The invention relates to a device and a method for controlling the process of steel plate online solid solution treatment. The two part control device and a computing device; wherein, the online monitoring device of solid solution with a plurality of temperature sensors, the first to the third metal detector and shape monitoring equipment installed at different positions on the production line; by monitoring sensor, the detector and the board data collection device. To achieve real-time data on plate accurate acquisition; calculation of the device consists of a complete solid solution treatment process of the pre setting function of the pre calculation module, in the process of solution treatment on-line optimization calculation module, calculation and Realization of adaptive learning function, the modules of three parts. The on-line solution treatment process control system, to realize the automatic control of the production of online solution treatment products, meet the requirements of technology products in the temperature control accuracy and temperature uniformity and shape etc..
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及控制领域，尤其涉及钢板轧后在线固溶处理中的过程控制。
技术介绍
固溶热处理是指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。钢板的传统固溶热处理是采用与轧机分开的热处理设备进行离线热处理，需要再加热后进行快速冷却。这种生产工艺不仅增加了设备投资，而且工序繁多，生产周期长，导致钢材成本增加，满足不了大批量的快节奏生产，极大地制约了经济效益的提高。而在线固溶处理是利用钢材热轧后的余热，控制钢材轧制后的冷却速度，使温度变化过程更接近离线热处理的温降过程，达到相同或相近的钢材组织和性能，其冷却过程一般也称为钢板在线控制冷却或直接淬火。钢板在线控制冷却及淬火是上世纪80年代以来发展迅速的一项冷却技术，但由于存在钢板冷却均匀性和板形控制等问题，其潜在能力一直未得到充分发挥。固溶热处理要求的终冷温度低，冷却速率高，钢板宽度方向、长度方向以及上下表面的冷却不均匀很容易造成钢板内部热应力和组织应力的分布不均匀，使得冷却后板形不良。而轧后钢板本身存在的板形缺陷和温度分布不均匀，使得在线固溶处理的板形控制更加困难。因此，固溶处理温度、冷速和板形多目标控制，是在线固溶处理过程控制系统区别于传统轧后冷却控制系统的关键技术问题。中国专利技术专利申请CN101134998A公开了一种加速冷却过程的控制系统及控制方法。该专利涉及的控制系统及控制方法，考...
【技术保护点】
一种钢板在线固溶处理过程控制系统的装置，其特征是：所述的在线固溶处理过程控制系统的装置由测控装置和计算装置两部分构成；其中，所述的测控装置在在线固溶处理生产线的不同位置上安装了多个温度传感器、第一至第三金属探测器和板形监测设备；通过这些所述的传感器、探测器和板形监测设备，数据采集装置，实现对钢板的实时数据准确采集；其中的温度传感器用于收集钢板的实测终轧温度，板形监测设备用于收集钢板轧后实际板形数据，第一至第三金属探测器用于激发预计算模块的启动信号；冷却区前的温度传感器用于收集钢板的实测开冷温度，金属探测器用于激发在线计算模块的启动信号；冷却区后的温度传感器于收集金属板的实测终冷温度，板形监测设备用于收集钢板在线固溶处理后实际板形数据，金属探测器用于激发后计算模型的启动信号；所述的计算装置由完成固溶处理过程预设定功能的预计算模块、在固溶处理过程中进行优化求解的在线计算模块，以及实现适应、学习功能的后计算模块三部分构成；所述的在线固溶处理过程控制系统的装置，用以实现在线固溶处理产品的全自动控制生产，满足产品在温度控制精度、板面温度均匀性以及板形等方面的工艺要求。
【技术特征摘要】
1.一种钢板在线固溶处理过程控制系统的装置，其特征是：
所述的在线固溶处理过程控制系统的装置由测控装置和计算装置两部分构成；
其中，所述的测控装置在在线固溶处理生产线的不同位置上安装了多个温度传
感器、第一至第三金属探测器和板形监测设备；通过这些所述的传感器、探测器和
板形监测设备，数据采集装置，实现对钢板的实时数据准确采集；
其中的温度传感器用于收集钢板的实测终轧温度，板形监测设备用于收集钢板
轧后实际板形数据，第一至第三金属探测器用于激发预计算模块的启动信号；冷却
区前的温度传感器用于收集钢板的实测开冷温度，金属探测器用于激发在线计算模
块的启动信号；冷却区后的温度传感器于收集金属板的实测终冷温度，板形监测设
备用于收集钢板在线固溶处理后实际板形数据，金属探测器用于激发后计算模型的
启动信号；
所述的计算装置由完成固溶处理过程预设定功能的预计算模块、在固溶处理过
程中进行优化求解的在线计算模块，以及实现适应、学习功能的后计算模块三部分
构成；
所述的在线固溶处理过程控制系统的装置，用以实现在线固溶处理产品的全自
动控制生产，满足产品在温度控制精度、板面温度均匀性以及板形等方面的工艺要
求。
2.按照权利要求1所述的钢板在线固溶处理过程控制系统的装置，其特征是所
述的预计算模块预计算模块由物理计算装置、板形计算装置和控制计算装置构成；
所述的物理计算装置完成热物性和传热学相关计算。以钢板的原始参数、精轧
机组出口的实测值、工艺要求冷却目标参数，以及后计算模块中自学习装置输出的
分类学习参数作为输入值，通过计算，得到钢板在固溶处理过程中温度场的计算结
果；
所述的板形计算装置完成上、下阀门流量比例和宽度方向流量凸度的计算；以
板形监测设备收集的钢板轧后实际板形数据和后计算模块中板形学习装置输出的
分类学习参数为输入值，通过优化计算，得到流量比例和流量凸度控制参数；
所述的控制计算装置利用物理计算装置和板形计算装置的功能，结合机械设备
和控制方面的限定条件，得到最终的预计算结果，包括预设定水量、阀门模式和钢
板固溶处理时间；
当钢板到达第一金属探测器的位置，激发预计算模块启动信号，将轧机获取的
钢板尺寸等实测数据，化学成分、工艺要求等数据，以及温度传感器收集的金属板
实测终轧温度、板形监测设备收集的轧后板形数据，发送到预计算模块，预计算模
块进行计算处理后，输出冷却水量、阀门模式、钢板固溶处理时间等预设定参数，
机械设备将根据预设定参数进行工作。
3.按照权利要求1所述的钢板在线固溶处理过程控制系统的装置，其特征是所
述的在线计算模块在线计算模块由在线优化控制装置构成；
所述的在线优化控制装置使用实时跟踪的钢板运行状况、收集的实测数据的运
算处理结果，以及后计算模块中自适应装置输出的分类适应参数为输入值，通过优
化计算，对预计算模块预设定结果进行在线的优化求解，实现钢板固溶处理过程的
实时控制；
当钢板运行到第二金属探测器的位置，该探测器激发在线计算模块启动信号，
将温度传感器测得的钢板表面实测温度、钢板实际运行速度等在线数据发送到在线
计算模块；在线计算模块使用钢板实测表面温度、目标温度和钢板运行速度等数据，
以及后计算模块中自适应装置输出的分类适应参数，通过在线优化模型，进行优化
求解，得到钢板在固溶处理控制区内运行速度曲线或固溶处理控制区内的摆动时
间，机械装置根据设定对钢板在固溶处理控制区内的运行进行控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：王笑波，刘晔，吴建峰，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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