技術領域

本發明屬于控制領域，尤其涉及一種用于熱處理線大規模連續生產過程中的冷床降溫控制方法。

背景技術

在申請人所轄厚板廠熱處理線的生產過程中，經熱處理爐加熱或經淬火后的鋼板在冷床上進行自然冷卻，待溫度滿足要求后再進入收集或搬運處理。

冷床作為熱處理爐出口設備，與熱處理爐及其入口設備組成一條獨立的熱處理生產線，后工序的矯直等工藝則歸屬于另一條獨立的生產線，因此鋼板在冷床上的自然冷卻(空氣冷卻)時間和收集溫度并無嚴格工藝要求。

該冷床為步進控制模式，由液壓驅動步進梁緩慢單一步進前進，從而將冷床上的鋼板運輸向前(見圖1、圖2中所示)。

這種自動控制模式的特點是：

1、運輸方向單一：在冷床上的鋼板通過步進梁的周期運動，只能自動進行前進運輸；

2、控制方式簡單：受機械結構限制，冷床必須作為整體而無法分區運行，即當步進梁前進時，冷床上的所有鋼板同時進行前進傳輸；

3、冷卻溫度無法受控：鋼板進入、運出冷床時L1自動控制系統(在申請人企業，習慣上稱用于基礎自動化控制的1級PLC為L1，用于過程管理的2級PLC為L2，下同)使用傳統的“先進先出”隊列模式，是否達到要求的冷卻溫度全由操作人員確認，無自動過程計算機控制，更無法實現溫度控制模型。

由于熱軋2050熱處理線的冷床為在線設備，連接熱處理爐與冷矯直機，鋼板在冷床上的運輸時間受控于冷卻溫控模型。此外，由于熱處理線工藝繁多，對于每種規格鋼板的熱處理工藝各有不同，因而對其的降溫要求也有所不同。傳統單一的隊列式冷床控制無法滿足實際工藝需求。

在授權公告日為2013年08月21日，授權公告號為CN203140457U的中國實用新型專利中，公開了“一種多段冷床主從控制系統”，其包括冷床本體、上位機、可編程序控制器、冷床主從步進跨裝置、冷床本體主從步進跨位置檢測裝置、主從傳動電機、主從減速機裝置、主從傳動控制裝置，上位機連接可編程序控制器I/O模塊，主傳動控制裝置通過主傳動通訊電纜依次連接主傳動電機、主傳動減速裝置、冷床主步進跨裝置、冷床本體主進跨位置檢測裝置，冷床本體主進跨位置檢測裝置通過主傳動信號線連接可編程序控制器，從傳動控制裝置通過從傳動通訊電纜依次連接從傳動電機、從傳動減速裝置、冷床從步進跨裝置、冷床本體從進跨位置檢測裝置，冷床本體從進跨位置檢測裝置通過從傳動信號線路連接可編程序控制器。該技術方案主要適用于實現冷床多段的主從同步控制。

在公開日為2014年01月29日，公開號為CN103537492A的中國發明專利申請中，公開了“一種用于多段冷床的同步控制方法”，該技術在可編程控制器中安裝角同步模塊(1)，角同步模塊(1)從傳動裝置中讀取實際轉速值，計算出冷床段偏心輪旋轉的實際角度α1及αn，α1為主段冷床的實際旋轉角度，αn為輔段冷床的實際旋轉角度；各輔段的實際角度αn均與主段的實際角度α1比較，如果差值Δα<＝1％,則認為角度同步；若差值Δα>1％，則將差值通過PI調節器輸出轉換成速度附加給定Nadd疊加到自身傳動裝置速度調節器的輸入端，參與速度閉環調解；所述的多段冷床指機械上斷開的兩段以上的冷床設備；首先將多段冷床定義成n段，n為≥2的整數，將n段冷床中的第一段冷床定義為主段冷床，其余的冷床段為輔段冷床；PLC將工藝設定的轉速Nset傳送到每段冷床傳動裝置的速度調節器的輸入端，作為每個傳動裝置的主速度給定；主段冷床按常用的速度閉環系統控制，輔段冷床通過PLC中的角同步模塊(1)計算出速度Nadd，Nadd傳送到自身傳動裝置速度調節器的附加給定的輸入端，作為自身段的附加速度給定，與主速度疊加，共同完成本段冷床的速度調節。該技術方案主要涉及到多段非機械同軸冷床在多步連續運行模式下的同步控制。

在實際應用中，尚未見到在熱軋熱處理加熱工藝后，適用于單一區域獨立控制，可同時滿足實現不同鋼板的溫降需求的冷床降溫控制方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種適用于輥盤式冷床的獨立分區控制方法，其采用對整個冷床工作區域分解為若干個獨立分區的控制方式，根據來料的不同要求實現設定的溫控模型，并具備獨立前進、擺動等功能，適用于輥盤式機械結構的電機驅動冷床，同時滿足實現不同鋼板的溫降需求的冷床降溫控制模式，是一種能夠大大增強冷床的利用率及控制靈活性的控制方法。

本發明的技術方案是：提供一種適用于輥盤式冷床的獨立分區控制方法，包括冷床和用于控制冷床運行的PLC，其特征是：

所述的冷床為輥盤式冷床；