[发明专利]步进梁踏步时板坯溢出量时序控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种步进式加热炉自动化控制方法，具体说涉及一种加热炉内板坯溢出量的时序控制方法。

背景技术

板坯在加热炉内正常运送情况下，步进梁采用正循环操作，即板坯向出钢侧移动。为了保温或处理故障，减少板坯在加热过程中长时间与步进梁的固定梁接触，使得板坯底出现温度差而产生水印，致使温度不均匀，对轧制板坯质量的影响等，步进梁采用踏步操作，板坯在加热炉内只做上、下运动。

国内外轧钢步进式加热炉出钢行程控制计算，一般都是采用SP＝L0+W/2-Lw计算公式，而厚板加热炉自动出钢行程计算也是如此。其中，“L0”为激光检测器到出炉辊道中心线(见图2)的距离(实测固定值)，“W”为板坯宽度，“Lw”为板坯溢出量(板坯前端距激光检测器的距离)。

从出钢机行程公式可知，能否保证出炉板坯在辊道上居中的两个主要因素是出炉板坯宽度和溢出量，而板坯宽度由上位机给出，属于炼钢连铸数据，误差在公差范围10-15mm内，可忽略不计。因此，造成板坯不能正常出钢的主要因素是溢出量计算值不正确的问题。针对此类问题，可大致可分为两种情况：

1、由于品种钢在生产中烧钢温度需求不同，会引起炉内炉温、炉压的频繁变化，这导致激光光源发生折射漂移等自然现象；由于已在软件上对检测器信号作了过滤处理而大大提高了板坯溢出量计算的准确性，因此这些自然现象可归纳为激光检测器本体信号引起的。

2、板坯溢出量控制时序上存在有缺陷，逻辑控制上未考虑到其他特殊动作情况，如板坯在激光被遮住且计算出正确的板坯溢出量等待轧线指令出钢，但轧线突发故障等原因，无法及时出钢，需要步进梁踏步等待轧线出钢指令。

然而厚板加热炉自动出钢行程计算也是遵循国内外轧钢步进式加热炉出钢行程控制计算原理来设计编程的。在实际生产中又遇到了加热炉步进梁踏步时引起板坯溢出量出现负值，数据有误，超出了有效值的范围，存在板坯溢出量控制时序上的缺陷，这影响到自动出钢行程计算，无法自动出钢；操作人员发现出炉板坯在出料辊道上的位置异常，就去现场手动干预修正位置，同时还需要操作人员通过操作终端手动补入出钢信息，耗时耗力。

谭志春发表的名称为“步进梁式加热炉出钢控制系统及改进”的论文，主要是针对板坯溢出量计算偏差大，通过处理步进梁托起板坯平移的过程中，炉内激光并没有检测到板坯，但步进梁托起板坯下降放在炉内固定梁的过程中，此时炉内激光检测到板坯的情况以及炉内步进梁上氧化铁皮干扰情况下的板坯溢出量。

现有的板坯溢出量控制原理分析如下：

首先说明何为步进梁正循环：步进梁一周期循环的运行轨迹近似矩形。如图1所示，步进梁依次作上升、前进、下降、后退，完成一个步进周期。板坯完成从固定梁上抬起最后落到固定梁上的过程。通过步进梁的上升、前进、下降、后退四个动作，将板坯平稳的从加热炉炉头的预热段经加热段送至均热段到达炉尾，使板坯达到出炉温度，并实现板坯在炉内的“轻托、轻放”。

动作原理如下：升降油缸活塞杆伸出，步进梁由“1”点位开始向“2”点位作上升运动→平移油缸活塞杆缩回驱动平移框架前进，步进梁由“2”点位运动到“3”点位→升降油缸活塞杆缩回，驱动升降框架下落，步进梁由“3”点运动到“4”点位→平移油缸活塞杆伸出，平移框架后退，步进梁由“4”点位运动到“1”点位。此时，步进梁完成一个正循环动作。

从图2中可以看出，步进梁通过正循环把板坯运送到达出炉侧激光定位点时，步进梁走完最后一个循环周期后停在后下位，而此时板坯宽度方向上前沿距激光检测器的距离就是溢出量。该溢出量是实际生产中板坯在炉内平移的过程中，激光检测器检测到板坯时，激光上升沿时平移油缸内的位移传感器的读数和步进梁前进到位时位移传感器的读数的差值来计算获得。其板坯溢出量控制流程如图3所示。从现有的板坯溢出量时序控制中，可以看出：在步进梁所有下降结束后，产生下降沿时读取了步进梁平移缸位置传感器数值POS2，未考虑到在实际生产中，板坯在激光被遮住且计算出正确的板坯溢出量时等待轧线指令出钢，但突发轧线故障等原因，无法及时出钢，需要步进梁踏步操作，等待后续轧线出钢指令。根据现有控制时序，步进梁踏步下降动作完成后，又读取了一次步进梁平移油缸位置传感器数值POS2’(此时步进梁处于后退到位位置)，又重新计算了一次板坯溢出量(POS2’-POS1(第一次读取值))，板坯溢出量此时就会出现了负值，超出了有效值的范围，自动出钢行程计算无效，无法自动出钢动作。

发明内容