[发明专利]一种连续热镀锌机组气刀参数自动控制方法

说明书

本发明涉及连续热镀锌板带钢生产技术领域，且公开了一种连续热镀锌机组气刀参数自动控制方法，包括以下步骤：S1、收集热镀锌产线的实际生产数据；S2、监控产线跟踪数据，读取现场控制的PLC数据，当下一卷带钢与当前带钢的焊缝位置将要达到气刀时触发步骤S3；本发明降低热镀锌带钢产品的锌层厚度不符要求问题的几率；在保证带钢锌层厚度的同时不降低带钢的生产速度，提高了产线的生产效率；节约了大量锌液成本；实施操作简单易行。

技术领域

本发明涉及连续热镀锌板带钢生产技术领域，具体为一种连续热镀锌机组气刀参数自动控制方法。

背景技术

连续热镀锌机组中的锌层厚度控制的执行单元为气刀，从这点来说，气刀作为热镀锌机组中的一个关键设备，对其控制的准确程度直接影响镀锌板的质量，进而影响整个热镀锌线的工作效率与经济指标。图1为热镀锌产线气刀的简易示意图。气刀主要包括：气刀、锌锅、沉没辊、测厚仪4个部分组成。在生产过程中，退火后的带钢会浸入到锌锅中，从而将带钢上下表面附着一层锌液，而此时的锌液附着量通常会比带钢目标锌层厚度厚，且锌液附着不均匀。从而会将带钢经过气刀，气刀安置于带钢两侧，采用细而强力的空气或氮气吹掉带钢表面多余的锌液。

目前，国内大部分钢厂热镀锌产品线的锌层厚度控制为开环控制，即操作工根据测厚仪反馈的锌层厚度数据，手动对气刀的各项参数进行调整以保证锌层厚度。而对于钢卷速度的变化以及不同规格的钢种，目前还是大量依赖于操作工的经验和历史数据，锌层厚度波动较大且与目标锌层厚度存在一定差异，造成大量的人力，财力以及锌液成本的浪费。而锌层厚度与气刀的压力、距离、高度参数均高度相关，且与各参数之间的关系呈现非线性，通过手动调节很难权衡锌层厚度与各参数之间的平衡。本申请人发现，可通过神经网络预测气刀参数，实现热镀锌产品锌层厚度的自动控制。针对气刀的自动控制问题：专利申请号201910999806.9公开了一个预测锌层厚度值，再选择其中最接近目标厚度的工艺参数的过程。但是该发明在准确度上存在很大的局限性，尤其对特殊工艺参数情况的预测有较大的误差。专利申请号202110847197.2公开了一种根据传统的热镀锌带钢锌层厚度理论模型来调节气刀参数的方法。但是该方法提出的方程过于复杂，难以在线应用。刘海龙等人在“热镀锌锌层厚度的闭环控制”简介文献中提出了一种热镀锌锌层厚度的闭环控制方法，但是它具有一定的滞后性，控制动作不够及时。以上内容说明目前亟需一种精度高，速度快的锌层厚度自动调节方法。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种连续热镀锌机组气刀参数自动控制方法，解决了上述背景技术中所存在的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种连续热镀锌机组气刀参数自动控制方法，包括以下步骤：

S1、收集热镀锌产线的实际生产数据；

S2、监控产线跟踪数据，读取现场控制的PLC数据，当下一卷带钢与当前带钢的焊缝位置将要达到气刀时触发步骤S3；

S3、分别计算不同规格带钢上下表面对应的气刀参数值，气刀参数设定的具体过程依赖神经网络N的计算，该神经网络的结构为：一个包括5个输入参数的输入层，输入参数为带钢厚度t (mm)、带钢宽度w(mm)、上表面或者下表面目标锌层厚度ZnT(g/m²)、产线速度v(m/min)及当前锌液种类；两个包含100节点的隐藏层结构；以及包含4个输出参数的输出层，输出参数包括气刀距离、气刀压力、气刀高度、矫正辊参数；各神经层节点间采用Sigmoid激励函数连接，神经网络N的功能是给出可满足带钢目标锌层厚度并且最大程度降低锌液成本的气刀设定参数，在通过神经网络完成气刀设定参数计算后进入步骤S4；

S4、将计算出的气刀参数存储至PLC数据块中，待下一卷带钢与当前带钢的焊缝位置到达气刀处进行触发判断，此时根据带钢生产要求选择具体执行逻辑，若带钢上下表面目标锌层厚度相同，则气刀上下表面参数都依据带钢上表面设置，若带钢上下表面目标锌层厚度不同，则对上下表面气刀参数分别进行设置，此时新一卷带钢进入气刀区域，进入步骤S5；