一种不锈钢冷轧生产中的多系统数据融合和转换方法技术方案

本发明专利技术涉及一种不锈钢冷轧生产中的多系统数据融合和转换方法，包括：获取不锈钢冷轧生产中的时间维度数据和带钢长度维度数据；时间维度数据对应为不锈钢冷轧生产中基于时间记录的工艺数据，带钢长度维度数据则对应为不锈钢冷轧生产中基于带钢长度位置记录的工艺数据；对各个设备位置和需要采集的工艺数据点位置进行数据来源点位置建模，得到数据来源点位置模型；对带钢位置进行跟踪计算，得到带钢位置跟踪计算结果；根据数据来源点位置模型和带钢位置跟踪计算结果，将时间维度数据转换到带钢长度维度数据上，以长度为单位，并将长度位置上的数据写入到数据库中，形成带钢数据的时空转换模型。该方法改进了各个钢卷的工序质量、成本和生产效率。成本和生产效率。成本和生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢冷轧生产中的多系统数据融合和转换方法


[0001]本专利技术涉及不锈钢冷轧
，尤其涉及一种不锈钢冷轧生产中的多系统数据融合和转换方法。

技术介绍

[0002]在不锈钢板带冷轧生产中主要包括热/冷带退火酸洗机组、多辊可逆轧机、光亮退火机组、平整机组和重卷机组等等机组，热/冷带退火酸洗机组用于热轧不锈钢带的固溶处理和软化经冷轧机轧制所产生的加工硬化，再结晶退火改变材料机械性能，并经过HF/HNO3混酸酸洗进行表面处理，多辊轧机通过多道次轧制得到用户所需厚度的不锈钢板带，再经过平整工序改善板形，重卷机组进行分卷卷取，按照用户所需重量进行包装出厂。
[0003]目前不锈钢冷轧厂自动化程度较高，但是由于各机组设备组成复杂，控制系统多，造成过程数据相互独立，不能跨设备、跨工序流转，主要存在三大问题：
[0004](1)机组内单体设备数据相互割裂
[0005]酸洗退火处理机组内退火、焊机和酸洗、出入口等各段控制系统型号、品牌各异，各自控制一部分设备，系统之间数据相互割裂，造成工艺、设备、质量数据没有完整地记录，存储和分析；轧机的自动发电控制系统(简称：AGC)和自动售检票系统(简称：AFC)、板型仪、测厚仪等同样存在类似问题；机组内数据不能形成有机整体，无法达到最优协作；
[0006](2)各机组之间数据无法互联互通
[0007]各机组控制系统独立运行，机组之间数据没有相互通讯，不能实现前后工序流通，生产上下工序协作基本依靠人工，无法实现智能运营的要求；
[0008](3)信息化与自动化不能有效融合
[0009]虽然已经具有产销ERP等信息化系统，但由于许多机组没有L2自动化系统，故生产数据不能上下贯通，机组工艺、生产、质量、设备、能源、成本等基础自动化过程数据无法和钢卷信息准确结合，无法未下工序和最终用户提供良好数据服务。
[0010]因此，需要对现有技术作进一步的改进。

技术实现思路

[0011]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术，而提供一种能使数据互联互通的不锈钢冷轧生产中的多系统数据融合和转换方法。
[0012]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种不锈钢冷轧生产中的多系统数据融合和转换方法，其特征在于包括如下步骤：
[0013]步骤1、获取不锈钢冷轧生产中的多系统时间维度数据，该时间维度数据对应为不锈钢冷轧生产中多个系统基于时间记录的各个数据；
[0014]步骤2、对机组各个设备位置和需要采集的工艺数据点位置进行空间位置建模，得到数据来源点位置模型；
[0015]步骤3、对带钢位置进行跟踪计算，得到带钢位置跟踪计算结果；
[0016]步骤4、根据数据来源点位置模型和带钢位置跟踪计算结果，将时间维度数据转换到带钢长度维度数据上，以长度为单位，并将长度位置上的数据写入到数据库中，形成带钢数据的时空转换模型。
[0017]优选地，所述步骤1中时间维度数据包括以时间记录的工艺、生产、质量、设备、能源、成本数据中的一种或多种。
[0018]由于不锈钢冷轧过程中带钢位置会变化，所述步骤3中带钢位置跟踪计算的具体方式为：
[0019]根据张紧辊编码器信号和张紧辊直径计算带钢前进的长度，并通过焊缝检测器信号纠正长度跟踪累计误差，精准定位带钢在机组上的位置。
[0020]进一步的，将机组中央段划分成多个跟踪点，相同速度的跟踪点设为同一区域，每个区域通过一组张紧辊的转动控制带钢前进，随着电机的转动，张紧辊编码器会实时记录下当前的电机脉冲数，一个扫描周期内带钢前进的距离ΔL计算公式为：
[0021]ΔL＝(P1
‑
P0)/C*(π*D)*i
[0022]其中，ΔL为一个扫描周期内的带钢前进距离；P1为当前脉冲数；P0为前一次脉冲数；C为电机旋转一周的总脉冲数；D为张紧辊直径；i为张紧辊齿轮传动比。
[0023]进一步的，带钢每前进m米，记录当前带钢的钢卷号及钢卷长度位置，并将对应采集点的数据匹配到长度位置上，将匹配好的记录存入相应的内存表中；
[0024]当带头位置到达焊缝检测仪跟踪点时，对当前真实焊缝位置的偏差进行实时纠正，根据焊缝的实际偏差，对已经采集的所有记录中长度位置字段进行偏差修正，得到实际长度；
[0025]实际长度Length的计算公式为：
[0026]Length＝I*Li*CORR*MF
[0027]其中，I为从当前跟踪区的起点到带钢焊缝之间的脉冲数，Li为单位脉冲长度，CORR为跟踪区修正因子，Kold为上一次修正系数，knew为最新修正系数，A为放大因子，MF为模型因子。
[0028]优选地，所述步骤4中将时间维度数据转换到带钢长度维度数据上的具体步骤为：
[0029]将采集的时间数据存入到时间维度的实时数据库中，再将带钢位置跟踪计算中各个时点的带钢在机组部位生成空间数据库，根据空间位置的时点将时间维度数据转换写入到带钢部位对应的过程数据库中。
[0030]为实现以钢卷为单位的数据转换，所述步骤4中还包括将时间维度数据转换到以钢卷为单位的卷维度数据，卷维度数据则对应为不锈钢冷轧生产中基于每卷带钢记录的各个数据。
[0031]优选地，所述卷维度数据包括工艺数据和钢卷信息、质量数据、产量数据、成本数据和能源环保数据中的一种或多种。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：将时间维度数据转换成带钢长度维度数据，故实现了多系统数据融合，实现了准确分析和改进各个钢卷的工序质量、成本和生产效率，为精细化、数字化和智能化应用提供了数据支撑，大幅提升管理的实时性、准确性和有效性，另外通过自动化和信息化上下贯通，前后工序数据无缝对接，为用户提供更好的数据服务，是企业和生态圈数字化转型的有益实践。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例中多系统数据融合和转换方法的流程图；
[0034]图2为本专利技术实施例中的焊缝跟踪校准流程图。
具体实施方式
[0035]以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0036]如图1所示，本实施例中的不锈钢冷轧生产中的多系统数据融合和转换方法包括如下步骤：
[0037]步骤1、获取不锈钢冷轧生产中的时间维度数据，该时间维度数据对应为不锈钢冷轧生产中多个系统基于时间记录的各个数据；
[0038]本实施例中，时间维度数据包括工艺、生产、质量、设备、能源、成本数据；
[0039]数据采集是最重要的基础工作，数据采集的项目、频度、通讯方式都应当围绕后续的应用进行设计和规范。因此，采集功能是数据治理的基础，必须系统地规定数据名称、来源、算法定义、采集方式、存储粒度等，避免数据多源混乱。
[0040]本实施例中，钢卷的基本数据、环保数据、能耗数据、物料消耗数据和设备数据的采集主要来源于机组L1、L2和能源管理系统；生产工艺数据主要来源于机组L1、L2和MES(属地制造管理系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢冷轧生产中的多系统数据融合和转换方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、获取不锈钢冷轧生产中的多系统时间维度数据，该时间维度数据对应为不锈钢冷轧生产中多个系统基于时间记录的各个数据；步骤2、对机组各个设备位置和需要采集的工艺数据点位置进行空间位置建模，得到数据来源点位置模型；步骤3、对带钢位置进行跟踪计算，得到带钢位置跟踪计算结果；步骤4、根据数据来源点位置模型和带钢位置跟踪计算结果，将时间维度数据转换到带钢长度维度数据上，以长度为单位，并将长度位置上的数据写入到数据库中，形成带钢数据的时空转换模型。2.根据权利要求1所述的多系统数据融合和转换方法，其特征在于：所述步骤1中时间维度数据包括以时间记录的工艺、生产、质量、设备、能源、成本数据中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的多系统数据融合和转换方法，其特征在于：所述步骤3中带钢位置跟踪计算的具体方式为：根据张紧辊编码器信号和张紧辊直径计算带钢前进的长度，并通过焊缝检测器信号纠正长度跟踪累计误差，精准定位带钢在机组上的位置。4.根据权利要求3所述的多系统数据融合和转换方法，其特征在于：将机组中央段划分成多个跟踪点，相同速度的跟踪点设为同一区域，每个区域通过一组张紧辊的转动控制带钢前进，随着电机的转动，张紧辊编码器会实时记录下当前的电机脉冲数，一个扫描周期内带钢前进的距离ΔL计算公式为：ΔL＝(P1
‑
P0)/C*(π*D)*i其中，ΔL为一个扫描周期内的带钢前进距离；P1为当前脉冲数；P0为前一次脉冲数；C为电机旋转一周的总脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆强，饶志雄，柯可力，魏文杰，王东辉，陆超，娄奇袭，
申请(专利权)人：宁波宝新不锈钢有限公司，
类型：发明
国别省市：