[0001] 本发明涉及自动控制技术领域，具体为棒材锯切组合模型。

[0002] 随着当前工业及计算机的快速发展，当前冶金生产也不断创新及升级改造，棒材生产后续锯切影响到整个成产节奏，随着锯和定尺的不同组合及钢种规格的要求，需要对倍尺锯切不断优化，锯切模型组合数量呈指数级增长。因此，需要建立一个完善的锯切模型，通过严密的数学算法，计算出最优（或条件）锯切方式，以满足现场生产组织。

[0003] 为此，我们提出了一种棒材锯切控制模型，可以满足当前生产的需要，并可推广到相关的砂轮锯、圆盘锯、带锯的生产工艺中；本模型根据生产组织要求，结合砂轮锯单刀锯切时序，组合锯切时序等，设计出4台砂轮锯、4台定尺机（6定尺）、锯切、锯后辊道的控制模型，实现4台锯同时锯切和任意3台或2台锯等组合时的锯切模型，实现自动锯切、锯区轧件跟踪、锯区辊道自动控制模型、多定尺自动优化等功能。解决了以上问题，参数接口设置模块化，HMI画面参数输入方便；对不同产品规格变化具有较强的适应能力。

[0017] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0018] 实施例：本发明实施例提供棒材锯切组合模型，包括锯切模型和辊道分组模型；
锯切模型设计出5种常用规格在4台锯、任意3台、两台锯（1#锯、2#锯必选一）工况下的锯切模型，设计出任意定尺在选定固定台次工况下的锯切模型，固定倍尺点取样功能。

[0019] 锯切模型包括锯切原始模型、锯切模型优化和锯切模型对比三个部分；锯切原始模型配置为对原始的锯切模型定义了5种规格下的16种锯切组合方式，并以此为基础，进行锯切模型的拓展定义，锯切原始模型配置为未包含切头、切尾等动作；
锯切模型优化配置为在原始模型的基础上进行优化并遵循以下原则：
1）减少辊道之间的干涉；
2）1#、2#、3#、4#定尺锯切动作分步进行；
3）减少辊道分组；
如图1所示，锯切模型对比配置为通过1#锯取样和2#锯取样进行对比，通过对比来确定取样模式：取样有单独的定义，必须在棒材尾部取样但允许在倍尺后取样；取样模式根据取样位置，进行1#锯、2#锯取样模型设计，然后对比生成的16种模型，选取5种最合理的、4种不常用的模型保留，其他的模型进行屏蔽处理；
辊道分组模型包括辊道配置为能够实现分组模型建立、锯切区域检测与数据校正、锯区跟踪点以及4台锯的测长位置计算，其中，
辊道分组模型建立：按照生产顺序，共布置4台砂轮锯，每台锯配套1组锯切本体辊道，共4组，1#锯的入口配1#锯前辊道，出口配1 6#锯后辊道，2#、3#、4#锯只配备锯后辊道；
~
以上共22组辊道，加上冷床区域6组输出辊道，锯区共28组辊道需要分组控制。

[0020] 锯切区域检测与数据校正：形成锯区动作分类表；通过测量锯前、锯后光检位置，测量锯间辊道分组点位置，逐一确定4米、6米、8米、9米、12米定尺规格的分组点，距离的数值出现小数的情况，采用进位法取整，实现不同规格棒材的锯区数据校正；再根据能否切4倍尺、能否切3倍尺、能否切2倍尺进行条件分支判断，形成锯区动作分类表；锯区跟踪点：4台锯按照输出辊道、锯前、锯后共确定9个跟踪区域，每个区域按照最小棒材定尺长度4米建立虚拟点，在现有光检的基础上，光检之间增加1 2个虚拟光检，整~
个区域初步设置54个跟踪位置；接口数据需初步确定以下数据：头部位置、尾部位置、当前位置、目标位置以及本批次生产数据。

[0021] 4台锯的测长位置计算：锯区跟踪以冷床出口对射光检为起点，按照工艺图纸设置每台锯中心线测长起点，按照绝对长度和相对长度分别计算；倍尺棒材移动到输出辊道后，1#锯处于空状态，启动输出辊道，当棒材头部到达出口光检后，进行起点赋值并且开始进行数据跟踪计算，在锯切辊道区域采用绝对长度跟踪，需根据不同的目标位计算出不同的相对长度；当前批次生产数据需跟随棒材同时传送；根据4台锯测长计算与数据传送包接口数据，开发锯区通讯点表；锯区跟踪以冷床出口对射光检为起点，当棒材头部到达出口光检后，进行起点赋值并且开始进行数据跟踪计算；1# 4#锯以锯本体编码器为起点，棒材通过~
锯前2米光检后启动相对长度计算，每台锯的相对长度通过数据包合并到绝对长度中，实现区域跟踪，相对长度和绝对长度数据包分别生成不同的通讯点表，实现不同位置的目标位计算；进行辊道空过逻辑开发；由于定尺棒材长度小于冷检间距，冷检之间虽然已经采取了模拟点进行跟踪，但为了保证不发生撞钢、混钢事故，在定尺材转运过程中增加辊道空过状态，确保棒材全部运转到位。

[0022] 以某轧钢生产线为例：该厂主要产品为Φ50～130mm 规格的优特钢棒材，年设计生产能力80万吨，该项目轧材成品材收集采用4台砂轮锯及6台定尺机配合3台定尺冷床，实现定尺长度4～12m优钢棒材的锯切收集功能。

[0023] 该生产线采用4锯6定尺的组合设计，1#2#锯每台锯各配2个定尺，3#4#各配一个定尺，1#锯可以切4倍尺及以下定尺，2#锯可以切3倍尺及以下定尺，全部组合模型数量为：2×2×1×1×4×3×2×1×定尺种类/2，按照4～12m常用定尺6种计算，锯切模型组合数达288种，根据生产组织要求，结合砂轮锯单刀锯切时序，组合锯切时序等，设计出4台砂轮锯、4台定尺机（6定尺）、锯切、锯后辊道的控制模型，实现4台锯同时锯切和任意3台或2台锯等组合时的锯切模型，实现自动锯切、锯区轧件跟踪、锯区辊道自动控制模型、多定尺自动优化等功能。

[0024] 根据生产工艺及钢种规格要求具体选择锯切模式如下表所示：汇总A:4锯锯切模型 共1种
锯切刀数计算 切头 取样 切尾 分段 尾段优化 汇总
1#锯 自动选 +1 3倍定尺＞余数 商数取整=分段   刀数=分段刀数+取样+优化切尾+择 ＞2倍定尺，优化 刀数 尾段优化
选择+1
2#锯     余数＞3倍定尺，商数取整=分段 余数＞3倍 刀数=分段刀数+优化切尾+尾段优化选择+1 刀数 定尺+1 优化
3#锯 无   无 商数取整=分段   刀数=分段刀数+优化切尾+尾段
刀数 优化
4#锯 无   无 商数取整=分段 余数＞2倍 刀数=分段刀数+优化切尾+尾段
刀数 定尺+1 优化
定尺机移动     余数＞3倍定尺，    1#锯定尺机移动+1
优化选择+1
汇总B1:3锯锯切（1#、2#锯选一）模型 共2种
锯切刀数计算 切头 取样 切尾 分段 尾段优化 汇总
1#锯/2#锯 自动选 +1 余数＞1倍定尺，商数取整=分段   刀数=分段刀数+取样+优化切尾+择 优化选择+1 刀数 尾段优化
1#锯/2#锯 同上 同上 同上 同上 同上 同上
3#锯 无   无 商数取整=分段 2倍定尺＞ 刀数=分段刀数+优化切尾+尾段
刀数 余数＞1倍 优化
定尺+1
4#锯 无   无 商数取整=分段   刀数=分段刀数+优化切尾+尾段
刀数 优化
定尺机移动     余数＞1倍定尺，    1#锯/2#锯定尺机移动+1
优化选择+1
汇总B2:3锯锯切（3#、4#锯选一）模型 共2种
锯切刀数计切头 取 切尾 分段 尾段优化 汇总
算 样
1#锯 自动选 +1 余数＞2倍定尺，优化选 商数取整=分段   刀数=分段刀数+取样+优化切尾+尾择 择+1 刀数 段优化
2#锯     余数＞1倍定尺，优化选 商数取整=分段 余数＞1倍定 刀数=分段刀数+优化切尾+尾段优择+1 刀数 尺+1 化
3#锯/4#锯 无   无 商数取整=分段   刀数=分段刀数+优化切尾+尾段优
刀数 化
3#锯/4#锯 同上 同 同上 同上 同上 同上
上
定尺机移动    余数＞2倍定尺，优化选    1#锯定尺机移动+1
择+1
汇总C:2锯锯切（1#、2#锯选一/3#、4#锯选一）模型 共4种
锯切刀数计算 切头 取样 切尾 分段 尾段优化 汇总
1#锯/2#锯 自动选 +1 余数＞1倍定尺，商数取整=分段   刀数=分段刀数+取样+优化切尾+择 优化选择+1 刀数 尾段优化
1#锯/2#锯 同上 同上 同上 同上 同上 同上
3#锯/4#锯 无   无 商数取整=分段 2倍定尺＞ 刀数=分段刀数+优化切尾+尾段刀数 余数＞1倍 优化
定尺+1
3#锯/4#锯 同上 同上 同上 同上 同上 同上
定尺机移动     余数＞1倍定尺，    1#锯/2#锯定尺机移动+1
优化选择+1
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。