高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、除鱗智能模型控制器、除鱗控制器。生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)向除鱗智能模型控制器發(fā)送除鱗計(jì)劃、鋼種信息、生產(chǎn)工藝計(jì)劃，除鱗智能模型控制器對生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)下發(fā)數(shù)據(jù)的篩選，并進(jìn)行除鱗水需求量計(jì)算、初始給定頻率計(jì)算、加減速控制補(bǔ)償計(jì)算，優(yōu)化計(jì)算鱗系統(tǒng)各電機(jī)的開停以及相應(yīng)的速度設(shè)定，并將優(yōu)化的速度設(shè)定值下發(fā)給除鱗控制器，除鱗控制器接受除鱗智能模型控器的速度給定值，以此控制除鱗電機(jī)的運(yùn)行和加減速控制。
【專利說明】
高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及高壓水除鱗裝置及方法，更具體地說，設(shè)及高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng) 及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱社除鱗系統(tǒng)主要由高壓電動機(jī)、累體、平衡汽水罐、熱保護(hù)閥及現(xiàn)場噴射閥等設(shè) 備組成，其作用是通過高壓水的強(qiáng)大沖擊力，清除熱社鋼巧在加熱爐加熱過程中產(chǎn)生的爐 生氧化鐵皮和社制過程中再生的二次氧化鐵皮，保證鋼材成品表面質(zhì)量。
[0003] 高壓除鱗累通常為多級增壓水累，采用高壓電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，一般為2極高轉(zhuǎn)速電 機(jī)，電機(jī)的啟動方式為帶電抗器或串接電阻直接啟動，電機(jī)的運(yùn)行方式為長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。 整個(gè)高壓除鱗系統(tǒng)通常由單臺水累供水或多臺水累并聯(lián)供水，W滿足除鱗時(shí)的最大用水 量。
[0004] 熱社生產(chǎn)線上通常配備四組噴射閥，除鱗點(diǎn)分別為粗社除鱗箱入口、出口除 鱗化SBa+HS抓）、粗社機(jī)入口除鱗（RMa)、出口除鱗（RMb)、精社除鱗箱入口、出口除鱗 (FSBa+FSBb)，精社F1~F3機(jī)架間除鱗。由于在社制不同產(chǎn)品和不同的社制節(jié)奏下，其除 鱗點(diǎn)的數(shù)量、位置、除鱗的流量在隨時(shí)變化。故存在如下問題： 陽0化]1、依據(jù)熱社生產(chǎn)工藝要求，高壓除鱗系統(tǒng)在非除鱗時(shí)，各噴射閥處于關(guān)閉狀態(tài)，除 鱗電機(jī)為近于空載方式運(yùn)行，水流通過熱保護(hù)閥回流地溝；當(dāng)系統(tǒng)在除鱗時(shí)，各除鱗噴射閥 打開，系統(tǒng)壓力急劇上升至額定壓力，此時(shí)全部的水流經(jīng)高壓管道、除鱗累、噴嘴射向待除 鱗板巧W完成除鱗，每個(gè)周期內(nèi)有好幾個(gè)不同用水狀況，每個(gè)用水狀況持續(xù)的時(shí)間短，只有 幾秒或者幾十秒，有的可能達(dá)幾分鐘，故通常的變頻運(yùn)行控制方法無法滿足生產(chǎn)需求。
[0006] 2、由于除鱗高壓水累為始終工頻運(yùn)行，流量恒定無法滿足不同鋼種除鱗對系統(tǒng)壓 力和空載情況下流量的不同要求等其它原因，導(dǎo)致大量電能浪費(fèi)，主要有W下幾方面：
[0007] a)熱社在社制不同鋼種的情況下，由于除鱗點(diǎn)的不同，所需流量差異很大，而系統(tǒng) 在設(shè)計(jì)中往往按照最大需求流量設(shè)計(jì)，由于除鱗高壓水累為始終工頻運(yùn)行，造成在某些時(shí) 段除鱗累的供水能力遠(yuǎn)大于除鱗的用水量。
[000引 b)熱社生產(chǎn)線每天每天有多次lOmin左右的換漉，換漉期間不需要除鱗（即不需 要水流量），而在換漉期間除鱗累通常是不停機(jī)的，即恒速運(yùn)行在工頻狀態(tài)。
[0009] C)熱社生產(chǎn)線每年都有一定的故障時(shí)間，對于一些時(shí)間不確定的小故障，除鱗累 仍需工頻運(yùn)行。
[0010] 3、除鱗系統(tǒng)水累電機(jī)每次工頻啟動和噴水除鱗過程運(yùn)行時(shí)，負(fù)載急劇變化產(chǎn)生沖 擊電流，對電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生很大的沖擊力，使電機(jī)內(nèi)部受損，降低了電機(jī)的使用壽命，影響了 社線的正常運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的多個(gè)問題，本發(fā)明的目的是提供高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng) 及其控制方法。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0013] 一種高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)，包括生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、除鱗智能模型控制器、除 鱗控制器。生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)向除鱗智能模型控制器發(fā)送除鱗計(jì)劃、鋼種信息、生產(chǎn)工藝計(jì) 劃，除鱗智能模型控制器對生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)下發(fā)數(shù)據(jù)的篩選，并進(jìn)行除鱗水需求量計(jì)算、 初始給定頻率計(jì)算、加減速控制補(bǔ)償計(jì)算，優(yōu)化計(jì)算鱗系統(tǒng)各電機(jī)的開停W及相應(yīng)的速度 設(shè)定，并將優(yōu)化的速度設(shè)定值下發(fā)給除鱗控制器，除鱗控制器接受除鱗智能模型控器的速 度給定值，W此控制除鱗電機(jī)的運(yùn)行和加減速控制。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，除鱗控制器包括PLC和畫面輸出模塊。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，除鱗控制器與位置傳感器、變頻器、除鱗累、變送器、壓力 傳感器、流量計(jì)相連接。除鱗智能模型控制器接受生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的下發(fā)數(shù)據(jù)，其連接 化C，PLC分別連接位置傳感器、變送器和變頻器，變頻器連接除鱗累，壓力傳感器和流量計(jì) 檢測除鱗累出口的供水管路。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，還包括氣水儲能罐、粗社除鱗箱除鱗點(diǎn)、粗社機(jī)除鱗點(diǎn)、 精社除鱗箱除鱗點(diǎn)、精社機(jī)架間除鱗點(diǎn)，粗社除鱗箱除鱗點(diǎn)、粗社機(jī)除鱗點(diǎn)、精社除鱗箱除 鱗點(diǎn)、精社機(jī)架間除鱗點(diǎn)分別連接至氣水儲能罐。
[0017] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案：
[0018] 一種高壓水除鱗智能節(jié)能控制方法，包括W下步驟：周期激勵；讀取線上所有板 巧信息；讀取時(shí)間窗口內(nèi)板巧鱗水流量需求值；讀取策略數(shù)據(jù)；合并所有鱗水流量需求值； 根據(jù)所有鱗水流量需求值及相關(guān)條件查詢數(shù)據(jù)庫W確定頻率；發(fā)送除鱗水量及頻率。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，板巧信息包括：采集每塊板巧的位置信號、每個(gè)除鱗點(diǎn)除 鱗設(shè)定信號、板巧到達(dá)各個(gè)除鱗點(diǎn)的時(shí)刻和離開時(shí)刻、各位置除鱗規(guī)程、實(shí)際水流量、粗社 社制道次數(shù)、粗社各道次間隔時(shí)間、粗社咬鋼及拋鋼速度除鱗累運(yùn)行頻率、除鱗管路壓力。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，鱗水流量需求值的計(jì)算方法為：分別計(jì)算粗社除鱗箱除 鱗點(diǎn)、粗社機(jī)除鱗點(diǎn)、精社除鱗箱除鱗點(diǎn)、精社機(jī)架間除鱗點(diǎn)的鱗水流量需求值；將所有鱗 水流量需求值相加。
[0021] 在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)及其控制方法能夠解決除 鱗系統(tǒng)由于壓力變化范圍大、瞬間變化頻次快、出口壓力高等諸多不確定因素而導(dǎo)致的除 鱗電機(jī)無法精確控制的問題，實(shí)現(xiàn)熱社生產(chǎn)過程中除鱗系統(tǒng)壓力、流量的精確控制，大大節(jié) 約除鱗系統(tǒng)的電能消耗，降低在社制過程中，除鱗系統(tǒng)負(fù)荷急劇變化對除鱗電機(jī)的沖擊，實(shí) 現(xiàn)除鱗系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2是除鱗模型控制功能框圖；
[0024] 圖3是除鱗模型程序結(jié)構(gòu)示意圖；
[00巧]圖4是本發(fā)明高壓水除鱗智能節(jié)能控制方法的流程圖；
[00%] 圖5是除鱗模型控制流程圖；
[0027] 圖6是除鱗水流量需求計(jì)算流程圖； 陽02引圖7是不誘鋼1780熱社除鱗系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例示意圖；
[0029] 圖8所示是本發(fā)明另一實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0031] 參照圖1，本發(fā)明公開一種高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)，其主要包括Ξ級子控制系 統(tǒng)，即生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)1 (可W簡稱為L2、L2服務(wù)器）、除鱗智能模型控制器2 (又可W稱 為除鱗智能模型控制系統(tǒng)、模型控制器）、除鱗控制器3 (又可W稱為L1、L1控制器或現(xiàn)場 控制器），分別如虛線框所示。
[0032] 其中，L2生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)主實(shí)現(xiàn)向除鱗智能模型控制系統(tǒng)發(fā)送：除鱗計(jì)劃、鋼 種信息、生產(chǎn)工藝計(jì)劃等數(shù)據(jù)。除鱗智能模型控制器主要實(shí)現(xiàn)對L2下發(fā)數(shù)據(jù)的篩選，并按 照L2下發(fā)的實(shí)際生產(chǎn)計(jì)劃和鋼種，生產(chǎn)節(jié)奏，粗社道次計(jì)劃，W及實(shí)際的除鱗配置的情況 進(jìn)行除鱗水需求量計(jì)算、初始給定頻率計(jì)算、加減速控制補(bǔ)償計(jì)算等，來優(yōu)化計(jì)算鱗系統(tǒng)各 電機(jī)的開停W及相應(yīng)的速度設(shè)定。并將優(yōu)化的速度設(shè)定值下發(fā)給除鱗L1控制器。除鱗L1 控制器，接受除鱗模型控器的速度給定值，W此控制除鱗電機(jī)的運(yùn)行和加減速控制。
[0033] 本發(fā)明是通過除鱗智能模型控制器2將熱社產(chǎn)線生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)與現(xiàn)場化C、 變頻器、高壓電機(jī)、傳感器、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)等設(shè)備進(jìn)行整合控制，建立智能高壓水除鱗模型， 結(jié)合社制計(jì)劃、道次計(jì)算、位置跟蹤等相關(guān)數(shù)據(jù)，對除鱗系統(tǒng)供水量進(jìn)行提前預(yù)測，根據(jù)專 家經(jīng)驗(yàn)確定最佳變頻轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對水量的優(yōu)化利用。
[0034] 同時(shí)，系統(tǒng)通過綜合考慮除鱗水需求量、除鱗水提供量、系統(tǒng)管路壓力、系統(tǒng)設(shè)定 壓力在控制過程中的導(dǎo)向作用，確定實(shí)際壓力與設(shè)定壓力的偏差在設(shè)定允許壓力偏差和設(shè) 定極限壓力偏差間的相對位置，并利用鋼巧位置信號、鋼巧除鱗工藝信號、除鱗道次信號、 鋼巧除鱗狀態(tài)信號等綜合提前分析來選取合適的變頻累加速度，滿足除鱗累平穩(wěn)的加減速 控制，W達(dá)到除鱗系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的目的。
[0035] 繼續(xù)參照圖1，整個(gè)系統(tǒng)由3級控制系統(tǒng)構(gòu)成，生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)1、除鱗智能模型 控制器2、除鱗控制器3之間通過W太網(wǎng)進(jìn)行通信。智能模型控制系統(tǒng)其上為L2控制系統(tǒng)， L2控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)下發(fā)生產(chǎn)線各類報(bào)文，智能模型控制系統(tǒng)按照L2下發(fā)的實(shí)際生產(chǎn)計(jì)劃和 鋼種sche化le，生產(chǎn)節(jié)奏MPC，粗社道次計(jì)劃RSU，精社道次計(jì)劃計(jì)算FSU安排W及實(shí)際的除 鱗配置的情況，來優(yōu)化計(jì)算鱗系統(tǒng)各電機(jī)的開停W及相應(yīng)的速度設(shè)定。除鱗控制器3包括 PLC和畫面輸出模塊
[0036] 除鱗L1控制器負(fù)責(zé)除鱗系統(tǒng)各現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)的采集和控制，包含根據(jù)實(shí)際現(xiàn) 場信號進(jìn)行除鱗累控制，壓縮空氣電機(jī)、各種保護(hù)等。除鱗L1控制器通過Profibus-DP網(wǎng) 和硬接線與現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行連接。
[0037] 如圖2所示，除鱗控制器與位置傳感器、變頻器、除鱗累、變送器、壓力傳感器、流 量計(jì)相連接。除鱗智能模型控制器接受生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的下發(fā)數(shù)據(jù)，其連接化C，PLC分 別連接位置傳感器、變送器和變頻器，變頻器連接除鱗累，壓力傳感器和流量計(jì)檢測除鱗累 出口的供水管路。
[0038] 如圖3所示，系統(tǒng)模型程序設(shè)置在新增工程師站中，與L2服務(wù)器通過通訊電文進(jìn) 行數(shù)據(jù)交互。模型程序從除鱗數(shù)據(jù)管理、板巧跟蹤信息管理獲取到信息，經(jīng)過處理后與專家 數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)判比對，最終給出設(shè)定下發(fā)至LI。模型程序結(jié)合板巧跟蹤信息和除鱗數(shù)據(jù)進(jìn)行 計(jì)算，根據(jù)配置文件中設(shè)定的時(shí)間窗口，從L2獲得板巧跟蹤信息及該板巧的除鱗計(jì)劃，在 板巧到達(dá)除鱗點(diǎn)之前獨(dú)立計(jì)算將來的除鱗水需求量，同時(shí)考慮系統(tǒng)的壓力設(shè)定，預(yù)測計(jì)算 該窗口內(nèi)各除鱗點(diǎn)的所需除鱗水總流量，根據(jù)水量和相關(guān)數(shù)據(jù)查詢專家數(shù)據(jù)庫，確定變頻 器的轉(zhuǎn)速。時(shí)間段長度可依據(jù)不同生產(chǎn)情況在畫面中進(jìn)行修改。
[0039] 此外，本發(fā)明還公開一種高壓水除鱗智能節(jié)能控制方法，如圖4所示，包括W下步 驟： W40] 步驟S1:周期激勵。
[0041] 步驟S2 :讀取線上所有板巧信息。 陽0創(chuàng)步驟S3 :讀取時(shí)間窗口內(nèi)板巧鱗水流量需求值。
[0043] 步驟S4 :讀取策略數(shù)據(jù)。
[0044] 步驟S5 :合并所有鱗水流量需求值。
[0045] 步驟S6 :根據(jù)所有鱗水流量需求值及相關(guān)條件查詢數(shù)據(jù)庫W確定頻率。
[0046] 步驟S7 :發(fā)送除鱗水量及頻率。
[0047] 在圖4中，板巧信息，即除鱗智能模型控制器2所采集的控制數(shù)據(jù)有W下幾個(gè)：
[0048] 1)每塊板巧的位置信號（通過位置傳感器）
[0049] 2)每個(gè)除鱗點(diǎn)除鱗設(shè)定信號（L2服務(wù)器）
[0050] 扣板巧到達(dá)各個(gè)除鱗點(diǎn)的時(shí)刻和離開時(shí)刻（L2服務(wù)器）
[0051] 4)各位置除鱗規(guī)程（L2服務(wù)器）
[0052] 5)實(shí)際水流量（流量計(jì)） 陽〇5引 6)粗社社制道次數(shù)（L2服務(wù)器）
[0054] 7)粗社各道次間隔時(shí)間（L2服務(wù)器） 陽化5] 8)粗社咬鋼及拋鋼速度（L2服務(wù)器）
[0056] 9)除鱗累運(yùn)行頻率（變頻器）
[0057] 10)除鱗管路壓力（壓力傳感器）
[0058] 如圖5和圖6所示，鱗水流量需求值的計(jì)算方法為：
[0059] 1)各位置流量計(jì)算 W60] 分別計(jì)算粗社除鱗箱除鱗點(diǎn)、粗社機(jī)除鱗點(diǎn)、精社除鱗箱除鱗點(diǎn)、精社機(jī)架間除鱗 點(diǎn)的鱗水流量需求值。除鱗智能模型控制器（系統(tǒng)）接收到板巧在不同位置傳感器信號時(shí)， 判斷L2設(shè)定，延時(shí)一段時(shí)間（可簡單自學(xué)習(xí)）后，將流量計(jì)入，噴射指令結(jié)束時(shí)流量清零。 [0061] 2)總需求流量計(jì)算 陽062] 將所有鱗水流量需求值相加，即將W上計(jì)入流量相加可計(jì)算出總流量：化= 卵SB+QR1+QFSB++QF1 ~F3
[0063] 下面通過實(shí)施例來進(jìn)一步補(bǔ)充說明上述技術(shù)方案。 W64] 如圖7所示，粗社除鱗箱除鱗化SB)點(diǎn)、粗社機(jī)除鱗巧1)點(diǎn)、精社除鱗箱除鱗 (FSB)點(diǎn)、精社機(jī)架間除鱗（F1-F3)點(diǎn)分別連接至氣水儲能罐。熱社高壓除鱗系統(tǒng)在生產(chǎn)過 程中，低壓水經(jīng)過除鱗累Ml、M2、M3、M4加壓成高壓水，在氣水儲能罐E中進(jìn)行儲能，當(dāng)從加 熱爐化cl、Fec2Jec3中出來的鋼巧B1、B2到達(dá)粗社除鱗箱除鱗化SB)點(diǎn)、粗社機(jī)除鱗巧1) 點(diǎn)、精社除鱗箱除鱗（FSB)點(diǎn)、精社機(jī)架間除鱗（F1-F3)點(diǎn)時(shí)，按不同鋼巧進(jìn)行不同點(diǎn)的除 鱗工藝處理，不同鋼種在每個(gè)除鱗點(diǎn)的除鱗次數(shù)不一樣，有的鋼巧在某除鱗點(diǎn)需要除鱗，有 的不需要除鱗，當(dāng)需要除鱗時(shí)，由除鱗累和氣水儲能罐進(jìn)行給高壓水。 W65] 圖7所示的工作原理是：智能模型控制系統(tǒng)從L2服務(wù)器獲得板巧跟蹤信息及該板 巧的除鱗計(jì)劃，在板巧到達(dá)除鱗點(diǎn)之前計(jì)算將來的除鱗水需求量，同時(shí)考慮系統(tǒng)的壓力設(shè) 定，最終生成變頻器的運(yùn)行頻率下發(fā)給除鱗L1控制器（PLC)，L1控制器根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場信號 及保護(hù)連鎖，進(jìn)行除鱗累電機(jī)的變頻控制。如：智能模型控制系統(tǒng)接收到批次除鱗工藝計(jì)劃 和板巧出爐信號后，根據(jù)漉道線速度測算出板巧到達(dá)各除鱗點(diǎn)所用時(shí)間，依據(jù)除鱗工藝計(jì) 劃要求，計(jì)算出該板巧在各除鱗點(diǎn)的除鱗水需求量，結(jié)合下級變頻器實(shí)際設(shè)定的響應(yīng)速度， 計(jì)算出滿足板巧到達(dá)除鱗點(diǎn)時(shí)所需的除鱗水量相對應(yīng)的除鱗電機(jī)運(yùn)行頻率，下發(fā)給L1控 制器，L1控制器將收到的運(yùn)行頻率依據(jù)現(xiàn)場信號及保護(hù)連鎖進(jìn)行處理后，下發(fā)給除鱗變頻 器運(yùn)行頻率，W實(shí)現(xiàn)除鱗電機(jī)的升降速控制，整個(gè)控制過程中智能模型控制系統(tǒng)依據(jù)生產(chǎn) 工藝及板巧位置，在不斷的計(jì)算后修正，而現(xiàn)場電機(jī)的運(yùn)行頻率隨著控制模型的下發(fā)指令 在不斷的上升和下降，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)除鱗系統(tǒng)的智能節(jié)能運(yùn)行。
[0066] 如圖8所示為模型加減速控制流程圖，給定頻率計(jì)數(shù)過程說明：依據(jù)前期流量需 求值計(jì)算頻率給定值
[0067] η = Qn/QN*nN
[0068] 式中：η -給定速度，化一總需求流量，QN -累體設(shè)計(jì)流量，nN -電機(jī)額定功率 |；00例 f = n*p/60
[0070] 式中：f -給定頻率，η -給定速度，p -電機(jī)極對數(shù)，60 -常數(shù)。
[0071] 注：H1 = Href X ( _ 10 ~_ 20) % ;肥=Href X (10 ~20) %
[0072] 加減速量計(jì)算過程：
[0073]
[0074] 式中：λ -管道消耗系數(shù)，P -電機(jī)極對數(shù)，as (SC)-加減速量，Δ Η -壓力偏差 量
[0075] 在生產(chǎn)過程中，除鱗智能模型控制器（系統(tǒng)）從L2服務(wù)器獲得每塊板巧的位置 信號、每個(gè)除鱗點(diǎn)除鱗設(shè)定信號、板巧到達(dá)各個(gè)除鱗點(diǎn)的時(shí)刻和離開時(shí)刻、各位置除鱗規(guī) 程、實(shí)際水流量、粗社社制道次數(shù)、粗社各道次間隔時(shí)間、粗社咬鋼及拋鋼速度除鱗累運(yùn)行 頻率、除鱗管路壓力等信號，在板巧到達(dá)除鱗點(diǎn)之前計(jì)算將來的除鱗水需求量化怕η = 卵SB+QR1+QFSB++QF1~F3)，同時(shí)考慮系統(tǒng)的壓力設(shè)定，最終生成變頻器的運(yùn)行頻率（η = 化/QN*nN ;f = η*ρ/60)下發(fā)給除鱗L1控制器（PLC)，L1控制器根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場信號及保護(hù) 連鎖，進(jìn)行除鱗累電機(jī)的變頻控制。
[0076] 整個(gè)控制過程中智能模型控制器（系統(tǒng)）依據(jù)生產(chǎn)工藝中水的需求量不同和壓力 值的不同，不斷對變頻器的運(yùn)行頻率進(jìn)行補(bǔ)償和修正，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)除鱗系統(tǒng)的智能節(jié)能 運(yùn)行。
[0077] 例如：在生產(chǎn)碳鋼的過程中，除鱗智能控制器（系統(tǒng)）在接收L2生產(chǎn)過程信息后， 得出該鋼種的除鱗點(diǎn)為HSB、R1、FSB、F1~F3,即依據(jù)除鱗噴射閥設(shè)計(jì)流量得出除鱗水需求 量為：化二卵SB+QR1+QFSB++QF1~F3,系統(tǒng)依據(jù)得出的除鱗水需求量計(jì)算出系統(tǒng)初始給定 頻率f，（η =化/QN*nN ;f = n*p/60)，同時(shí)依據(jù)給定頻率計(jì)算出除鱗水壓力值化ref = n2)， 除鱗累電機(jī)w給定頻率進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，過程中，除鱗模型控制器（系統(tǒng)）不斷采集現(xiàn)場實(shí)際水流 量和壓力反饋值，通過計(jì)算比較得出加減速補(bǔ)償量ac和SC ( aC：(SC) = ν'λ'ΔΙ-Ι *ρ/6〇 )， 并對給定運(yùn)行頻率進(jìn)行加減修正，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)除鱗系統(tǒng)的智能節(jié)能控制。
[0078] 如當(dāng)前生產(chǎn)不誘鋼過程中，除鱗智能控制器（系統(tǒng)）在接收L2生產(chǎn)過程信息后， 得出該鋼種的除鱗點(diǎn)為HSB、R1、即依據(jù)除鱗噴射閥設(shè)計(jì)流量得出除鱗水需求量為：化= 卵SB+QR1，系統(tǒng)依據(jù)得出的除鱗水需求量計(jì)算出系統(tǒng)初始給定頻率f。其余計(jì)算和補(bǔ)償過程 與碳鋼一樣。
[0079] 本發(fā)明將熱社產(chǎn)線生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)與現(xiàn)場化C、變頻器、高壓電機(jī)、傳感器、電動 執(zhí)行機(jī)構(gòu)等設(shè)備進(jìn)行整合控制，建立智能高壓水除鱗模型，結(jié)合社制計(jì)劃、道次計(jì)算、位置 跟蹤等相關(guān)數(shù)據(jù)，對除鱗系統(tǒng)供水量進(jìn)行提前預(yù)測，根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)確定最佳變頻轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn) 對水量的優(yōu)化利用，解決了除鱗系統(tǒng)由于壓力變化范圍大、瞬間變化頻次快、出口壓力高等 諸多不確定因素而導(dǎo)致的除鱗電機(jī)無法精確控制的問題；實(shí)現(xiàn)了熱社生產(chǎn)過程中除鱗系統(tǒng) 壓力、流量的精確控制，大大節(jié)約除鱗系統(tǒng)的電能消耗；降低了在社制過程中，除鱗系統(tǒng)負(fù) 荷急劇變化對除鱗電機(jī)的沖擊，實(shí)現(xiàn)除鱗系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0080] 本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，W上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對W上所述實(shí)施例的變 化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，包括： 生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、除鱗智能模型控制器、除鱗控制器； 所述生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)向除鱗智能模型控制器發(fā)送除鱗計(jì)劃、鋼種信息、生產(chǎn)工藝計(jì) 劃； 所述除鱗智能模型控制器對生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)下發(fā)數(shù)據(jù)的篩選，并進(jìn)行除鱗水需求量 計(jì)算、初始給定頻率計(jì)算、加減速控制補(bǔ)償計(jì)算，優(yōu)化計(jì)算鱗系統(tǒng)各電機(jī)的開停以及相應(yīng)的 速度設(shè)定，并將優(yōu)化的速度設(shè)定值下發(fā)給除鱗控制器； 所述除鱗控制器接受除鱗智能模型控器的速度給定值，以此控制除鱗電機(jī)的運(yùn)行和加 減速控制。2. 如權(quán)利要求1所述的高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述除鱗控制器包括 PLC和畫面輸出模塊。3. 如權(quán)利要求2所述的高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述除鱗控制器與位 置傳感器、變頻器、除鱗栗、變送器、壓力傳感器、流量計(jì)相連接； 所述除鱗智能模型控制器接受生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的下發(fā)數(shù)據(jù)，其連接PLC，所述PLC分 別連接位置傳感器、變送器和變頻器，所述變頻器連接除鱗栗，壓力傳感器和流量計(jì)檢測除 鱗栗出口的供水管路。4. 如權(quán)利要求3所述的高壓水除鱗智能節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，還包括氣水儲能罐、 粗乳除鱗箱除鱗點(diǎn)、粗乳機(jī)除鱗點(diǎn)、精乳除鱗箱除鱗點(diǎn)、精乳機(jī)架間除鱗點(diǎn)，所述粗乳除鱗 箱除鱗點(diǎn)、粗乳機(jī)除鱗點(diǎn)、精乳除鱗箱除鱗點(diǎn)、精乳機(jī)架間除鱗點(diǎn)分別連接至所述氣水儲能 罐。5. -種高壓水除鱗智能節(jié)能控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 周期激勵； 讀取線上所有板坯信息； 讀取時(shí)間窗口內(nèi)板坯鱗水流量需求值； 讀取策略數(shù)據(jù)； 合并所有鱗水流量需求值； 根據(jù)所有鱗水流量需求值及相關(guān)條件查詢數(shù)據(jù)庫以確定頻率； 發(fā)送除鱗水量及頻率。6. 如權(quán)利要求5所述的高壓水除鱗智能節(jié)能控制方法，其特征在于，所述板坯信息包 括： 采集每塊板坯的位置信號、每個(gè)除鱗點(diǎn)除鱗設(shè)定信號、板坯到達(dá)各個(gè)除鱗點(diǎn)的時(shí)刻和 離開時(shí)刻、各位置除鱗規(guī)程、實(shí)際水流量、粗乳乳制道次數(shù)、粗乳各道次間隔時(shí)間、粗乳咬鋼 及拋鋼速度除鱗栗運(yùn)行頻率、除鱗管路壓力。7. 如權(quán)利要求5所述的高壓水除鱗智能節(jié)能控制方法，其特征在于，所述鱗水流量需 求值的計(jì)算方法為： 分別計(jì)算粗乳除鱗箱除鱗點(diǎn)、粗乳機(jī)除鱗點(diǎn)、精乳除鱗箱除鱗點(diǎn)、精乳機(jī)架間除鱗點(diǎn)的 鱗水流量需求值； 將所有鱗水流量需求值相加。
【文檔編號】B21B45/08GK105834232SQ201510021345
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月15日
【發(fā)明人】張斌
【申請人】寶鋼不銹鋼有限公司