一種對(duì)冷連軋機(jī)測(cè)厚儀狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域軋機(jī)厚度控制技術(shù)，尤其是指一種對(duì)冷連軋機(jī)測(cè)厚儀狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]厚度是金屬加工的重要質(zhì)量指標(biāo)之一，厚度自動(dòng)控制是現(xiàn)代金屬軋制生產(chǎn)中不可缺少的重要組成部分。
[0003]厚度自動(dòng)控制是通過(guò)測(cè)厚儀或傳感器(如輥縫儀等)對(duì)金屬板實(shí)際軋出的厚度連續(xù)地進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)實(shí)際測(cè)量值與給定值相比較后的偏差信號(hào)，借助于閉環(huán)控制回路和裝置，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的功能程序，改變軋機(jī)的壓下位置、張力或軋制速度，把厚度控制在允許偏差范圍內(nèi)的方法。
[0004]一個(gè)AGC(厚度自動(dòng)控制)系統(tǒng)由3部分裝置組成:厚度的檢測(cè)裝置(測(cè)厚儀)，厚度自動(dòng)控制裝置以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。AGC系統(tǒng)能否精確地進(jìn)行控制，首先取決于一次信號(hào)的檢測(cè)，因此，測(cè)厚儀的測(cè)量精度和測(cè)量穩(wěn)定性對(duì)整臺(tái)軋機(jī)的厚度控制而言是非常重要的。冷軋帶鋼生產(chǎn)中比較常用的測(cè)厚儀為非接觸式(X射線或、射線)測(cè)厚儀，其工作原理是由射線源放射的光子通過(guò)被測(cè)物質(zhì)時(shí)與物質(zhì)發(fā)生相互作用，一部分發(fā)生散射、一部分被物質(zhì)吸收、一部分透過(guò)物質(zhì)，可以通過(guò)測(cè)量透過(guò)被測(cè)物前后的輻射強(qiáng)度變化來(lái)確定被測(cè)物的厚度。
[0005]目前常用的五機(jī)架冷連軋機(jī)中對(duì)軋制的金屬板100進(jìn)行厚度控制的系統(tǒng)如圖1所示，其中第一機(jī)架11的前、后面各配置一臺(tái)測(cè)厚儀101，102,第四機(jī)架14的后面配置一臺(tái)測(cè)厚儀103，第五機(jī)架15的后面為確保測(cè)厚儀狀態(tài)配置兩臺(tái)測(cè)厚儀104，105 ( —備一用)，而每個(gè)機(jī)架為實(shí)現(xiàn)正常穩(wěn)定軋制，分別配置一臺(tái)高精度測(cè)速儀111-115，對(duì)各個(gè)機(jī)架出口速度進(jìn)行檢測(cè)。第五機(jī)架15后面有兩臺(tái)測(cè)厚儀，在正常使用過(guò)程中一般以四小時(shí)為周期輪流運(yùn)行(即一臺(tái)正常使用，另一備用測(cè)厚儀自動(dòng)進(jìn)行校零，校零后仍投入使用進(jìn)行厚度檢測(cè)，但備用測(cè)厚儀數(shù)據(jù)不參與過(guò)程控制)，而第一機(jī)架11前、后面及第四機(jī)架后14測(cè)厚儀各僅有一臺(tái)，所以無(wú)法進(jìn)行切換使用，而是定期停機(jī)(一般以8?12小時(shí)為周期)校零后重新投入使用。
[0006]此種使用方式存在的問(wèn)題為:
[0007]第一機(jī)架11前、后面及第四機(jī)架14后面的測(cè)厚儀在整個(gè)校零周期內(nèi)的狀態(tài)無(wú)法監(jiān)控，由于機(jī)架內(nèi)乳化液、油泥、鐵粉等雜物較多，若粘在測(cè)厚儀上，使用時(shí)會(huì)吸收相應(yīng)射線能量，使得所測(cè)量厚度較實(shí)際帶鋼厚度偏厚。第五機(jī)架15前的三臺(tái)測(cè)厚儀101-103，特別是第四機(jī)架14后的測(cè)厚儀103若發(fā)生此問(wèn)題，會(huì)使得第五機(jī)架15所設(shè)定的軋制力與實(shí)際軋制力發(fā)生明顯偏差，影響軋制過(guò)程。第五機(jī)架15后面由于有兩臺(tái)測(cè)厚儀104，105作短周期校正輪流使用，且兩臺(tái)測(cè)厚儀之間數(shù)據(jù)差異達(dá)到一定閾值時(shí)還會(huì)提示報(bào)警信息進(jìn)行校零及人工清潔，所以第五機(jī)架15后面的測(cè)厚儀104，105的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性極高。
[0008]如圖2所示，第四機(jī)架14出口的測(cè)厚儀103顯示厚度為0.6mm，測(cè)速儀141測(cè)出的出口速度為lOOOmpm，第五機(jī)架15出口的測(cè)厚儀104或105顯示厚度為0.5mm，則根據(jù)秒流量物流平衡原則(冷軋軋制過(guò)程中寬度方向變化忽略不計(jì)):
[0009]0.6*1000 = 0.5*第五機(jī)架出口測(cè)速儀151測(cè)出的速度，即，對(duì)應(yīng)的第五機(jī)架15的出口速度應(yīng)該為1200mpm。
[0010]但若因?yàn)榈谒臋C(jī)架14后面的測(cè)厚儀103探頭上粘附了異物，導(dǎo)致射線能量損失，則0.6mm厚度中有一部分厚度為異物吸收射線能量后所計(jì)算得到，實(shí)際厚度將小于0.6_。假設(shè)0.6mm中有0.55mm為帶鋼實(shí)際厚度，0.05mm為粘附物體所導(dǎo)致的虛擬厚度，由于第五機(jī)架15的實(shí)際厚度為0.5mm，則根據(jù)秒流量物流平衡原則
[0011]0.55*1000 = 0.5*第五機(jī)架出口測(cè)速儀151測(cè)出的速度，即，對(duì)應(yīng)的第五機(jī)架15的出口速度為llOOmpm。
[0012]此時(shí)，若用兩個(gè)機(jī)架顯示厚度與速度的乘積進(jìn)行對(duì)比，就會(huì)出現(xiàn):
[0013]0.6*1000 = 600
[0014]0.5*1100 = 550
[0015]說(shuō)明兩個(gè)機(jī)架間所顯示物流關(guān)系出現(xiàn)了較大偏差，而反映在軋制力上，則是第四機(jī)架14實(shí)際軋制分配偏大，第五機(jī)架15實(shí)際軋制分配較小，第五機(jī)架15會(huì)出現(xiàn)設(shè)定軋制力與實(shí)際軋制力偏差較大的情況，影響了板形控制及生產(chǎn)穩(wěn)定性。
[0016]總之，現(xiàn)有技術(shù)存在以下問(wèn)題:
[0017]1、非接觸式測(cè)厚儀對(duì)工作環(huán)境要求較高，乳機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中飛濺的乳化液、機(jī)架間的油霧都有可能污染測(cè)厚儀的光源窗口，從而對(duì)測(cè)量精度造成影響。對(duì)于目前常用的冷連軋機(jī)測(cè)厚儀配置而言，第四機(jī)架后測(cè)厚儀及第一機(jī)架前后測(cè)厚儀由于生產(chǎn)需要，相應(yīng)校零及清潔周期較長(zhǎng)，在使用過(guò)程中時(shí)有發(fā)生異物粘附在探頭上，導(dǎo)致影響厚度測(cè)量準(zhǔn)確性的情況出現(xiàn)，并進(jìn)一步影響機(jī)架間的軋制負(fù)荷分配及機(jī)組生產(chǎn)穩(wěn)定性。
[0018]2、為保證大生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性及生產(chǎn)效率，第一機(jī)架前后及第四機(jī)架后測(cè)厚儀不可能頻繁退出軋線進(jìn)行校正清潔，測(cè)量準(zhǔn)確性與生產(chǎn)連續(xù)性之間存在較大的矛盾，但目前沒(méi)有更好的方法對(duì)相應(yīng)測(cè)厚儀的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，故無(wú)法進(jìn)行優(yōu)化。
[0019]目前，業(yè)內(nèi)也出現(xiàn)了一些解決上述問(wèn)題的方案:
[0020]專利申請(qǐng)?zhí)朇N200710107187.5( —種使用X射線連續(xù)高精度測(cè)量金屬帶材的方法和裝置)，其公開了一種使用X射線連續(xù)高精度測(cè)量金屬帶材的方案，克服了現(xiàn)有測(cè)厚儀精度低的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)高精度金屬帶材測(cè)厚，但其不足之處正如上述提到的，還是需要測(cè)厚儀在停機(jī)狀態(tài)下定期校正，在大生產(chǎn)環(huán)境下測(cè)厚儀還是無(wú)法保證系統(tǒng)在使用周期內(nèi)的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種對(duì)冷連軋機(jī)測(cè)厚儀狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控的方法，其是對(duì)五機(jī)架冷連軋機(jī)厚度控制系統(tǒng)中第一機(jī)架前、后面的測(cè)厚儀及第四機(jī)架后面的測(cè)厚儀狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控的方法，能夠解決測(cè)厚儀使用過(guò)程中測(cè)量準(zhǔn)確性與生產(chǎn)連續(xù)性之間的矛盾。
[0022]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0023]一種對(duì)冷連軋機(jī)測(cè)厚儀狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控的方法，所述冷連軋機(jī)測(cè)厚儀是指五機(jī)架冷連軋機(jī)厚度控制系統(tǒng)，包含:第一機(jī)架進(jìn)、出口各配置一臺(tái)測(cè)厚儀，第四機(jī)架出口配置一臺(tái)測(cè)厚儀，第五機(jī)架出口配置兩臺(tái)測(cè)厚儀，分別為第一測(cè)厚儀及第二測(cè)厚儀，該兩臺(tái)測(cè)厚儀同時(shí)監(jiān)控厚度數(shù)據(jù)并分別顯示測(cè)厚數(shù)據(jù)，同一時(shí)間只有一臺(tái)參與到控制過(guò)程，另一臺(tái)的顯示值作為參考；每個(gè)機(jī)架分別在出口配置一臺(tái)測(cè)速儀；其特征在于所述進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控的方法包含以下步驟:
[0024]S1，第五機(jī)架出口的第一、二測(cè)厚儀同時(shí)對(duì)金屬板進(jìn)行測(cè)厚，并將所得的測(cè)厚數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，求出兩臺(tái)測(cè)厚儀的測(cè)厚數(shù)據(jù)差值；
[0025]S2，設(shè)定第五機(jī)架出口金屬板厚度為H5，判別兩臺(tái)測(cè)厚儀的測(cè)厚數(shù)據(jù)差值是否大于或等于ct H5 ；
[0026]S3，如果步驟S2中判定差值大于或等于α Η5，說(shuō)明兩臺(tái)測(cè)厚儀中有一臺(tái)的測(cè)厚數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差或者兩臺(tái)均出現(xiàn)偏差，需輪流退出校零，然后重復(fù)上述步驟S1的測(cè)量；
[0027]S4，如果步驟S2中判定差值小于αΗ5，則說(shuō)明兩臺(tái)測(cè)厚儀狀態(tài)正常，測(cè)厚數(shù)據(jù)可信，此時(shí)，第五機(jī)架出口采用兩臺(tái)測(cè)厚儀中的任一臺(tái)測(cè)厚數(shù)據(jù)參與控制過(guò)程，另一臺(tái)的測(cè)厚數(shù)據(jù)顯示值作為參考，使用的該臺(tái)測(cè)厚儀的測(cè)厚數(shù)據(jù)與第五機(jī)架出口的測(cè)速儀所得的測(cè)速數(shù)據(jù)相乘，得到第五機(jī)架出口物流秒流量數(shù)值W5 ；
[0028]S5，在步驟S4的同時(shí)，對(duì)其余機(jī)架進(jìn)行測(cè)厚與測(cè)速，求其余對(duì)應(yīng)機(jī)架的測(cè)厚儀與測(cè)速儀數(shù)據(jù)乘積，得到其余對(duì)應(yīng)機(jī)架的物流秒流量數(shù)值；
[0029]S6，第五機(jī)架出口物流秒流量數(shù)值W5分別與步驟S5中所述的其余對(duì)應(yīng)機(jī)架的物流秒流量數(shù)值進(jìn)行比較，并分別得到差值；
[0030]S7，設(shè)定一閾值，分別判別步驟S6中的各差值是否大于或等于閾值，如果差值沒(méi)有大于或等于閾值時(shí)，說(shuō)明所對(duì)比的兩處物流秒流量差值在正常范圍內(nèi)波動(dòng)，測(cè)厚儀工作狀態(tài)正常，此時(shí)繼續(xù)回到循環(huán)對(duì)比流程，進(jìn)行其它差值與閾值的對(duì)比；
[0031]S8，如果上述步驟S7中判定步驟S6中的一個(gè)差值大于或等于閾值時(shí)，說(shuō)明所對(duì)比的兩處物流秒流量差別明顯，且超出了儀器正常波動(dòng)范圍，說(shuō)明此時(shí)與第五機(jī)架所對(duì)比的機(jī)架的測(cè)厚儀狀態(tài)異常，所測(cè)量的厚度與金屬板厚度有明顯偏差，此時(shí)，程序發(fā)出報(bào)警信息，提示對(duì)應(yīng)的測(cè)厚儀需進(jìn)行清潔校零。
[0032]所述α為第五機(jī)架出口的兩臺(tái)測(cè)厚儀之間厚度對(duì)比常數(shù)，其取值范圍為0.3%?
[0033]所述其余對(duì)應(yīng)機(jī)架的物流秒流量數(shù)值是指:
[0034]第四機(jī)架出口的測(cè)厚儀所得的測(cè)厚數(shù)據(jù)與第四機(jī)架出口的測(cè)速儀所得的測(cè)速數(shù)據(jù)相乘，得到第四機(jī)架出口物流秒流量數(shù)值W4 ；
[0035]第一機(jī)架出口的測(cè)厚儀所得的測(cè)厚數(shù)據(jù)與第一機(jī)架出口的測(cè)速儀所得的測(cè)速數(shù)據(jù)相乘，得到第一機(jī)架出口物流秒流量數(shù)值W12 ；<