线材控冷系统轧件温度检测处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种线材控冷系统轧件温度检测处理方法及装置，包括：获取精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度；根据所述精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度，确定历史温升数据；根据所述精轧机入口历史温度和所述历史温升数据，确定入口温度与温升数据关系曲线；获取精轧机入口实测温度和精轧机出口实测温度；根据所述精轧机入口实测温度、所述精轧机出口实测温度和所述入口温度与温升数据的关系曲线，确定冷却水箱的给水量。该方案使用多种温度可以很好地实现控冷轧制自动化控制，提升了温度控制的精度和可靠性。

Processing Method and Device for Rolling Temperature Detection in Wire Rod Controlled Cooling System

The invention provides a method and device for measuring and processing the temperature of the rolled piece in a wire controlled cooling system, including acquiring the inlet historical temperature of the finishing mill and the outlet historical temperature of the finishing mill, determining the historical temperature rise data according to the inlet historical temperature of the finishing mill and the outlet historical temperature of the finishing mill, and determining the inlet temperature and temperature according to the inlet historical temperature and the historical temperature rise data of the finishing mill. The relationship curve of temperature rise data, the measured inlet temperature of finishing mill and the measured outlet temperature of finishing mill are obtained, and the feed water quantity of cooling water tank is determined according to the measured inlet temperature of finishing mill, the measured outlet temperature of finishing mill and the relationship curve between the measured inlet temperature and the temperature rise data. In this scheme, the automatic control of controlled cold rolling can be realized by using a variety of temperatures, and the accuracy and reliability of temperature control can be improved.

【技术实现步骤摘要】
线材控冷系统轧件温度检测处理方法及装置
本专利技术涉及控轧控冷
，特别涉及一种线材控冷系统轧件温度检测处理方法及装置。
技术介绍
控轧控冷技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数，进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合性能，并能够降低合金元素含量和碳含量，节约贵重的合金元素，降低生产成本。在轧制高等级、高附加值的钢种(如冷镦钢、弹簧钢、轴承钢等)时，对钢种的冷却温度控制要求极高，往往要求控制在±10度以内，水量稍微偏多、偏少都会使轧材脱离最优相变区，影响产品的最终力学性能，产生质量争议。在自动化的控冷轧制中，控制系统总是根据温度检测点的实测温度数据作为调节冷却水量的依据，这就意味着必须精确测量轧件的温度值，进而才能精确控制给水量，确保冷却效果。在高速线材穿水冷控制领域，温度信号通过精轧机入口高温计、精轧机出口高温计和吐丝机出口高温计测得，分别为精轧机入口温度T2、精轧机出口温度T3、吐丝机出口温度T4，如图1所示。高温计一般指测量温度高于500℃所使用的温度计，常用的高温计有光学高温计、比色高温计及辐射高温计等，主要利用物体光谱辐射度(即光谱辐射亮度)测量其温度。在实际应用中，精轧机出口温度T3是进入冷却水箱的轧件的温度，精轧机出口靠近冷却水箱入口，将高温计设置在这里其位置合理，T3(如果可靠的话)可直接反映出该测点的实时温度，但是该测点容易受到水汽、冷却水膜等因素的影响，导致检查出来的温度信号波动剧烈，无法真实反映实际的温度值；同时轧件截面积小，速度高(速度可达110米/秒)，且受冷却水冲击、张力变化等影响，导致轧件上下左右跳动，从而使得检测信号更新周期短，数据窗口时间窄，信号无法快速稳定，出现剧烈波动，具体的温度曲线如图2和3所示。T2是精轧机入口侧的温度，此处轧件速度较低，截面积较大，同时距离两端水箱较远，不受水汽等影响，此处的温度检测非常可靠，但是距离水箱入口有较长距离，滞后较多，且经过精轧机的轧制，轧件会产生温度变化(温升或温降)，导致其T2无法直接体现进入水箱的轧件温度。T4是经过穿水冷却后的轧件温度，已经是完成了轧制之后的轧件温度，使用T4去调控给水量会产生滞后效果。因此，使用上述任何一种单一的温度来实现控冷轧制自动化控制都不理想，且温度控制的精度和可靠性不高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种线材控冷系统轧件温度检测处理方法及装置，使用多种温度可以很好地实现控冷轧制自动化控制可以很理想，提升了温度控制的精度和可靠性。该线材控冷系统轧件温度检测处理方法包括：获取精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度；根据所述精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度，确定历史温升数据；根据所述精轧机入口历史温度和所述历史温升数据，确定入口温度与温升数据关系曲线；获取精轧机入口实测温度和精轧机出口实测温度；根据所述精轧机入口实测温度、所述精轧机出口实测温度和所述入口温度与温升数据的关系曲线，确定冷却水箱的给水量。该线材控冷系统轧件温度检测处理装置包括：温度获取模块，用于获取精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度；历史温升数据确定模块，用于根据所述精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度，确定历史温升数据；关系曲线确定模块，用于根据所述精轧机入口历史温度和所述历史温升数据，确定入口温度与温升数据关系曲线；温度获取模块还用于：获取精轧机入口实测温度和精轧机出口实测温度；给水量确定模块，用于根据所述精轧机入口实测温度、所述精轧机出口实测温度和所述入口温度与温升数据的关系曲线，确定冷却水箱的给水量。本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述方法。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述所述方法的计算机程序。在本专利技术实施例中，根据精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度确定历史温升数据，根据精轧机入口历史温度和历史温升数据确定入口温度与温升数据关系曲线，根据获取的精轧机入口实测温度、精轧机出口实测温度和入口温度与温升数据的关系曲线，确定冷却水箱的给水量。该方案使用多种温度可以很好地实现控冷轧制自动化控制，提升了温度控制的精度和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是一种温度检测元件布置示意图；图2是一种精轧机出口温度分布曲线图；图3是一种精轧机出口实测温度曲线图；图4是本专利技术实施例提供的一种线材控冷系统轧件温度检测处理方法流程图；图5是本专利技术实施例提供的一种出口温度处理流程图；图6是本专利技术实施例提供的一种入口温度与温升数据关系曲线(即温变曲线)图；图7是本专利技术实施例提供的一种入口温度处理流程图；图8是本专利技术实施例提供的进入自学习优化处理之前的数据处理方法流程图；图9是本专利技术实施例提供的对精轧机入口当前实测温度对应的温升数据的自学习优化处理流程图；图10是本专利技术实施例提供的对除精轧机入口当前实测温度之外的点的温升数据的自学习优化处理流程图；图11是本专利技术实施例提供的一种各个钢种高斯权重分布图；图12是本专利技术实施例提供的一种温度采集与自学习流程图(上半部分)；图13是本专利技术实施例提供的一种温度采集与自学习流程图(下半部分)；图14是本专利技术实施例提供的一种线材控冷系统轧件温度检测处理装置结构框图(一)；图15是本专利技术实施例提供的一种线材控冷系统轧件温度检测处理装置结构框图(二)；图16是本专利技术实施例提供的一种线材控冷系统轧件温度检测处理装置结构框图(三)。具体实施方式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，所描述的实施例仅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。在本专利技术实施例中，提供了一种线材控冷系统轧件温度检测处理方法，如图4所示，该方法包括：步骤401：获取精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度；步骤402：根据所述精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度，确定历史温升数据；按照如下公式确定历史温升数据：ΔTmea＝T3mea-T2mea；其中，ΔTmea表示历史温升数据；T3mea表示获取的精轧机出口历史温度；T2mea表示获取的精轧机入口历史温度。步骤403：根据所述精轧机入口历史温度和所述历史温升数据，确定入口温度与温升数据关系曲线；步骤404：获取精轧机入口实测温度和精轧机出口实测温度；步骤405：根据所述精轧机入口实测温度、所述精轧机出口实测温度和所述入口温度与温升数据的关系曲线，确定冷却水箱的给水量。:在本专利技术实施例中，在获取了精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度之后，还需要对所述精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度进行处理，如图5所示，具体处理如下：步骤501：判断所述精轧机出口历史温度是否大于预设精轧机出口温度最小值：步骤502：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，包括：获取精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度；根据所述精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度，确定历史温升数据；根据所述精轧机入口历史温度和所述历史温升数据，确定入口温度与温升数据关系曲线；获取精轧机入口实测温度和精轧机出口实测温度；根据所述精轧机入口实测温度、所述精轧机出口实测温度和所述入口温度与温升数据的关系曲线，确定冷却水箱的给水量。

【技术特征摘要】
1.一种线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，包括：获取精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度；根据所述精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度，确定历史温升数据；根据所述精轧机入口历史温度和所述历史温升数据，确定入口温度与温升数据关系曲线；获取精轧机入口实测温度和精轧机出口实测温度；根据所述精轧机入口实测温度、所述精轧机出口实测温度和所述入口温度与温升数据的关系曲线，确定冷却水箱的给水量。2.如权利要求1所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，在获取精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度之后，还包括：判断所述精轧机出口历史温度是否大于预设精轧机出口温度最小值：当所述精轧机出口历史温度小于等于预设精轧机出口温度最小值时，所述精轧机出口历史温度无效，重新获取精轧机出口历史温度；当所述精轧机出口历史温度大于预设精轧机出口温度最小值时，判断所述精轧机出口历史温度的变化率是否小于预设比例：当所述精轧机出口历史温度的变化率大于等于预设比例时，所述精轧机出口历史温度无效，重新获取精轧机出口历史温度；当所述精轧机出口历史温度的变化率小于预设比例时，所述精轧机出口历史温度有效；根据所述精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度，确定历史温升数据，包括：根据所述精轧机入口历史温度和判断为有效的精轧机出口历史温度，确定历史温升数据。3.如权利要求2所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，按照如下公式判断所述精轧机出口历史温度的变化率是否小于预设比例：|(T3lastmea-T3mea)/T3lastmea|<10％；其中，T3lastmea表示上一次温度采集时获取的精轧机出口历史温度；T3mea表示当前温度采集获取的精轧机出口历史温度，所述预设比例为10％。4.如权利要求1所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，按照如下公式根据所述精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度，确定历史温升数据：ΔTmea＝T3mea-T2mea；其中，ΔTmea表示历史温升数据；T3mea表示获取的精轧机出口历史温度；T2mea表示获取的精轧机入口历史温度。5.如权利要求1所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，根据所述精轧机入口历史温度和所述历史温升数据，确定入口温度与温升数据关系曲线，包括：根据所述精轧机入口历史温度确定层别参数，所述层别参数包括钢规层别、轧制速度层别和投用机架数层别；根据所述层别参数和所述历史温升数据，确定入口温度与温升数据关系曲线。6.如权利要求1所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，根据所述精轧机入口实测温度、所述精轧机出口实测温度和所述入口温度与温升数据的关系曲线，确定冷却水箱的给水量，包括：确定所述精轧机入口实测温度是否存在于所述入口温度与温升数据的关系曲线上：若所述精轧机入口实测温度存在于所述入口温度与温升数据的关系曲线上，则从所述入口温度与温升数据的关系曲线中查找与所述精轧机入口实测温度对应的温升数据，根据所述精轧机入口实测温度和对应的温升数据确定精轧机出口理论温度，根据所述精轧机出口理论温度确定冷却水箱的给水量；若所述精轧机入口实测温度不存在于所述入口温度与温升数据的关系曲线上，则判断在预设范围内是否存在至少两个对应点，所述两个对应点表示两组对应的入口温度与温升数据，预设范围为[入口温度-预设值，入口温度+预设值]：若存在至少两个对应点，则利用插值法根据这两个对应点对应的温升数据计算所述精轧机入口实测温度对应的温升数据，根据所述精轧机入口实测温度和计算所得的温升数据确定精轧机出口理论温度，根据所述精轧机出口理论温度确定冷却水箱的给水量，将所述精轧机入口实测温度和计算得到的温升数据添加到所述入口温度与温升数据的关系曲线上；若不存在两个对应点，则根据所述精轧机入口实测温度和所述精轧机出口实测温度确定温升实际数据，根据所述精轧机出口实测温度确定冷却水箱的给水量，将所述精轧机入口实测温度和所述温升实际数据添加到所述入口温度与温升数据的关系曲线中。7.如权利要求6所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，还包括：获取第一吐丝机出口当前实测温度和第二吐丝机出口当前实测温度，其中，所述第一吐丝机出口当前实测温度为根据所述精轧机入口当前实测温度和对应的温升数据确定的，或所述第一吐丝机出口当前实测温度为根据所述精轧机入口当前实测温度和利用插值法计算的温升数据确定的；所述第二吐丝机出口实测温度为根据所述精轧机出口当前实测温度确定的；将所述第一吐丝机出口当前实测温度与最优吐丝机出口温度做差取绝对值，获得第一差值绝对值；将所述第二吐丝机出口当前实测温度与最优吐丝机出口温度做差取绝对值，获得第二差值绝对值；将所述第一差值绝对值和所述第二差值绝对值进行比较，当所述第一差值绝对值大于所述第二差值绝对值时，根据所述精轧机出口当前实测温度对所述精轧机入口当前实测温度对应的温升数据进行自学习优化处理，获得优化后的温升数据。8.如权利要求7所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，根据所述精轧机出口当前实测温度对所述精轧机入口当前实测温度对应的温升数据进行自学习优化处理，获得优化后的温升数据，包括：确定精轧机出口当前理论温度，所述精轧机出口当前理论温度是根据所述精轧机入口当前实测温度和对应的温升数据确定的，或，根据所述精轧机入口当前实测温度和利用插值法计算的温升数据确定的；根据所述精轧机出口当前实测温度和所述精轧机出口当前理论温度，确定精轧机出口温度差值；根据所述精轧机出口温度差值和钢型种类确定变化系数；根据所述精轧机入口当前实测温度和所述精轧机出口当前实测温度，确定当前温升实际数据；确定温升变化数据，所述温升数据是根据所述精轧机入口当前实测温度对应的温升数据、当前温升实际数据和变化系数，或，根据所述精轧机入口当前实测温度对应的计算的温升数据、当前温升实际数据和变化系数；利用所述温升变化数据更新所述精轧机入口当前实测温度对应的温升数据，或，利用所述温升变化数据更新所述精轧机入口当前实测温度对应的计算的温升数据。9.如权利要求8所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，还包括：判断所述温升变化数据的变化率是否超出预设限值，若所述温升变化数据的变化率超出预设限值，对所述温升变化数据进行限幅调整。10.如权利要求8所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，按照如下公式确定温升变化数据：ΔTnew＝aΔTmea+(1-a)ΔTold；其中，ΔTnew表示温升变化数据；a表示变化系数；ΔTmea表示当前温升实际数据；ΔTold表示所述精轧机入口当前实测温度对应的温升数据，或所述精轧机入口当前实测温度对应的计算的温升数据。11.如权利要求8所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，还包括：在对所述精轧机入口当前实测温度对应的温升数据进行自学习优化处理后，对所述入口温度与温升数据关系曲线上的其他温升数据进行自学习优化处理；包括：确定温升数据改变量，所述温升数据改变量是根据温升变化数据和所述精轧机入口当前实测温度对应的温升数据确定的，或，所述温升数据改变量是根据温升变化数据和所述精轧机入口当前实测温度对应的计算的温升数据确定的；判断所述温升数据改变量是否大于0：若大于0，则依次遍历所述入口温度与温升数据关系曲线上对应于小于所述精轧机入口当前实测温度的所有入口温度，并设定控制变量为0；若不大于0，则依次遍历所述入口温度与温升数据关系曲线上对应于大于所述精轧机入口当前实测温度的所有入口温度，并设定控制变量为1；判断第一入口温度是否不等于所述精轧机入口当前实测温度，其中，所述第一入口温度为遍历过的其中任一个入口温度：若不等于，则利用高斯函数计算所述第一入口温度的第一自学习权重，根据所述温升数据改变量、所述第一自学习权重和所述第一入口温度对应的温升数据，确定所述第一入口温度的第一温升更新数据；判断所述第一入口温度对应的控制变量是否为0：若为0，增加所述第一入口温度对应的温升数据的值，判断所述第一入口温度对应的温升数据是否小于第二入口温度对应的温升数据，其中，所述第二入口温度为所述入口温度与温升数据关系曲线上位于所述第一入口温度之后的入口温度：若所述第一入口温度对应的温升数据小于第二入口温度对应的温升数据，则利用高斯函数计算所述第一入口温度的第二自学习权重，根据所述第二入口温度的第一温升更新数据和所述第二自学习权重，确定所述第一入口温度的第二温升更新数据；若所述第一入口温度对应的温升数据不小于第二入口温度对应的温升数据，则根据所述第一入口温度的第一温升更新数据更新所述第一入口温度对应的温升数据；若不为0，则减小所述第一入口温度对应的温升数据的值，判断所述第一入口温度对应的温升数据是否大于第三入口温度对应的温升数据，其中，所述第三入口温度为所述入口温度与温升数据关系曲线上位于所述第一入口温度之前的入口温度：若所述第一入口温度对应的温升数据大于第三入口温度对应的温升数据，则利用高斯函数计算所述第一入口温度的第三自学习权重，根据所述第三入口温度的第一温升更新数据和所述第三自学习权重，确定所述第一入口温度的第三温升更新数据；若所述第一入口温度对应的温升数据不大于第三入口温度对应的温升数据，则根据所述第一入口温度的第一温升更新数据更新所述第一入口温度对应的温升数据。12.如权利要求11所述的线材控冷系统轧件温度检测处理方法，其特征在于，按照如下公式确定第一温升更新数据：ΔTinew＝ΔTiold+K1×deltaT；其中，ΔTinew表示所述入口温度与温升数据关系曲线上第i个入口温度对应的温升变化数据，其中i等于1、2、……n，n表示所述入口温度与温升数据关系曲线上小于所述精轧机入口当前实测温度的所有入口温度的个数，或n表示所述入口温度与温升数据关系曲线上大于所述精轧机入口当前实测温度的所有入口温度的个数；ΔTiold表示入口温度与温升数据关系曲线上第i个入口温度对应的温升数据；K1表示第一自学习权重；deltaT表示温升数据改变量，deltaT＝ΔTnew-ΔTold，ΔTnew表示温升变化数据；ΔTold表示所述精轧机入口当前实测温度对应的温升数据，或所述精轧机入口当前实测温度对应的计算的温升数据。13.一种线材控冷系统轧件温度检测处理装置，其特征在于，包括：温度获取模块，用于获取精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度；历史温升数据确定模块，用于根据所述精轧机入口历史温度和精轧机出口历史温度，确定历史温升数据；关系曲线确定模块，用于根据所述精轧机入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘巍，王云波，温志强，郭巨众，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，北京京诚瑞达电气工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11