专利名称：一种去除退火炉炉辊粘附物的方法
技术领域：
本发明属于连续退火炉技术领域，特别是提供了一种去除退火炉炉辊粘附物的方法。
背景技术：
在连续退火炉内，炉辊起到引导带钢走向的作用，使带钢保持运动状态下在炉内连续退火。正常生产过程中炉内会产生杂质，有些杂质附着在炉壁，短时间内不影响生产。有些杂质附着在炉辊上，微小的杂质通过带钢的张力作用可以被抚平；但质地较硬较大的杂质由于重力原因附着在炉内底辊表面很难自行脱落或抚平，导致带钢表面产生“硌坑”， 直接影响到带钢质量。清理炉辊的传统方法是检修开炉后人工清理。这种方法需占用生产时间，且成本高，安全风险大。现通过自动控制使炉辊与带钢产生速度差，通过摩擦消除辊面附着物。该方法有四种好处一是不需要停车检修，不占用生产时间，正常生产时即可以打磨；二是清理及时，操作工随时发现带钢有“硌坑”可随即发出打磨指令；三是不投入清理费用，降低成本，节约检修时间；四是减少人工清洁辊面的次数，降低了安全风险。这种通过程序控制打磨辊面、去除炉辊粘附物的方法虽然不能完全替代检修开炉清洗，但是为减少带钢“硌坑”，提高产品质量起到良好作用。目前这种清洁炉辊方法尚未发现报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种去除退火炉炉辊粘附物的方法，解决了长期渴望解决的炉辊粘附物在线清理问题。消除带钢表面“硌坑”，特别针对炉辊粘附物引起的带钢硌坑。通过调整炉辊直径，改变炉辊线速度，进而实现差速控制炉辊，使炉辊与带钢产生相对摩擦，去除炉辊表面粘附物。炉辊打磨去除炉辊粘附物，其根本在于控制炉辊的速度，使炉辊与接触的带钢产生速度差。因此，如何产生速度差是本发明的核心部分。首先介绍一下此发明的自动控制依据。连续退火炉自动控制里，PLC向炉辊电机变频器发送的数据组中包含线速度设定值、炉辊直径等参数。变频器根据接收到的线速度设定值和炉辊直径换算出角速度控制炉辊电机。此过程中改变炉辊直径这项参数，可以达到改变变频器输出至电机角速度的目的，实现炉辊线速度的改变。正常的退火炉生产中，退火炉内所有炉辊都在相同的线速度设定值下运行。依据以上理论在改变其中一个炉辊直径后此辊的线速度即发生改变。本发明涉及人机监控界面、以太网模块、一级PLC系统、DP通讯模块、电机、变频器等。通过以太网通讯线7、以太网模块5建立人机监控界面I与一级PLC系统的CPU模块4的通讯连接；通过DP网通讯8、DP通讯模块6建立一级PLC系统与炉辊电机变频器的通讯连接；电机通过控制电缆10与变频器相连。本发明所述人机监控界面功能是，将操作人员输入的炉辊线速度及炉辊直径数据，发送至一级PLC。本发明所述一级PLC系统功能是，处理炉辊线速度及炉辊直径等参数，且最终向变频器发出控制指令。本发明所述变频器功能是，将PLC发送的线速度、直径等控制指令转化成角速度控制电机。本发明所述电机将接受变频器发送的角速度，最终控制炉辊转动。具体如下(I)人机监控界面输入炉辊线速度、原始辊径值、起始打磨区域，辊径改变设定值、打磨时间、打磨模式选择、打磨功能开启、打磨功能关闭参数，通过以太网通讯线7与以太网模块5将参数下发至一级PLC系统； 本发明人机界面参数含义如下辊径改变参数的设定值范围是3%至10% ；打磨时间参数的设定值范围是10秒至9999秒；打磨模式分为顺序打磨、定区域打磨；顺序打磨是将炉辊分区，同时只能打磨I个区域；定区域打磨是按照输入值制定打磨某一区域；起始打磨区域，根据对炉辊分区的数量进行限制；打磨时间只在顺序打磨模式下有效；打磨功能持续打磨某区域，超出规定的打磨时间后停止当前区域打磨，开始打磨下一区域。(2)通过以太网通讯线7与以太网模块5，一级PLC系统CPU模块接收到人机监控界面下发的参数；(3) PLC处理参数，逻辑判断以下按顺序介绍PLC处理参数、逻辑判断过程，即图2，图3的描述。PLC检查“辊径改变设定值”，在3%至10%范围内保持此设定值不变；低于规定范围将原设定值更改为3%，高于规定范围将原设定值更改为10% ；PLC检查“打磨时间”，在10秒至9999秒范围内保持此设定值不变；低于规定范围将原设定值更改为10秒，高于规定范围将原设定值更改为9999秒；PLC检查“打磨模式选择”，PLC依据用户设定执行相应的打磨模式；当PLC执行“顺序打磨”，载入“起始打磨区域”，PLC记录此区域的打磨时间，记录的时间超出规定的打磨时间后停止当前区域打磨，开始打磨下一区域；当PLC执行“定区域打磨”，载入“起始打磨区域”，PLC不记录此区域的打磨时间；PLC备份原始辊径数据；PLC检查模式开始命令；打磨开始PLC根据“辊径改变设定值”、“顺序打磨”或“定区域打磨”下发的区域修改指定炉辊的直径。本发明不更改线速度设定参数，PLC将线速度值直接发送至变频器。(4) PLC通过DP网通讯8、DP通讯模块6向变频器发送处理后的辊径参。(5)变频器将接收到的线速度、辊径参数整合生成角速度，并通过三相控制电缆10控制电机。本发明的优点积极效果
本发明在实际应用中，去除炉辊粘附物效果好，并具有良好的经济效益和社会效益。本发明克服了传统检修开炉人工清理法的诸多弊端，生产时即可在线清理，不需要停车检修，具有节省工时、清理及时、无需清理费、安全风险低的优点，对提高产品质量、降低成本具有重要意义，具有良好推广应用价值。
图I为炉辊打磨去除辊面粘附物控制网络示意图。其中，人机监控界面I、一级PLC机架2、电源模块3、CPU模块4、以太网模块5、DP通讯模块6、以太网通讯线7、Prof ibus_DP通讯线8、炉辊电机9、电机三相控制电缆10。图2 :炉辊辊径参数处理流程3:炉辊打磨程序“顺序打磨”、“定区域打磨”控制流程图。
具体实施方式
本发明包括人机监控界面、以太网模块、一级PLC系统、DP通讯模块、炉辊电机变频器等。通过以太网通讯线7、以太网模块5建立人机监控界面I与一级PLC系统的CPU模块4的通讯连接；通过DP网通讯8、DP通讯模块6建立一级PLC系统与炉辊电机变频器的通讯连接。步骤一人机监控界面输入
线速度值是4米每秒；辊径值是I. 2米；辊径改编值是5% ；起始打磨区域设定为第一区；打磨时间是300秒；打磨模式选择是循环打磨；打磨功能开启。步骤二 通过以太网通讯线7与以太网模块5，一级PLC系统CPU模块接收到人机监控界面下发的参数。步骤三PLC处理参数。线速度4米每秒不作处理； 检测辊径修改值合法性并修改，得改变5%，辊径改变后值是I. 14米；检测打磨时间值合法性并修改，得每区域打磨300秒；启动循环打磨模式，根据图3进行循环打磨控制。步骤四PLC通过DP网通讯8、DP通讯模块6向变频器发送处理后的辊径参数。步骤五变频器将接收到的线速度、辊径参数整合生成角速度。得角速度3. 508rad/s，通过三相控制电缆10控制电机。
权利要求
1.一种去除退火炉炉辊粘附物的方法，涉及人机监控界面、以太网模块、一级PLC系统、DP通讯模块、电机、变频器；通过以太网通讯线、以太网模块建立人机监控界面与一级PLC系统的 CPU模块的通讯连接；通过DP网通讯、DP通讯模块建立一级PLC系统与炉辊电机变频器的通讯连接；电机通过控制电缆与变频器相连；其特征在于，工艺步骤如下 1)人机监控界面输入炉辊线速度、原始辊径值、起始打磨区域，辊径改变设定值、打磨时间、打磨模式选择、打磨功能开启、打磨功能关闭参数，通过以太网通讯线(7)与以太网模块(5)将参数下发至一级PLC系统； 辊径改变参数的设定值范围是3%至10% ； 打磨时间参数的设定值范围是10秒至9999秒； 打磨模式分为顺序打磨、定区域打磨；顺序打磨是将炉辊分区，同时只能打磨I个区域；定区域打磨是按照输入值制定打磨某一区域； 起始打磨区域，根据对炉辊分区的数量进行限制； 打磨时间只在顺序打磨模式下有效；打磨功能持续打磨某区域，超出规定的打磨时间后停止当前区域打磨，开始打磨下一区域； 2)通过以太网通讯线(7)与以太网模块(5)，一级PLC系统CPU模块接收到人机监控界面下发的参数； 3)PLC处理参数，逻辑判断 以下按顺序介绍PLC处理参数、逻辑判断过程， PLC检查“辊径改变设定值”，在3%至10%范围内保持此设定值不变；低于规定范围将原设定值更改为3%，高于规定范围将原设定值更改为10% ； PLC检查“打磨时间”，在10秒至9999秒范围内保持此设定值不变；低于规定范围将原设定值更改为10秒，高于规定范围将原设定值更改为9999秒； PLC检查“打磨模式选择”，PLC依据用户设定执行相应的打磨模式； 当PLC执行“顺序打磨”，载入“起始打磨区域”，PLC记录此区域的打磨时间，记录的时间超出规定的打磨时间后停止当前区域打磨，开始打磨下一区域； 当PLC执行“定区域打磨”，载入“起始打磨区域”，PLC不记录此区域的打磨时间； PLC备份原始辊径数据； PLC检查模式开始命令； 打磨开始PLC根据“辊径改变设定值”、“顺序打磨”或“定区域打磨”下发的区域修改指定炉辊的直径； 4)PLC通过DP网通讯(8)、DP通讯模块(6)向变频器发送处理后的辊径参； 5)变频器将接收到的线速度、辊径参数整合生成角速度，并通过三相控制电缆(10)控制电机。
全文摘要
一种去除退火炉炉辊粘附物的方法，属于连续退火炉技术领域。涉及人机监控界面、以太网模块、一级PLC系统、DP通讯模块、电机、变频器等。通过以太网通讯线、以太网模块建立人机监控界面与一级PLC系统的CPU模块的通讯连接；通过DP网通讯、DP通讯模块建立一级PLC系统与炉辊电机变频器的通讯连接；电机通过控制电缆与变频器相连。与传统检修开炉人工清洁方法比，该方法有不影响生产、效果好、成本低、安全可靠的优点，解决了长期渴望解决的炉辊粘附物在线清理问题。
文档编号C21D1/26GK102899478SQ201210392520
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者高俊, 苏昊, 刘超, 陈思骏, 金洪军, 贾鹏, 王立华, 畅晓光, 刘颖, 叶波, 赵澈, 刘献丹 申请人:北京首钢自动化信息技术有限公司