1.本发明涉及钢铁生产控制技术领域，具体涉及一种脱头轧制控制方法及系统。
背景技术：2.脱头轧制，就是粗轧机组与中轧机组间不发生连轧关系。脱头轧制之所以被应用是由于有以下优点:可按需要选择合适的钢坯断面尺寸；能提高钢坯进入粗轧机组的入口速度,一些特殊钢坯进入粗轧机组的入口速度不应低于0.12m/s，过低的入口速度会造成轧辊表面龟裂,降低轧辊使用寿命,影响成品质量,过低的入口速度造成轧材的头尾温差大，对产品质量及尺寸公差造成影响,根据钢种的不同可以提高或降低精轧机成品中轧速度，同时不影响粗轧机组的速度,有些特殊钢的中轧速度不能过高,否则产生的高变形抗力会使轧材出现芯部过热。
3.对于脱头辊道上的物料跟踪，传统的连轧跟踪控制已不能满足脱头轧制的轧件跟踪，不能实时判断脱头辊道上的钢坯位置和中轧入口钢尾的位置。而由于脱头辊道设备挂钢或粗轧出钢间隔时间过短，导致前一根轧件在被中轧机架咬入后，由于中轧入口速度小于粗轧出口速度，时常导致追尾事故，造成前一根轧件尾部严重变形切废，及后一根轧件飞出脱头辊道不能继续轧制，温度过低而被剔除，且发生追尾事故时需要花费一定时间来处理废坯因而停机。
4.现有技术是通过由人工手动控制粗轧区出口速度，操作工人通过观察监控视频，人工干预降速，拉开距离后再人工升速，当发现此时出钢间隔时间会导致追尾后，人工降低出钢间隔时间。现有技术存在如下缺点：
5.由于脱头辊道挂钢事故的偶然性，在值夜班及操作人员疲乏时可能不能及时观察到视频监控中脱头辊道实况，通常在发觉追尾发生后为时已晚。
6.在中轧入口速度与粗轧出口速度差距过大时，只能通过加大出钢间隔时间来避免追尾，由此必然降低产量。
技术实现要素：7.针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种脱头轧制控制方法及系统，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
8.一方面，本发明提出一种脱头轧制控制方法，包括：
9.获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；
10.根据机架间距离、所述尾部剩余长度，以及所述头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；
11.若所述头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。
12.其中，所述获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，包括：
13.在中轧入口处轧件经过粗轧出口处时，确定中轧入口处轧件的轧件长度；
14.在中轧入口处轧件被中轧机架咬住时，确定在中轧入口处轧件被咬住头部长度；
15.将所述轧件长度与所述在中轧入口处轧件被咬住头部长度之差作为所述在中轧入口处轧件的尾部剩余长度。
16.其中，所述在中轧入口处轧件经过粗轧出口处时，确定中轧入口处轧件的轧件长度，包括：
17.在所述粗轧出口处咬钢信号的下降沿时，确定中轧入口处轧件的轧件长度。
18.其中，在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的步骤之后，所述脱头轧制控制方法还包括：
19.若所述头部尾部间距离大于等于第二预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联升速至降速前的速度。
20.其中，在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的步骤之后，所述脱头轧制控制方法还包括：
21.若所述头部尾部间距离大于等于第二预设距离阈值，且持续时长达到预设时长，则将粗轧机组速度级联升速至降速前的速度。
22.其中，在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的步骤之后，所述脱头轧制控制方法还包括：
23.在粗轧出口处抛钢后，将粗轧机组速度级联升速至降速前的速度。
24.其中，所述脱头轧制控制方法还包括：
25.在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的同时，生成报警消息。
26.另一方面，本发明提供一种脱头轧制控制系统，包括主轧plc；
27.所述主轧plc执行上述方法的步骤。
28.再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，其中，
29.所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；
30.所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：
31.获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；
32.根据机架间距离、所述尾部剩余长度，以及所述头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；
33.若所述头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。
34.本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，包括：
35.所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如下方法：
36.获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；
37.根据机架间距离、所述尾部剩余长度，以及所述头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；
38.若所述头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。
39.本发明实施例提供的脱头轧制控制方法及系统，获取在中轧入口处轧件的尾部剩
余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；根据机架间距离、尾部剩余长度，以及头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；若头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。能够避免在脱头轧制过程中发生轧件追尾事故，通过将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度，无需加大出钢时间间隔，能够提高生产效率。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。在附图中：
41.图1是本发明一实施例提供的脱头轧制控制方法的流程示意图。
42.图2为本发明实施例计算两轧件之间的头部尾部间距离说明示意图。
43.图3为本发明实施例脱头轧制控制系统说明示意图。
44.图4为本发明实施例提供的电子设备实体结构示意图。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
46.图1是本发明一实施例提供的脱头轧制控制方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的脱头轧制控制方法，包括：
47.步骤s1：获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度。
48.步骤s2：根据机架间距离、所述尾部剩余长度，以及所述头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离。
49.步骤s3：若所述头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。
50.在上述步骤s1中，装置获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度。装置可以包括执行该方法的计算机设备或plc等。图2为本发明实施例计算两轧件之间的头部尾部间距离说明示意图；如图2所示，机架间距离连接的左侧机架为粗轧机架、右侧机架为中轧机架，粗轧机架的右侧对应位置为粗轧出口处、中轧机架的左侧对应位置为中轧入口处。
51.本发明实施例跟踪的物料为轧件，轧件可以为管线材和板材等，经过试验验证，本发明实施例方法的管线材应用效果好于板材应用效果。
52.轧件从左到右依次经过如下过程：
53.轧件先经过粗轧入口处，被粗轧机架咬住，获取在粗轧出口处轧件的头部长度(对应图2中头部跟踪距离)。
54.在轧件的尾部脱离粗轧机架时(即轧件整体经过粗轧出口处时)，确定轧件的轧件长度。
55.轧件经过中轧入口处，被中轧机架咬住，确定轧件被咬住头部长度(对应图2中右侧机架右侧轧件部分长度)。
56.将轧件长度与被咬住头部长度之差作为轧件的尾部剩余长度(对应图2中尾部剩余长度跟踪)。
57.当轧件整体经过中轧出口处时，轧件就经过了脱头轧制全流程。
58.参照图2，可以理解的是，中轧入口处轧件和粗轧出口处轧件是不同的两个轧件，中轧入口处轧件在先，粗轧出口处轧件在后。
59.进一步地，所述获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，包括：
60.在中轧入口处轧件经过粗轧出口处时，确定中轧入口处轧件的轧件长度；需要说明的是，参照图2，中轧入口处轧件是指当前位置在中轧入口处的轧件，在中轧入口处轧件经过粗轧出口处时，是指该中轧入口处轧件在过往时刻经过粗轧出口处时，该中轧入口处轧件并不是图2中粗轧出口处的轧件。
61.在中轧入口处轧件被中轧机架咬住时，确定在中轧入口处轧件被咬住头部长度；可参照上述说明，不再赘述。
62.将所述轧件长度与所述在中轧入口处轧件被咬住头部长度之差作为所述在中轧入口处轧件的尾部剩余长度。可参照上述说明，不再赘述。
63.进一步地，所述在中轧入口处轧件经过粗轧出口处时，确定中轧入口处轧件的轧件长度，包括：
64.在所述粗轧出口处咬钢信号的下降沿时，确定中轧入口处轧件的轧件长度。
65.可以理解的是，在咬钢信号的下降沿时确定中轧入口处轧件的轧件长度，可以实现在中轧入口处轧件刚刚脱离粗轧机架时刻，确定中轧入口处轧件的轧件长度，从而使得计算中轧入口处轧件的轧件长度更加准确。
66.在上述步骤s2中，装置根据机架间距离、所述尾部剩余长度，以及所述头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离。机架间距离为可以预先获取的定值，参照图2，可以通过如下公式计算两轧件之间的头部尾部间距离：
67.两轧件之间的头部尾部间距离＝机架间距离-尾部剩余长度-头部长度。
68.在上述步骤s3中，装置若判断获知所述头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。第一预设距离阈值可根据实际情况自主设置，可选为4米。
69.需要说明的是，在降速时，脱头辊道的速度需要级联变化，以免造成磨辊，即将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度，本发明实施例对级联降速幅度不作具体限定，可以通过设置预设百分比，并将预设百分比和中轧入口速度之间的乘积作为降速值。
70.预设百分比可以根据实际情况自主设置，为保证生产效率，应该小幅降速，因此，预设百分比可选为90％。
71.进一步地，在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的步骤之后，所述脱头轧制控制方法还包括：
72.若所述头部尾部间距离大于等于第二预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联升速
至降速前的速度。可以理解的是，由于粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度，使得头部尾部间距离不断变远，因此，第二预设距离阈值大于第一预设距离阈值，第二预设距离阈值可以根据实际情况自主设置，可选为6米。
73.在头部尾部间距离大于等于第二预设距离阈值时，通过将粗轧机组速度级联升速至降速前的速度，可以在保证轧件不追尾的前提下，缩短两轧件轧制的时间间隔，进而可以提高脱头轧制过程中的生产效率。
74.进一步地，在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的步骤之后，所述脱头轧制控制方法还包括：
75.若所述头部尾部间距离大于等于第二预设距离阈值，且持续时长达到预设时长，则将粗轧机组速度级联升速至降速前的速度。预设时长可以根据实际情况自主设置。
76.在头部尾部间距离大于等于第二预设距离阈值时，且持续时长达到预设时长，通过将粗轧机组速度级联升速至降速前的速度，可以避免频繁切换速度，有助于提高脱头轧制过程控制的稳定性。
77.进一步地，在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的步骤之后，所述脱头轧制控制方法还包括：
78.在粗轧出口处抛钢后，将粗轧机组速度级联升速至降速前的速度。该步骤有助于快速对下一个轧件进行粗轧轧制，进而提高生产效率。
79.进一步地，所述脱头轧制控制方法还包括：
80.在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的同时，生成报警消息。生成报警消息有助于即时通知相关工作人员，进而采取响应应对措施。
81.本发明实施例提供的脱头轧制控制方法，获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；根据机架间距离、尾部剩余长度，以及头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；若头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。能够避免在脱头轧制过程中发生轧件追尾事故，通过将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度，无需加大出钢时间间隔，能够提高生产效率。
82.本发明实施例提供一种脱头轧制控制系统，包括主轧plc；
83.所述主轧plc执行上述方法的步骤。具体方法步骤说明可参照上述实施例，不再赘述。图3为本发明实施例脱头轧制控制系统说明示意图，如图3所示，对该脱头轧制控制系统主要子系统说明如下：
84.主轧plc：完成数据采集，轧机跟踪，轧机速度控制。
85.人机界面：显示轧件跟踪，报警距离，设定延时时间，出钢节奏。
86.网络系统：包括远程i/o网络、传动网和以太网tcp/ip等，将各个子系统联系起来进行数据交互。
87.传动装置：执行plc形成的速度指令，控制轧机设备。
88.现场检测元件：主要设备为粗轧机架编码器及中轧机架编码器，采集轧机实际速度给plc进行控制，与正常轧线系统相比不用增加任何新的检测元件。
89.需要说明的是，上述获取粗轧出口处轧件的头部长度，可以包括：
90.通过粗轧机架编码器速度反馈计算粗轧出口处轧件的头部长度，具体计算方法为
本领域成熟技术，不再赘述。
91.上述确定在中轧入口处轧件被咬住头部长度，可以包括：
92.通过中轧机架编码器速度反馈计算中轧入口处轧件的被咬住头部长度，具体计算方法为本领域成熟技术，不再赘述。通过编码器计算粗轧出口处轧件的头部长度，以及中轧入口处轧件被咬住头部长度，可以实现对轧件的位置进行准确跟踪。
93.本发明实施例提供的脱头轧制控制系统的实施例具体可以用于执行上述各方法实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
94.本发明实施例提供的脱头轧制控制系统，获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；根据机架间距离、尾部剩余长度，以及头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；若头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。能够避免在脱头轧制过程中发生轧件追尾事故，通过将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度，无需加大出钢时间间隔，能够提高生产效率。
95.图4为本发明实施例提供的电子设备实体结构示意图，如图4所示，所述电子设备包括：处理器(processor)401、存储器(memory)402和总线403；
96.其中，所述处理器401、存储器402通过总线403完成相互间的通信；
97.所述处理器401用于调用所述存储器402中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；根据机架间距离、所述尾部剩余长度，以及所述头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；若所述头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。
98.本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；根据机架间距离、所述尾部剩余长度，以及所述头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；若所述头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。
99.本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；根据机架间距离、所述尾部剩余长度，以及所述头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；若所述头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。
100.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
101.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
102.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
103.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
104.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
105.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种脱头轧制控制方法，其特征在于，包括：获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；根据机架间距离、所述尾部剩余长度，以及所述头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；若所述头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。2.根据权利要求1所述的脱头轧制控制方法，其特征在于，所述获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，包括：在中轧入口处轧件经过粗轧出口处时，确定中轧入口处轧件的轧件长度；在中轧入口处轧件被中轧机架咬住时，确定在中轧入口处轧件被咬住头部长度；将所述轧件长度与所述在中轧入口处轧件被咬住头部长度之差作为所述在中轧入口处轧件的尾部剩余长度。3.根据权利要求2所述的脱头轧制控制方法，其特征在于，所述在中轧入口处轧件经过粗轧出口处时，确定中轧入口处轧件的轧件长度，包括：在所述粗轧出口处咬钢信号的下降沿时，确定中轧入口处轧件的轧件长度。4.根据权利要求1所述的脱头轧制控制方法，其特征在于，在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的步骤之后，所述脱头轧制控制方法还包括：若所述头部尾部间距离大于等于第二预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联升速至降速前的速度。5.根据权利要求1所述的脱头轧制控制方法，其特征在于，在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的步骤之后，所述脱头轧制控制方法还包括：若所述头部尾部间距离大于等于第二预设距离阈值，且持续时长达到预设时长，则将粗轧机组速度级联升速至降速前的速度。6.根据权利要求1所述的脱头轧制控制方法，其特征在于，在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的步骤之后，所述脱头轧制控制方法还包括：在粗轧出口处抛钢后，将粗轧机组速度级联升速至降速前的速度。7.根据权利要求1所述的脱头轧制控制方法，其特征在于，所述脱头轧制控制方法还包括：在所述将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度的同时，生成报警消息。8.一种脱头轧制控制系统，其特征在于，包括主轧plc；所述主轧plc执行如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。9.一种电子设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
技术总结本发明提供一种脱头轧制控制方法及系统，所述方法包括：获取在中轧入口处轧件的尾部剩余长度，以及在粗轧出口处轧件的头部长度；根据机架间距离、所述尾部剩余长度，以及所述头部长度计算两轧件之间的头部尾部间距离；若所述头部尾部间距离小于第一预设距离阈值，则将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度。所述系统用于执行上述方法。本发明实施例提供的脱头轧制控制方法及系统，能够避免在脱头轧制过程中发生轧件追尾事故，通过将粗轧机组速度级联降速至慢于中轧入口速度，无需加大出钢时间间隔，能够提高生产效率。能够提高生产效率。能够提高生产效率。
技术研发人员：吕则伦 干思权 姜永健 潘巍 郭巨众
受保护的技术使用者：中冶京诚工程技术有限公司
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/7/5
