火機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備工藝參數(shù)，得到預(yù)熱段、加熱段、均 熱段、緩冷段、急冷段、時(shí)效段、終冷段等各子工序的爐輥輥徑為0. 8m，入口張力輥組與出口 張力輥組的張力輥輥徑為1. 3m ；隨后，在步驟2中，收集相關(guān)參數(shù)得到帶鋼的寬度為1000mm，厚度為0. 7mm,鋼種為 DC04，信號采樣周期為0. 08s ；隨后，在步驟3中，選擇爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析所需時(shí)間周期T = 200s ；隨后，在步驟4中，利用ibaAnalyzer軟件打開連退機(jī)組的PDA數(shù)據(jù)庫；隨后，在步驟5中，以ASCII模式導(dǎo)出時(shí)間周期T = 200s均熱子工序段內(nèi)帶鋼運(yùn) 行中各個(gè)時(shí)刻的張力實(shí)際值，分別以數(shù)組a3來表示，并將其存儲成為DAT格式；隨后，在步驟6中，打開matlab軟件，讀入步驟5中所述DAT格式的文件；隨后，在步驟7中，選擇爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)主頻分析上限值f = 500HZ ；隨后，在步驟8中，計(jì)算出取樣時(shí)間周期T內(nèi)的樣本數(shù)N = T/S = 200/0. 08 = 2500 ；隨后，在步驟9中，以符號n代表時(shí)刻點(diǎn)，n = 1，2，……，2500，并令時(shí)刻t = n/f = n/2500，設(shè)定目標(biāo)信號函數(shù)為F(t) = sin(2Ji 10 t)；隨后，在步驟10中，令數(shù)組x = a5，取yi = plot(t, x) (plot為matlab語言中的 圖形函數(shù)，是該語言中的公開函數(shù))，作出正弦信號的時(shí)域波形圖，如附圖11所示；隨后，在步驟11中，進(jìn)行FFT頻譜變換；隨后，在步驟12中，作出功率頻譜圖，如附圖12所示；
隨后，在步驟13中，根據(jù)根據(jù)功率頻譜圖找出均熱段帶鋼共振頻率 <formula>formula see original document page 9</formula>,振動(dòng)功率<formula>formula see original document page 9</formula>隨后，在步驟14中，給定臨界振動(dòng)功率允許值Pmax = 1. 0e9 ；最后，在步驟15中，先 求出<formula>formula see original document page 9</formula>，然后判斷不等式是否成立？顯然成立，說明均熱段 不存在有害振動(dòng)，不必采取抑振措施。
權(quán)利要求
一種連退機(jī)組爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析及在線監(jiān)控方法，其特征在于包括以下步驟(a)收集連續(xù)退火機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備工藝參數(shù)，關(guān)鍵設(shè)備工藝參數(shù)包括連退機(jī)組預(yù)熱段、加熱段、均熱段、緩冷段、急冷段、時(shí)效段、終冷段各子工序的爐輥輥徑，入口張力輥組與出口張力輥組的張力輥輥徑；(b)收集連退機(jī)組退火過程中帶鋼的寬度，厚度，鋼種以及信號采樣周期S，S的取值范圍為80-100毫秒；(c)選擇爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析所需時(shí)間周期T，T的取值范圍為3-5分鐘；(d)利用ibaAnalyzer軟件打開連退機(jī)組的PDA數(shù)據(jù)庫；(e)以ASCII模式分別導(dǎo)出時(shí)間周期T內(nèi)預(yù)熱、加熱、均熱、緩冷、急冷、時(shí)效、終冷子工序段內(nèi)帶鋼運(yùn)行中各個(gè)時(shí)刻的張力實(shí)際值，分別以數(shù)組a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7來表示，并將其存儲成為DAT格式；(f)打開matlab軟件，讀入步驟(e)中所述DAT格式的文件，進(jìn)行振動(dòng)特性分析；(g)給定臨界振動(dòng)功率允許值Pmax；(h)比較各段最大功率與臨界功率的大小，監(jiān)控是否存在有害振動(dòng)，判斷是否采取抑振措施；(i)完成連退機(jī)組爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析及在線監(jiān)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(f)中的振動(dòng)特性分析，基本步 驟如下Π)選擇爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)主頻分析上限值f ； f2)計(jì)算出取樣時(shí)間周期T內(nèi)的樣本數(shù)N;f3)以急冷段為分析對象，以符號η代表時(shí)刻點(diǎn)，η = 1,2,……，N ； f4)令時(shí)刻t = n/f，設(shè)定目標(biāo)信號函數(shù)為F(t) = sin (2 π · 10 · t)； f5)令數(shù)組χ = a5 ；f6)取力=plot (t，x)，plot為matlab語言中的圖形函數(shù)，是該語言中的公開函數(shù)， 作出正弦信號的時(shí)域波形圖；f7)進(jìn)行FFT頻譜變換，基本方法為?。?= FFT(X，N)進(jìn)行FFT變換、取mag = abs(y2)，求出振動(dòng)幅值，abs為matlab語言中的幅值函數(shù)，取= (0 length (y2) _1) *fs/ length(y2)進(jìn)行對應(yīng)的頻率轉(zhuǎn)換，length為matlab語言中的信號函數(shù)； f8)令 power = mag2，取 y4 = plot(fi; power)作出功率頻譜圖； f9)根據(jù)功率頻譜圖找出急冷段帶鋼共振頻率(f/)”以及對應(yīng)的振動(dòng)功率(P^)i ；i =1,2,……，Hljl，Hljl為急冷段共振頻率的個(gè)數(shù)；flO)令x = a2，轉(zhuǎn)入步驟f6)，重復(fù)步驟f6)至f8)，根據(jù)功率頻譜圖找出預(yù)熱段帶鋼 共振頻率(fy/) i (i = 1，2，……，nv，myr為預(yù)熱段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng)功率(Pyr*)i;fll)令x = a3，轉(zhuǎn)入步驟f6)，重復(fù)步驟f6)至f8)，根據(jù)功率頻譜圖找出加熱段帶鋼 共振頻率(fj/) i (i = 1，2，……，Hij,, mJr為加熱段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng)功率 (Pjr) i ；fl2)令x = a4，轉(zhuǎn)入步驟f6)，重復(fù)步驟f6)至f8)，根據(jù)功率頻譜圖找出緩冷段帶鋼共振頻率(fhl) i (i = 1，2，……，mhl，mhl為緩冷段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng)功率 (Phl*) i ；fl3)令x = a6，轉(zhuǎn)入步驟f6)，重復(fù)步驟f6)至f8)，根據(jù)功率頻譜圖找出時(shí)效段帶鋼 共振頻率(fs/) i (i = 1，2，……，msx，msx為時(shí)效段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng)功率(Phl*)..K1 SX 7 1 >fl4)令x = a7，轉(zhuǎn)入步驟f6)，重復(fù)步驟f6)至f8)，根據(jù)功率頻譜圖找出終冷段帶鋼 共振頻率(fzl*) i (i = 1，2，……，mzl，mzl為終冷段共振頻率的個(gè)數(shù))，以及對應(yīng)的振動(dòng)功率(P *).Π5)完成振動(dòng)特性分析，輸出(f/)”(P/)”(f/)”(Pyr)” (fj；)^ (Pj/)”(fh廣)”(Phi ) i、(fSx ) i、(Psx ) i、(f"zl ) i、(Psx ) i。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(h)中的監(jiān)控是否存在有害振 動(dòng)，判斷是否采取抑振措施，包括以下步驟hi)判斷不等式SPmax是否成立，如果成立，則說明急冷段不存在有害振動(dòng)，不 必采取抑振措施。如果不成立，則說明急冷段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施；h2)判斷不等式SPmax是否成立，如果成立，則說明預(yù)熱段不存在有害振動(dòng)，不 必采取抑振措施。如果不成立，則說明預(yù)熱段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施；h3)判斷不等式max(巧SPmax是否成立，如果成立，則說明加熱段不存在有害振動(dòng)，不 必采取抑振措施。如果不成立，則說明加熱段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施；h4)判斷不等式SPmax是否成立，如果成立，則說明緩冷段不存在有害振動(dòng)，不 必采取抑振措施。如果不成立，則說明緩冷段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施；h5)判斷不等式max(i^), SPnm是否成立，如果成立，則說明時(shí)效段不存在有害振動(dòng)，不 必采取抑振措施。如果不成立，則說明時(shí)效段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施；h6)判斷不等式Pmax是否成立，如果成立，則說明終冷段不存在有害振動(dòng)，不 必采取抑振措施；如果不成立，則說明終冷段存在有害振動(dòng)，必須采取抑振措施。
全文摘要
一種連退機(jī)組爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析及在線監(jiān)控方法，屬于續(xù)退火技術(shù)領(lǐng)域。工藝步驟為收集連續(xù)退火機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備工藝參數(shù)；收集連退機(jī)組退火過程中帶鋼的寬度，厚度，鋼種以及信號采樣周期；選擇爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析所需時(shí)間周期；利用ibaAnalyzer軟件打開PDA數(shù)據(jù)庫；導(dǎo)出時(shí)間周期內(nèi)預(yù)熱、加熱、均熱、緩冷、急冷、時(shí)效、終冷等子工序段內(nèi)帶鋼運(yùn)行中各個(gè)時(shí)刻的張力實(shí)際值；調(diào)用振動(dòng)特性分析模塊，輸出各段振動(dòng)頻率及振動(dòng)功率；給定臨界振動(dòng)功率允許值；比較各段最大功率與臨界功率的大小，監(jiān)控是否存在有害振動(dòng)；完成連退機(jī)組爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性分析及在線監(jiān)控。優(yōu)點(diǎn)在于，可以適時(shí)、定量的分析出主頻率、能量等爐內(nèi)帶鋼振動(dòng)特性參數(shù)，并可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，并給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號G06F19/00GK101812581SQ201010144768
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者劉光明, 周利, 周建, 常安, 李春光, 李本海, 滕華湘, 羅家明 申請人:首鋼總公司