[发明专利]提高跟踪系统控制精度保证中厚板淬火性能稳定性的方法

摘要

一种提高跟踪系统控制精度保证中厚板淬火性能稳定性的方法，属于钢铁热处理技术领域。在炉内增加4组光栅，并缩小光栅修正范围，提高特厚板在炉跟踪控制精度，保证加热效果，同时保证淬火时跟踪钢板头尾位置的偏差控制在淬火机各区阀门控制允许的范围之内，针对速度≤10m/min低辊速淬火，调整炉内辊道与淬火机辊道速度同步的触发点，使钢板距离淬火机喷水管近时开始同步，减少钢板温降。优点在于，解决了特厚板影像与实物偏离过大导致的加热控制下头尾温差大以及薄钢板采用低辊速淬火时入水前产生温降而引起的淬火后强度不稳定问题。

主权项

一种提高跟踪系统控制精度保证中厚板淬火性能稳定性的方法，基于S7‑400PLC构建的自动化网络，其特征在于，(1)修改plc程序：包括：在炉内增加4组光栅，将增加的4组光栅的信号，引入plc程序中FC1002“photocell treatment”功能块，在程序中判断光栅信号的状态，光栅触发信号PC[X]_in、光栅强制信号PC[X]_op_sel_free、光栅故障信号PC[X]_fault，X对应原有的13组光栅以及新增的4组光栅；一组光栅由一个光栅发射端和一个光栅接收端组成，当光栅被遮挡时，实现对炉内钢板的检测在FC411“correct_plate_pos”功能块中，启用后增加的4组光栅修正钢板位置的功能，在FC411功能块中，plc程序用循环语句循环扫描所有在线钢板的头尾位置绝对值，判断所有这些头尾位置值与1～17组光栅里哪一组的距离最接近，并在光栅被触发时对钢板进行位置修正，限定修正范围为1m，偏差超过该范围不进行钢板位置修正；在FC1000“fix data”功能块中，将后增加的4组光栅的现场实测的绝对位置值编写进程序中；热处理炉上料辊道、炉内辊道、淬火机辊道、下料辊道，炉本体各个烧嘴的位置、全部17组光栅的位置，通过实际测量，均定义为沿X轴的绝对数值，单位是m；钢板在炉时，钢板的头、尾位置也定义为绝对数值，头部位置数值减去钢板长度即为尾部位置数值，钢板的头、尾位置数值在由跟踪PLC程序中FC1007“plateloop”功能块实时、动态的计算得出，所有辊道均为独立变频器单独传动，并配有编码器，程序的计算依据是，以安装在生产线上的17组光栅及所有辊道绝对坐标值为基础，判断钢板占用辊道的最后3根辊子，取这三根辊子的速度取平均，以20～100ms为最小时间单位进行运动距离的累加，并将此距离赋给钢板，得到头部位置，尾部位置为头部位置减去钢板实际长度得到，头尾位置在plc计算过程中产生的累积偏差，由位置固定的光栅进行修正，光栅信号上升沿或者下降沿触发时，修正钢板头部或者尾部位置为光栅所在位置的绝对坐标值；增加淬火钢板出炉速度同步触发点的逻辑判断基于以上钢板在炉跟踪控制原理，修改plc程序，在FC1007“plate loop”功能块中增加逻辑判断，使钢板在炉加热结束，出炉准备淬火时，当钢板头部与淬火机入口光栅PC11距离为1.5m～1.8m时，进行炉内辊道和淬火机辊道的速度同步，钢板运输速度降低到淬火机设定速度低于10m/min时，当钢板头部触发pc11时，进行钢板头部位置修正，以消除由于钢板突然减速产生的惯性以及辊道电机变频器反馈给plc的实际速度在减速斜坡时间内进行累积计算时产生的积累偏差；(2)修改热处理炉跟踪主操作界面增加显示新增的4组光栅，对应其安装位置，实时显示信号状态：空闲、触发、强制、报警，点击每个光栅标志，都会在弹出的对话框内附带着时间距离最近的一块被该光栅修正的钢板的板号信息及实际被修正的偏差数值。