一种热镀锌生产过程中镀层厚度控制方法
【专利摘要】本发明提供一种热镀锌生产过程中镀层厚度控制方法，在热镀锌PLC中增设镀层厚度自适应控制单元、气刀压力反馈模型控制单元及气刀位置偏移控制单元，分别建立镀层厚度自适应前馈控制模型、气刀压力反馈修正模型和气刀操作侧和传动侧位置偏移计算模型。本发明可抑制工艺段线速度的变化对镀层厚度的扰动，提高系统响应速度，对镀层厚度偏差及气刀两侧的位置设定值分别进行修正，达到动态调整气刀位置和校正横向镀层厚度偏差，实现镀锌过程中镀层厚度的自动控制。从而解决了操作工手动控制所引起的镀锌层厚度偏差过大问题，有效改善镀层厚度横向均匀性，提高镀锌钢板产品表面质量，减少锌原料消耗，降低生产成本。
【专利说明】一种热镀锌生产过程中镀层厚度控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于镀锌过程自动化控制领域，特别涉及一种用于热镀锌生产过程中镀层厚度控制方法。
【背景技术】
[0002]热镀锌产品具有很强的抗腐蚀性和良好的外观，因此，其应用领域越来越广泛，目前已广泛用于汽车、建筑、电器、容器、交通、能源、农业等行业。随着热镀锌产品应用范围的不断扩大，人们对其精度要求也在不断地提高。热镀锌镀层厚度的控制水平将直接影响到热镀锌板的产品质量、产品成本和产品的市场竞争力。 [0003]在带钢镀锌过程中，影响带钢镀层厚度的因素是复杂的、非线性的，导致该类控制系统的控制精确度不高。目前，多数生产线对镀层厚度的准确控制依然主要采用传统的控制方法，即由操作人员依据经验对设定值进行手工调整。由于手工干预会因操作人员的不同而不同，因而不可避免地会引起锌层厚度上的偏差，从而使得锌层过薄或过厚，最终导致镀锌产品质量下降，以及浪费锌原料，这样的控制现状很难满足生产要求。
[0004]世界各主要热镀锌工艺厂家在总结生产经验基础上，已形成了一套自己的控制方法，均以调节气刀离开带钢的间距与气刀喷嘴吹扫空气的压力参数为主，但又各有特色，在具体控制算法和控制逻辑中，融入了自己的生产经验和控制诀窍。
[0005]专利申请号200510024116.X公开了一种热镀锌锌层控制方法和装置，是在带钢周围装有电磁发生装置，通过调节磁场强度来调整热镀锌镀层厚度，通过改进工艺的方法提高镀层厚度，但是需要增加电磁硬件设备才能实现镀层控制，成本较高。日本专利JP10273766提供了一种镀层厚度控制方法，是根据镀厚设定模型方程中的目标镀厚来控制气刀压力，但是由于它提出的模型方程结构过于复杂而且要确定多达6个最优系数，在线应用和实现很困难。林莉军在宝钢热镀锌机组锌层重量控制模型的应用文献中提出系统采用预测控制方法，在线优化模型系数，系统具备较好的鲁棒性。但是系统采用气刀间距优先控制方式，而镀层厚度对气刀间距变化极为敏感，容易造成系统的控制超调，不利于镀层厚度的精确控制。董占东在控制锌层厚度的一种有效方法的文献中提出了通过提高气刀气体压力来控制锌层厚度的方法，采用再串联一台气刀风机来提高风量，从而降低锌层厚度的改造方案，但是它仅是通过提高气刀出口压力来降低镀锌厚度，无法实现镀层厚度的精确控制。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种可消除手动控制引起镀锌层厚度偏差过大问题，从而提高镀锌产品质量，降低锌原料消耗，实现热镀锌生产过程中镀层厚度自动控制的方法。
[0007]为此，本发明所采取的解决方案是:
[0008]一种热镀锌生产过程中镀层厚度控制方法，其特征在于，在热镀锌PLC中增设镀层厚度自适应控制单元、气刀压力反馈模型控制单元及气刀位置偏移控制单元，实现镀锌过程中镀层厚度的自动控制。其具体方法为:
[0009]1、镀层厚度自适应控制单元
[0010]由于镀锌生产工艺的要求，机组速度会频繁发生变化，当机组速度突然提高或降低时，会对镀层厚度产生非常大的影响，所以这种镀层厚度自适应控制是非常必要的。因此，根据镀层厚度目标值和气刀刀距工艺参数，计算出气刀压力的设定值，为镀层厚度提供一个自适应前馈控制模型，自适应前馈控制模型公式为:
[0011 ]
【权利要求】
1.一种热镀锌生产过程中镀层厚度控制方法，其特征在于，在热镀锌PLC中增设镀层厚度自适应控制单元、气刀压力反馈模型控制单元及气刀位置偏移控制单元，实现镀锌过程中镀层厚度的自动控制，其具体方法为: (1)、镀层厚度自适应控制单元 根据镀层厚度目标值和气刀刀距工艺参数，计算出气刀压力的设定值，为镀层厚度提供一个自适应前馈控制模型，自适应前馈控制模型公式为:
【文档编号】C23C2/20GK103695830SQ201310705897
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】费静, 王军生, 张岩, 刘宝权, 宋宝宇, 秦大伟, 侯永刚, 宋君 申请人:鞍钢股份有限公司