[发明专利]一种利用淬火机低压段进行弱水冷的精确控制方法

说明书

技术领域

本发明属于淬火机控制技术领域，涉及了一种利用淬火机低压段进行弱水冷的精确控制方法，应用淬火机低压段对正火钢板进行弱水冷。

背景技术

目前国内先进的辊压式淬火机大多是德国LOI公司引进的，该类淬火机一般20米左右，喷水集管分为高压区(喷射时水压8bar)、低压区(喷射时水压4bar)，高压区由流量计控制各分区水流量，低压区通过控制阀门开度控制水量。

淬火机低压段一般只作为淬火后钢板的辅助降温控制，共分可以单独调节和控制的6个分段(上下各三段、集管式喷嘴)，都不安装流量计，各段流量的调节依靠电动调节阀的开度进行调整。而当使用淬火机的低压段进行正火钢板弱水冷、提高钢板力学性能时(详见《一种提高正火钢板力学性能的热处理方法》一文，申请号200810114810，公开号101319270)：其优点是不单独增加水冷设备，应用原有淬火机就可以实现钢板弱水冷工艺；其缺点是由于低压段各区水阀开口度对应的流量为经验数据，并不精确，同时由于设备状况发生变化(如集管喷嘴部分堵塞、水压下降等)，都会直接导致上下水比不稳定，造成钢板变形及终冷目标温度命中率低等问题。而弱水冷后的钢板，尤其是50mm以上终冷温度低、变形严重的钢板，很难通过在线矫直机进行矫直恢复正常板形，以上缺点导致在淬火机低压段全面实施弱水冷工艺的难度很大。

一般利用淬火机进行弱水冷，是指通过操作界面设定好淬火机低压段6个分段的电动蝶阀的开度(如分段1打开15％，分段2打开18％，分段3打开15％，分段4打开18％，分段5打开15％，分段6打开18％，)，然后打开各个分段的快切阀，使低压水(压力4-5bar)通过各个分段的集管式喷嘴喷出，这时正火板出炉，低压水喷淋钢板上下表面实现弱水冷过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用淬火机低压段进行弱水冷的精确控制方法，解决使用淬火机低压段进行弱水冷时，上下水比控制不精确导致钢板板形不好、终冷目标温度命中率低的问题。

本发明基于S7-400PLC构建的自动化网络，技术方案如下：

1、首先将新增加的6个电磁流量计的流量信号引入plc程序功能块FC302，以便后续参与控制：增加6个电磁流量计，分别安装在现场低压段6段集管的管路上、电动调节阀后面，与电动调节阀的距离为10倍管路直径。电磁流量计的供电电压为外接220V AC，返回4-20mA信号通过控制电缆引入西门子Profibus-DP网络中的ET200站上新增加的模拟量模块的空模拟量通道内(共6个模拟量信号，在原来的ET200站基础上增加一个8通道模拟量模块)，接着在step7软件中打开淬火机的PLC程序，在硬件配置界面内，在对应的ET200站上进行新增模拟量模块及其已经被使用的6个通道的参数选择和地址分配，配置完毕后，将修改后的硬件配置上传到plc，实现现场电磁流量计到PLC的信号传输。接着在淬火机plc程序中建立6个实型变量act_flow01/act_flow02/act_flow03/act_flow04/act_flow05/act_flow06，然后打开淬火机plc控制程序，编写功能块FC302，接着在组织块OB1中增加功能块FC302的调用，FC302功能为，调用西门子程序中固有的FC105功能块(模拟量处理功能块)，读取ET200站上新增模拟量模块上对应硬件地址上引入的流量信号(16进制数)，将其转换为十进制的实数值，存储在act_flow01～act_flow06这6个实型变量内。

2、在淬火机PLC控制程序中增加低压段单独水量标定程序FC272，记录低压段6个分段中每一段的电动调节阀开度以及该开度下的实际水流量数值，存储在PLC程序中，并显示在操作界面上：