一种退火炉参数自整定温度控制方法技术

本发明专利技术公开了一种退火炉参数自整定温度控制方法，包括：判断是否到达采样时间；如到达采样时间，则将系统误差e和误差变化△e输入PLC存储区中；判断所述系统误差e和误差变化△e是否超出预定范围；如不超出预定范围，则将所述系统误差e和误差变化△e输入到语言变量的模糊论域中并置入存储区；获得模糊控制表；根据所述模糊控制表和输入到模糊论域中的所述系统误差e和误差变化△e获得第一输出语言变量；对所述第一输出语言变量去模糊化，获得第二输出语言变量；将所述第二输出语言变量输入PID模块中，并输出控制变量。达到避免因系统闭环中出现的升温慢、控制精度不高等，提高系统稳定性，保证产品质量，最终保证静态和动态下炉区温度精度的技术效果。

A self tuning temperature control method for annealing furnace

The invention discloses an annealing furnace parameter self-tuning temperature control method, including: judging whether the sampling time is reached or not; if the sampling time is reached, the system error E and the error change delta e are input into the PLC storage area; the system error E and the error change delta e are judged to exceed the predetermined range, if not beyond the predetermined range, then The system error E and the error change delta e are input into the fuzzy domain of the language variable and stored in the storage area; the fuzzy control table is obtained; the first output language variable is obtained by the fuzzy control table and the system error E input to the fuzzy domain and the error change delta E; the first output language variable is blurred. Second output language variables are obtained, and the second output language variables are input into the PID module, and the control variables are output. In order to avoid the slow heating up in the system closed loop, the control precision is not high, the stability of the system is improved, the quality of the product is guaranteed, and the technical effect of the static and dynamic temperature precision of the furnace area is ensured.

【技术实现步骤摘要】
一种退火炉参数自整定温度控制方法
本专利技术涉及冷轧带钢领域，尤其涉及一种退火炉参数自整定温度控制方法。
技术介绍
退火是冷轧带钢生产中最重要的一个工序,而加热段又是退火过程中一个重要环节。如何控制带钢在加热段的温度显得极其重要。目前对于温度的控制大多是采用PID控制。这种方法简单，便与实现，但是参数整定比较困难，在实际中我们往往是根据经验来手动设定PID参数，且一组整定的参数不能完全适应不同的退火工艺要求，还易产生较大的超调。但本申请专利技术人在实现本专利技术技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：现有技术中，根据经验来手动设定PID参数，不能完全适应不同的退火工艺要求，还易产生较大的超调，同时系统闭环退火过程出现的升温速度慢、超调量大、控制精度不高等现象的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种退火炉参数自整定温度控制方法，用以解决现有技术中根据经验来手动设定PID参数，且一组整定的参数不能完全适应不同的退火工艺要求，还易产生较大的超调，控制精度不高等现象的技术问题。本专利技术提供了一种退火炉参数自整定温度控制方法，所述方法包括：判断是否到达采样时间；如到达采样时间，则将系统误差e和误差变化△e输入PLC存储区中；判断所述系统误差e和误差变化△e是否超出预定范围；如不超出预定范围，则将所述系统误差e和误差变化△e输入到语言变量的模糊论域中并置入存储区；获得模糊控制表；根据所述模糊控制表和输入到模糊论域中的所述系统误差e和误差变化△e获得第一输出语言变量；对所述第一输出语言变量去模糊化，获得第二输出语言变量；将所述第二输出语言变量输入PID模块中，并输出控制变量。优选的，在所述判断是否到达采样时间之前，所述方法还包括：将量化因子置入PLC中。优选的，在判断所述系统误差e和误差变化△e是否超出预定范围之后，所述方法还包括：如超出预定范围，则将所述系统误差e和所述误差变化△e的超出部分修改为上限值或下限值。优选的，所述方法还包括：所述模糊控制表为根据所述PLD参数的整定原则以及对退火炉控制过程中现场参数调节的经验得到的调整规律表。优选的，所述方法还包括：所述第一输出语言变量包括PID控制模块FB41中的Kp、Ti、Td三个参数。优选的，所述方法还包括：所述Kp、Ti、Td均为是三角函数形式。优选的，所述方法还包括：所述系统误差e和误差变化△e均为三角函数形式。优选的，所述方法还包括：所述系统误差e和误差变化△e的模糊集均取为(NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB)；所述Kp、Ti、Td的模糊集均取为(ZE、S、MB、VB)。优选的，所述方法还包括：所述系统误差e和误差变化△e的论域取为(-6，-5，-4，-3，-3，-1，0，1，2，3，4，5，6)；所述Kp、Ti、Td的论域取为(0，1，2，3，4，5，6，7，8)。本专利技术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、在本专利技术实施例提供的一种退火炉参数自整定温度控制方法，所述方法包括：判断是否到达采样时间；如到达采样时间，则将系统误差e和误差变化△e输入PLC存储区中；判断所述系统误差e和误差变化△e是否超出预定范围；如不超出预定范围，则将所述系统误差e和误差变化△e输入到语言变量的模糊论域中并置入存储区；获得模糊控制表；根据所述模糊控制表和输入到模糊论域中的所述系统误差e和误差变化△e获得第一输出语言变量；对所述第一输出语言变量去模糊化，获得第二输出语言变量；将所述第二输出语言变量输入PID模块中，并输出控制变量。解决了现有技术中根据经验来手动设定PID参数，且一组整定的参数不能完全适应不同的退火工艺要求，还易产生较大的超调，控制精度不高等现象的技术问题，达到了利用PLC编程软件STEP75.1，采用模块化编程方法，使用梯形图及语句表编制程序实现模糊控制算法，对标准的PID控制模块FB41中的Kp、Ti和Td进行模糊参数自整定，以达到良好的控制效果和良好稳定性，使实际带钢温度响应快、稳定、准确，确保了镀锌产品质量的技术效果。2、本申请实施例通过所述模糊控制表为根据所述PLD参数的整定原则以及对退火炉控制过程中现场参数调节的经验得到的调整规律表，达到了具有良好的控制效果和良好稳定性的技术效果。3、本申请实施例通过所述系统误差e和误差变化△e的模糊集均取为(NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB)；所述Kp、Ti、Td的模糊集均取为(ZE、S、MB、VB)。解决了手动设定PID参数，不能完全适应不同的退火工艺要求，易产生较大的超调的技术问题，达到了避免由于系统闭环过程中出现的升温速度慢、超调量大、控制精度不高等现象，提高了系统的稳定性，保证了产品质量，最终保证静态和动态下炉区温度的精度的技术效果。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明图1为本专利技术实施例的一种退火炉参数自整定温度控制方法的流程示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种退火炉参数自整定温度控制方法，用以解决现有技术中根据经验来手动设定PID参数，且一组整定的参数不能完全适应不同的退火工艺要求，还易产生较大的超调，控制精度不高等现象的技术问题。本专利技术实施例中的技术方法，总体思路如下：判断是否到达采样时间；如到达采样时间，则将系统误差e和误差变化△e输入PLC存储区中；判断所述系统误差e和误差变化△e是否超出预定范围；如不超出预定范围，则将所述系统误差e和误差变化△e输入到语言变量的模糊论域中并置入存储区；获得模糊控制表；根据所述模糊控制表和输入到模糊论域中的所述系统误差e和误差变化△e获得第一输出语言变量；对所述第一输出语言变量去模糊化，获得第二输出语言变量；将所述第二输出语言变量输入PID模块中，并输出控制变量。达到了基于PLC实现PID参数的模糊自整定，既保留了PLC控制的可靠性、灵活性等特点，又提高了控制的智能化程度，提高了产品质量，减少消耗的技术效果。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例一图1为本专利技术实施例中一种退火炉参数自整定温度控制方法的流程示意图。如图1所示，所述方法包括：步骤10：判断是否到达采样时间；进一步的，在所述判断是否到达采样时间之前，所述方法还包括：将量化因子置入PLC中。具体来说，根据系统的要求，将量化因子置入到PLC中，用于PID参数自整定的模糊控制器采用二输入三输出的形式，以系统误差e和误差变化△e为输入语言变量，以Kp、Ti和Td为输出语言变量，然后判断是否到达采样的时间。步骤20：如到达采样时间，则将系统误差e和误差变化△e输入PLC存储区中；进一步的，所述方法还包括：所述系统误差e和误差变化△e均为三角函数形式。具体来说，如判断出已经到达采样时间，则将系统误差e和误差变化△e输入到PLC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种退火炉参数自整定温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：判断是否到达采样时间；如到达采样时间，则将系统误差e和误差变化△e输入PLC存储区中；判断所述系统误差e和误差变化△e是否超出预定范围；如不超出预定范围，则将所述系统误差e和误差变化△e输入到语言变量的模糊论域中并置入存储区；获得模糊控制表；根据所述模糊控制表和输入到模糊论域中的所述系统误差e和误差变化△e获得第一输出语言变量；对所述第一输出语言变量去模糊化，获得第二输出语言变量；将所述第二输出语言变量输入PID模块中，并输出控制变量。

【技术特征摘要】
1.一种退火炉参数自整定温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：判断是否到达采样时间；如到达采样时间，则将系统误差e和误差变化△e输入PLC存储区中；判断所述系统误差e和误差变化△e是否超出预定范围；如不超出预定范围，则将所述系统误差e和误差变化△e输入到语言变量的模糊论域中并置入存储区；获得模糊控制表；根据所述模糊控制表和输入到模糊论域中的所述系统误差e和误差变化△e获得第一输出语言变量；对所述第一输出语言变量去模糊化，获得第二输出语言变量；将所述第二输出语言变量输入PID模块中，并输出控制变量。2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述判断是否到达采样时间之前，所述方法还包括：将量化因子置入PLC中。3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在判断所述系统误差e和误差变化△e是否超出预定范围之后，所述方法还包括：如超出预定范围，则将所述系统误差e和所述误差变化△e的超出部分修改为上限值或下限值。4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔梁，常生财，付友昌，付振兴，张学范，宁媛媛，胡开艳，郭敏，程晓娟，罗星，郭治霞，
申请(专利权)人：首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13