PDF《淬火机辊道速度自校正 PID 控制系统》

淬火机辊道速度自校正 PID 控制系统 (1.

北华大学 教育技术中心, 吉林 吉林

132021 2. 北京科技大学信息工程学院, 北京 100083) 佟继红

1 王继忠

12 彭开香

2 摘要: 对中厚板无约束淬火机的计算机过程控制 系统中的辊道控制的构成及实施方法进行了介 绍,通过自校正神经网络算法对 PID 参数进行 优化, 并对系统的性能进行了分析, 淬火机辊道 控制系统经过实际运行, 不但提高了产品的性能 指标, 而且由于使用了智能化控制手段, 增加稳 定性, 使生产效率大大提高, 减轻了工人的劳动 强度. 关键词:中厚板;

PID;

自校正;

神经网络 The self-adjusting PID control system of the speed of quenching machine roller Abstract: The paper mentions the computer process control system composition and utilizing of unconstrained quenching machine for medium steel plate, and mainly introduces the methods of roller control. By using the BP algorithm of self-adjusting artificial neural network, the paper optimizes the PID parameter, and analyzes the performance of the control system. The quenching control system has been running normally and stably. By introducing the intelligent control methods, not only is the products' performance improved, but also the yield and stability increases, and the intensity of labor is reduced. KEY WORDS : PID;

Self-adjustment;

Artificial neural network

1 引言 中厚板广泛地应用于国防科技、 造船、 重型机械、电站、石油、天气管道、桥梁 及建筑行业中,中厚板冷却后性能的好坏 一直是各大生产厂关心的问题,也是争相 进行研究的重要课题之一;

淬火是热处理 中比较复杂的、难度较大的工艺,也是赋 予钢材最终性能的关键工作.无约束淬火 在当今时代已经成为主流,用以改善钢板 的内部结构和性能,从而生产出高韧性, 高强度和焊接性能良好的中厚板材.要保 证淬火设备的可靠运行,对淬火机的辊道 控制必不可少的,辊道转速的恒定运行对 于确保钢板淬火质量起着至关重要的作 用,本文介绍的是国内某钢铁公司西气东 输管线钢材国产化技术改造工程的常化炉 后快冷装置及计算机过程控制系统淬火机 辊道速度控制的自校正PID算法.

2 淬火工艺简介 淬火系统的结构工艺如图1所示, 钢板 经过抛丸机进行表面氧化铁皮的处理,进 入常化炉加热到设定温度,系统根据计算 机设定模型参数, 计算出辊道出炉的速度, 那么钢板就以设定速度将钢板送出,进入 淬火区控制部分进行淬火控冷,达到设定 要求后,经过矫直机整形形成终极产品. 图1 淬火系统工艺结构 在淬火装置的钢板辊道上方,下方各 有21组集管,PLC可以控制其开闭,在侧 面还有高压水冲刷氧化铁皮,根据不同型 号和厚度的钢板使用不同的温度控制模 型,对钢板进行淬火. 经过淬火的钢板,在工艺规定的时间 内从930±10℃左右急速冷却到200℃以下 的要求后,可以直接到矫直机上整形.其 中包含强、中、弱等冷却方式.淬火机设 备结构包括辊道、护板、入口温度计、 HMD、前吹扫、水封、强冷集管,中冷集 管,弱冷集管、气雾装置、侧吹扫装置、 后吹扫、出口温度计和出口HMD等设备. 当淬火机控制系统收到常化炉出钢信 号后,工控机系统根据前一次得到的下一 块出钢钢板具体数据,计算本次出钢钢板 的冷却模型,然后送出辊道速度,并把此 速度送入常化炉出炉区辊道,当钢板进入 到冷却区入口 HMD 位置时, HMD 给PLC 控制器发出指令,计算机根据模型控制辊 道,前后吹扫,集管,气雾,侧吹扫的开 启和关闭;