一种基于带钢参数表的升降温调节器的制作方法

本实用新型涉及热轧、冷轧技术领域，尤其涉及一种基于带钢参数表的升降温调节器。

背景技术：

现有技术中当退火炉由保温状态转换至生产状态，或由生产状态转至保温状态时，需炉温快速上升至工艺温度值或快速下降至保温温度的情况，同时生产中由于带钢规格及运行参数、工艺设定参数改变而引起的炉温波动及调节具有可预见性，而常规退火炉温度控制器精准度有限。

但本申请实用新型人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

由于现有技术中退火炉常规温度控制器精度有限，不能保证在生产运行的工况范围内温度的稳定调节。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种基于带钢参数表的升降温调节器，用以解决现有技术中退火炉常规温度控制器精度有限，不能保证在生产运行的工况范围内温度稳定调节的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种基于带钢参数表的升降温调节器，所述调节器包括：获取退火炉保温参数的保温参数单元；获取工作状态时带钢工艺参数的带钢工艺参数单元，所述带钢工艺参数单元与所述保温参数单元数据连接；根据所述退火炉保温参数与所述带钢工艺参数进行启动的快速升/降温调节器，所述快速升/降温调节器与所述保温参数单元、所述带钢工艺参数单元数据连接。

优选的，所述调节器还包括：计算单元，所述计算单元与所述保温参数单元和所述带钢工艺参数单元数据连接。

优选的，所述调节器还包括：修正器，所述修正器设置在所述快速升/降温调节器中。

优选的，所述调节器还包括：获取预设定值的预设定值单元，所述预设定值单元与所述计算单元和所述快速升/降温调节器数据连接。

优选的，所述调节器还包括：所述快速升/降温调节器包括手动模式和自动模式。

本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1.本实用新型实施例提供的一种基于带钢参数表的升降温调节器，所述调节器包括：获取退火炉保温参数的保温参数单元；获取工作状态时带钢工艺参数的带钢工艺参数单元，所述带钢工艺参数单元与所述保温参数单元数据连接；根据所述退火炉保温参数与所述带钢工艺参数进行启动的快速升/降温调节器，所述快速升/降温调节器与所述保温参数单元、所述带钢工艺参数单元数据连接。解决了现有技术中退火炉常规温度控制器精度有限，不能保证在生产运行的工况范围内温度稳定调节的技术问题，达到了既可增加炉温的响应速度，亦可减小炉温的波动，具有快速升降温的特点和较高的精度及稳定性，使温度控制在全工况范围内，能有效提高产品合格率，减少能源消耗的技术效果。

2.本实用新型通过计算单元，所述计算单元与所述保温参数单元和所述带钢工艺参数单元数据连接。达到了在带钢规格不变的情况下，实际炉温控制精度在±2℃以内，当出现带速的突然变化或带钢规格改变时，炉温超调较常规控制大幅减小，可控制在±10℃以内，具有较高的精度及稳定性的技术效果。

3.本实用新型通过获取预设定值的预设定值单元，所述预设定值单元与所述计算单元和所述快速升/降温调节器数据连接。解决了现有技术中退火炉常规温度控制器精度有限的技术问题，达到了提前给温度控制器输出一个预设定值，抑制炉温的偏差变化，既可增加炉温的响应速度，亦可减小炉温的波动的技术效果。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中的一种基于带钢参数表的升降温调节器的结构示意图。

附图标记说明：保温参数单元1，带钢工艺参数单元2，快速升/降温调节器3，修正器4，计算单元5，预设定值单元6。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种基于带钢参数表的升降温调节器，解决了现有技术中退火炉常规温度控制器精度有限，不能保证在生产运行的工况范围内温度稳定调节的技术问题。

本实用新型实施例中的技术方案，总体结构如下：获取退火炉保温参数的保温参数单元；获取工作状态时带钢工艺参数的带钢工艺参数单元，所述带钢工艺参数单元与所述保温参数单元数据连接；根据所述退火炉保温参数与所述带钢工艺参数进行启动的快速升/降温调节器，所述快速升/降温调节器与所述保温参数单元、所述带钢工艺参数单元数据连接。达到了在带钢规格不变的情况下，实际炉温控制精度在±2℃以内，当出现带速的突然变化或带钢规格改变时，炉温超调较常规控制大幅减小，可控制在±10℃以内，同时具有快速升降温的特点和较高的精度及稳定性，使温度控制在全工况范围内，能有效提高产品合格率，减少能源消耗的技术效果。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实施例提供一种基于带钢参数表的升降温调节器，请参考图1，所述调节器包括：

获取退火炉保温参数的保温参数单元1；

具体而言，所述保温参数单元1包括退火炉保温状态参数，所述退火炉保温状态参数为存储退火炉各段炉温分别在750℃～1000℃区间内，每间隔50℃记录一个点，共分为6个点进行记录，该参数为退火炉内无带钢时保持相应炉温所需的负荷值，此时的热量主要用于炉壳及管道的热损失、炉内保护气及燃烧废气带出热量。对于本实施例而言，所述保温参数单元1可以是温度监控装置，其具体监测退火炉保温的状态参数。

获取工作状态时带钢工艺参数的带钢工艺参数单元2，所述带钢工艺参数单元2与所述保温参数单元1数据连接；

具体而言，所述带钢工艺参数单元2获取退火炉生产带钢状态参数，本实施例中所述带钢工艺参数单元为生产工况监测装置，用于将退火炉调试及生产期间相关带钢生产的工况参数进行记录存储，所述参数为存储退火炉生产的各种带钢牌号，其对应的工艺速度、各炉段工艺温度及正常稳定生产过程中该速度温度下对应的炉段负荷值。同时所述带钢工艺参数单元2与所述保温参数单元1数据连接，将所述退火炉保温参数和所述带钢工艺参数输出至下述计算单元进行处理。

根据所述退火炉保温参数与所述带钢工艺参数进行启动的快速升/降温调节器3，所述快速升/降温调节器3与所述保温参数单元1、所述带钢工艺参数单元2数据连接。

进一步的，所述调节器还包括：计算单元5，所述计算单元5与所述保温参数单元1和所述带钢工艺参数单元2数据连接。

具体而言，所述快速升/降温调节器3通过与所述保温参数单元1与所述带钢工艺参数单元2数据连接，从而获得所述退火炉保温参数及所述带钢工艺参数，同时通过所述计算单元5与所述保温参数单元1和所述带钢工艺参数单元2数据连接，将获取的相关参数输入所述计算单元5进行运算获得最终结果并将此结果传送至与所述计算单元5通过数据连接的所述快速升/降温调节器3中，当退火炉温度与所述带钢工艺参数单元2中数据不一致，即所述退火炉温度偏高或者偏低时，将启动所述快速升/降温调节器3进行调节，所述快速升/降温调节器3主要用于调节当退火炉由保温状态转换至生产状态即由所述退火炉保温参数转为所述带钢工艺参数时，或由生产状态转至保温状态时，由于炉温参数发生变化需将炉温进行调节，所述炉温需要快速上升至工艺温度值或快速下降至保温温度的情况。

进一步的，所述调节器还包括：修正器4，所述修正器4设置在所述快速升/降温调节器3中。

进一步的，所述调节器还包括：获取预设定值的预设定值单元6，所述预设定值单元6与所述计算单元5和所述快速升/降温调节器3数据连接。

进一步的，所述调节器还包括：所述快速升/降温调节器3包括手动模式和自动模式。

具体而言，所述修正器4设置在所述快速升/降温调节器3中，所述快速升/降温调节器3包括手动模式和自动模式，通过所述修正器4可将所述快速升/降温调节器3设置为手动模式或自动模式，当根据所述带钢工艺参数单元2中的带钢工艺参数判断出退火炉实际工艺参数与工艺设定参数相近时，即退火炉处于正常生产状态，启用所述修正器4，当生产过程中带钢参数发生变化时，所述快速升/降温调节器3的带钢参数修正器4先将PID置于手动模式并直接将PID输出赋值于通过所述保温参数单元1、所述带钢工艺参数单元2和所述计算单元5获得的预设定值单元6中获取的相应预设定值，随后将PID转入自动模式对炉温设定值进行跟踪调节，达到了抑制炉温的偏差变化，既可增加炉温的响应速度，亦可减小炉温的波动的技术效果。

实施例二

为了更清楚的解释一种基于带钢参数表的升降温调节器的技术方案，本申请实施例提供了一种基于带钢参数表的升降温调节器的使用方法，具体如下：

根据所述带钢工艺参数单元2中的带钢工艺参数如下表2所示，判断退火炉实际工艺参数与带钢工艺参数相近时，即退火炉处于正常生产状态，启用所述修正器4，带钢参数修正器4将PID置于手动模式并将PID输出赋值为通过所述保温参数单元1、所述带钢工艺参数单元2和所述计算单元5与所述预设定值单元6连接，获取相应的预设定值，计算所述预设定值公式如下：

其中：U为负荷值；V为带速；T为炉温；下标n为下表2中带钢种类序号；下标m为炉段序号；p为炉温序号；Un_Zm为带钢参数变化时的近似理论负荷值即所述预设定值；随后将PID转入自动模式对炉温设定值进行跟踪调节。

表1

表2

带钢参数修改包括两方面：一方面为生产过程中带钢牌号修改，各段炉温设定值及带钢速度需根据表2中工艺设定值进行修改；另一方面为牌号未更改，由于某故障因素造成带速的急速下降，及故障排除后带速的急速上升。

当检测到带钢牌号或速度发生变化时，首先根据带钢牌号通过所述带钢工艺参数单元2查询带钢工艺参数表即表2，获得当前带钢牌号序号n对应的各段炉温设定值Tn_Zm，再通过所述保温参数单元1获取表1，所述表1为退火炉保温参数表，通过所述计算单元5采用插值计算法，计算退火炉各段炉内无带钢在保持炉温Tn_Zm下的理论负荷值(Tp≤Tn_Zm≤Tp+1)：

其中：下标n为表2中带钢种类序号；下标m为炉段序号；p为炉温序号。

计算牌号为Nn的带钢，在当前带钢速度VPV，对应炉段m保持其工艺温度的理论负荷值(当带钢速度为0时，带钢自身带走热量为0，可近似认为该情况下炉段负荷值，与炉内无带钢时对应炉温保温负荷值一致)可采用下面计算公式：

其中：Un_Zm为带钢参数变化时的近似理论负荷值即所述预设定值。

当生产过程中带钢参数发生变化时，带钢参数修正器4先将PID置于手动模式并直接将PID输出赋值于通过所述保温参数单元1、所述带钢工艺参数单元2和所述计算单元5计算获得的理论负荷值即所述预设定值，随后将PID转入自动模式对炉温设定值进行跟踪调节。

退火炉未处于正常生产状态，炉温设定值为TZm_SV、炉温实际值为TZm_PV、带速实际值为VPV，在TSV与TPV偏差较大时，具体设置为所述TSV与TPV偏差≥10时，将内部PID控制器调整为手动状态且输出为预设定的最大值Umax或最小值Umin，使控制器以最快速度升温或降温；当调节一段时间偏差值小于设定值时，即所述TSV与TPV偏差＜10时，查询数据表1和表2并通过所述计算单元5计算当前状态下控制器预设定值Un_Zm，将PID控制器输出值置为预设定值后，将控制器置为自动状态进行自动调节。

达到了在带钢规格不变的情况下，实际炉温控制精度在±2℃以内，当出现带速的突然变化或带钢规格改变时，炉温超调较常规控制大幅减小，可控制在±10℃以内，同时具有快速升降温的特点和较高的精度及稳定性，使温度控制在全工况范围内，能有效提高产品合格率，减少能源消耗的技术效果。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.本实用新型实施例提供的一种基于带钢参数表的升降温调节器，所述调节器包括：获取退火炉保温参数的保温参数单元；获取工作状态时带钢工艺参数的带钢工艺参数单元，所述带钢工艺参数单元与所述保温参数单元数据连接；根据所述退火炉保温参数与所述带钢工艺参数进行启动的快速升/降温调节器，所述快速升/降温调节器与所述保温参数单元、所述带钢工艺参数单元数据连接。解决了现有技术中退火炉常规温度控制器精度有限，不能保证在生产运行的工况范围内温度稳定调节的技术问题，达到了既可增加炉温的响应速度，亦可减小炉温的波动，具有快速升降温的特点和较高的精度及稳定性，使温度控制在全工况范围内，能有效提高产品合格率，减少能源消耗的技术效果。

2.本实用新型通过计算单元，所述计算单元与所述保温参数单元和所述带钢工艺参数单元数据连接。达到了在带钢规格不变的情况下，实际炉温控制精度在±2℃以内，当出现带速的突然变化或带钢规格改变时，炉温超调较常规控制大幅减小，可控制在±10℃以内，具有较高的精度及稳定性的技术效果。

3.本实用新型通过获取预设定值的预设定值单元，所述预设定值单元与所述计算单元和所述快速升/降温调节器数据连接。解决了现有技术中退火炉常规温度控制器精度有限的技术问题，达到了提前给温度控制器输出一个预设定值，抑制炉温的偏差变化，既可增加炉温的响应速度，亦可减小炉温的波动的技术效果。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。