[发明专利]热轧无缝钢张力定减径机的监控系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于对钢管生产过程的监控技术领域，更具体地讲，涉及一种热轧无缝钢张力定减径机的监控系统和方法

背景技术

目前，热轧无缝钢管生产线的最后一道变形工序为减定径工序，如图1所示，图1示出了减定径机的机架的布置和受力示意图，其原理为：采用n(机架数n一般为3～32)架机架1串列布置，每架机架1的轧辊孔型由三个互成120°的轧辊组成，相邻机架1交错布置，任意第i和i+1架的孔型喉径之间相隔一个机架间距L，轧制工序送来的钢管2进入任意第i架，自动完成咬钢(即钢管头端穿过第i架的孔型，前进一个机架间离L，刚到第i+1架的孔型的过程)、稳定(除开咬钢和抛钢以外的减定径过程)和抛钢(即钢管尾端离开第i-1架的孔型，前进一个机架间距L，离开第i架的孔型的过程)的三个减定径过程，当钢管2的头尾依次穿过1、2…n架机架1的孔型后，就完成n个道次的减定径变形(伴随着管壁的增厚或减厚)，钢管2最终变成用户要求尺寸的无缝钢管。

目前无缝钢管减定径机的监控系统只有对机架的电机的速度进行设定的模块，在生产过程中各机架的电机将按设定的转速恒速运转。现有技术中的无缝钢管减定径机运转情况由操作人员进行监视，当监视到生产过程中出现的速度失调故障时，由操作人员对故障原因进行分析后，然后再手动解除速度失调故障。例如当某个机架处出现堆钢的故障时，需要操作人员手动调整该机架的电机的转速从而解除该故障。因此，无缝钢管减定径机在线能否正常运转，与操作人员的工作技能以及工作态度相关。由于操作人员的工作技能以及工作态度不可控，因此，无缝钢管减定径机的正常运转不能得到保证。当生产过程中出现异常情况而未及时处理时，将出现生产的钢管不符合标准要求的问题。因此，需要能使无缝钢管减定径机正常运转的技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热轧无缝钢张力定减径机的监控系统和方法，其能够根据生产过程变化自动调整各机架的电机的转速，以满足质量要求。

本发明的一方面提供一种热轧无缝钢张力定减径机的监控系统，包括：获取单元，当接收到钢管的减定径生产指令时，实时获取各机架的电机的转速和扭矩；显示单元，实时显示各机架的电机的转速和扭矩、各机架的电机的转速随时间的变化曲线图以及扭矩随时间的变化曲线图,和/或,当检测到机架的电机的扭矩出现异常时,显示检测到的机架的电机的扭矩在所述扭矩出现异常的时间段内随时间的变化曲线图；故障处理单元，当检测到机架的电机的扭矩出现异常时，提示用户检测到的机架出现故障，和/或，向转速调整单元发送调整检测到的机架的电机的转速的指令；转速调整单元，接收调整至少一个机架的电机的转速的指令并向所述至少一个机架的电机的发送调整转速的信号。

优选地，当检测到一个机架的电机的扭矩出现异常时，故障处理单元提示用户检测到的机架出现的故障类型。

优选地，当所述异常为一个机架的电机的扭矩为负扭矩时，或者，当所述异常为一个机架的电机的扭矩在上一个机架抛钢后的第一预定时间内的增幅超过第一预定值时，所述故障类型为所述检测到的机架出现堆钢，所述调整检测到的机架的电机的转速的指令为提高检测到的机架的电机的转速的指令。

优选地，当所述异常为一个机架的电机的扭矩在上一个机架抛钢后的第二预定时间内降幅超过第二预定值时，所述故障类型为所述检测到的机架出现拉钢生产的故障，所述调整检测到的机架的电机的转速的指令为降低检测到的机架的电机的转速的指令。

优选地，当所述异常为一个机架的电机的扭矩在稳定阶段出现跳跃变化或正负值波动变化时，所述故障类型为所述检测到的机架已损坏的故障。

优选地，还包括：参数设定单元，在接收到钢管的减定径生产指令前，接收钢管参数的输入操作，根据输入的钢管参数计算各机架的电机的稳定速度的设定值，或者直接接收对各机架的电机的稳定速度的设定值的设定，其中，稳定速度的设定值为机架在稳定阶段的电机转速的设定值。

优选地，在接收到钢管的减定径生产指令前，参数设定单元还接收对各机架的电机的咬钢速度的设定值和抛钢速度的设定值的设定，其中，咬钢速度的设定值和抛钢速度的设定值分别为机架在咬钢阶段和抛钢阶段的电机转速的设定值。