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专利名称：一种用CPU扫描时间来计算轧件长度的方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410902511.6

专利申请（专利权）人：新疆八一钢铁股份有限公司
权利人地址：新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市头屯河区新钢路1号

专利发明（设计）人：发明人:殷宏波

专利摘要：本发明公开了一种用CPU扫描时间来计算轧件长度的方法，用西门子300/400CPU中的周期扫描时间，通过积分累计，根据距离=速度与时间的乘积，来实现棒线材长度的测量；轧件线速度通过轧辊转速r/min、轧辊辊径折算，且轧制同一品种过程中，出口机架轧件线速度恒定不变；轧件线速度计算公式为ν=πDn/60；式中ν——轧制速度，m/s；D——轧辊工作直径，m；n——轧辊转速，r/min；时间积分原理为：t=t+Δt，在轧件头部进入轧机后启动t积分，轧件尾部离开轧机后，停止积分，Δt为CPU固定的扫描时间，单位ms，t初始值为0ms，根据长度s、速度v、时间t，三者之间的关系即可计算轧件的长度。

主权利要求：
1.一种用CPU扫描时间来计算轧件长度的方法，提出用西门子300/400CPU中的周期扫描时间，通过积分累计，根据距离=速度与时间的乘积，来实现棒线材长度的测量；其特征在于：
1）、西门子S7300/400CPU扫描周期ScanCycleTime扫描循环时间为0?6000ms，程序编译调用后扫描时间一般在10ms?30ms，通过CPU模块信息可查到具体的数值；
2）、在西门子程序OB块中打开库StandLibrary?SystemfunctionBlocks，条件1满足时调用SFC1ReadCLKFUNC，读取CPU当前系统时间作为起始时间start_time,条件2满足时再调用SFC1ReadCLKFUNC读取系统当前时间，作为测量结束时间end_time；再调用时间相减指令SFC34SB_DT_DTIEC，start_time减去end_time作为红钢运行的时间scan_time；
3）、西门子S7300/400CPU内部时间继电器采用S5T#格式：如S5T#1h1m0s0ms，非IEC国际电工委统一标准：如T#1h1m0s0ms，因此程序中不能直接将内部时间继电器的数值转换为计算轧件长度所需的值，将S5T#时间格式输出值为二进制的BCD码转换为实时数；
4）、轧件线速度通过轧辊转速r/min、轧辊辊径折算，且轧制同一品种过程中，出口机架轧件线速度恒定不变；轧件线速度计算公式为ν=πDn/60；式中ν——轧制速度，m/s；D——轧辊工作直径，m；n——轧辊转速，r/min；时间积分原理为：t=t+Δt，在轧件头部进入轧机后启动t积分，轧件尾部离开轧机后，停止积分，Δt为CPU固定的扫描时间，单位ms，t初始值为
0ms，即 ；根据长度s、速度v、时间t，三者之间的关系s=v*t，
即可计算轧件的长度。 说明书 : 一种用CPU扫描时间来计算轧件长度的方法技术领域[0001] 本发明涉及一种用CPU扫描时间来计算轧件长度的方法。背景技术[0002] 目前轧钢行业棒材产品轧制中，一般采用150*150*12000mm方坯，经加热炉加热至1200℃?1300℃后通过多架轧机轧成直径φ12mm?φ45mm棒材，整根棒材长度约600?700m。因冷床长度一般为100m,为便于棒材上冷床，需要用飞剪3剪切成多根长度70m?80m的棒材，（此时剪切后的棒材称为倍尺），因此需实时测量轧件的长度。剪切后的倍尺根据用户需求剪切成8?12m长度不等的定尺供用户使用，如定尺长度小于用户需求将产生非尺，非尺将影响成材率，直接影响成本。因此轧件长度测量的精度要求较高。现有测量轧件长度的方法一般配置增量型编码器、高速计数器模块、CPU、热金属检测器等硬件设施，再通过编译调试程序来实现长度测量，此种方法因设备较多，资金费用投入大，且元件点多故障率较高。发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种用CPU扫描时间来计算轧件长度的方法，利用微积分的方法，通过程序算法来完成冶金行业中棒、高线轧件长度的计算，减少了硬件设施的投资费用。[0004] 本发明采用的技术方案是，一种用CPU扫描时间来计算轧件长度的方法，提出用西门子300/400CPU中的周期扫描时间，通过积分累计，根据距离=速度与时间的乘积，来实现棒线材长度的测量；[0005] 1）、西门子S7300/400CPU扫描周期ScanCycleTime扫描循环时间为0?6000ms，程序编译调用后扫描时间一般在10ms?30ms，通过CPU模块信息可查到具体的数值；[0006] 2）、在西门子程序OB块中打开库StandLibrary?SystemfunctionBlocks，条件1满足时调用SFC1ReadCLKFUNC，读取CPU当前系统时间作为起始时间start_time,条件2满足时再调用SFC1ReadCLKFUNC读取系统当前时间，作为测量结束时间end_time；再调用时间相减指令SFC34SB_DT_DTIEC，start_time减去end_time作为红钢运行的时间scan_time；[0007] 3）、西门子S7300/400CPU内部时间继电器采用S5T#格式：如S5T#1h1m0s0ms，非IEC国际电工委统一标准：如T#1h1m0s0ms，因此程序中不能直接将内部时间继电器的数值转换为计算轧件长度所需的值，将S5T#时间格式输出值为二进制的BCD码转换为实时数；[0008] 4）、轧件线速度通过轧辊转速r/min、轧辊辊径折算，且轧制同一品种过程中，出口机架轧件线速度恒定不变；轧件线速度计算公式为ν=πDn/60；式中ν——轧制速度，m/s；D——轧辊工作直径，m；n——轧辊转速，r/min；时间积分原理为：t=t+Δt，在轧件头部进入轧机后启动t积分，轧件尾部离开轧机后，停止积分，Δt为CPU固定的扫描时间，单位ms，t初始值为0ms，即 ；根据长度s、速度v、时间t，三者之间的关系s=v*t，即可计算轧件的长度。[0009] 对比用传统的编码器测量及微积分测量方法长度测量轧件的长度，误差范围在±0.01m?0.03m内，满足工艺要求。[0010] 轧制规格 轧机出口线速度 CPU型号 编码器测量长度 本发明测量 偏差值14号工 3.05m/s 西门子416?2DP 48.67m 48.64m 0.03m14号工 3.05m/s 西门子416?2DP 49.05m 49.06m 0.01m14号工 3.05m/s 西门子416?2DP 49.54m 49.52m 0.02m具体实施方式[0011] 一种用CPU扫描时间来计算轧件长度的方法，提出用西门子300/400CPU中的周期扫描时间，通过积分累计，根据距离=速度与时间的乘积，来实现棒线材长度的测量；[0012] 1）、西门子S7300/400CPU扫描周期ScanCycleTime扫描循环时间为0?6000ms，程序编译调用后扫描时间一般在10ms?30ms，通过CPU模块信息可查到具体的数值；[0013] 2）、在西门子程序OB块中打开库StandLibrary?SystemfunctionBlocks，条件1满足时调用SFC1ReadCLKFUNC，读取CPU当前系统时间作为起始时间start_time,条件2满足时再调用SFC1ReadCLKFUNC读取系统当前时间，作为测量结束时间end_time；再调用时间相减指令SFC34SB_DT_DTIEC，start_time减去end_time作为红钢运行的时间scan_time；[0014] 3）、西门子S7300/400CPU内部时间继电器采用S5T#格式：如S5T#1h1m0s0ms，非IEC国际电工委统一标准：如T#1h1m0s0ms，因此程序中不能直接将内部时间继电器的数值转换为计算轧件长度所需的值，将S5T#时间格式输出值为二进制的BCD码转换为实时数；[0015] 4）、轧件线速度通过轧辊转速r/min、轧辊辊径折算，且轧制同一品种过程中，出口机架轧件线速度恒定不变；轧件线速度计算公式为ν=πDn/60；式中ν——轧制速度，m/s；D——轧辊工作直径，m；n——轧辊转速，r/min；时间积分原理为：t=t+Δt，在轧件头部进入轧机后启动t积分，轧件尾部离开轧机后，停止积分，Δt为CPU固定的扫描时间，单位ms，t初始值为0ms，即 ；根据长度s、速度v、时间t，三者之间的关系s=v*t，即可计算轧件的长度。[0016] 实施例：[0017] 1、在西门子程序OB块中打开库StandLibrary?SystemfunctionBlocks，当热金属检测器检测到红钢时，调用SFC1ReadCLKFUNC，读取CPU当前系统时间作为起始时间start_time。当该热金属检测信号消失时，再调用SFC1ReadCLKFUNC读取系统当前时间，作为测量结束时间end_time；再调用时间相减指令SFC34SB_DT_DTIEC，start_time减去end_time作为红钢运行的时间scan_time。[0018] 2、西门子S7300/400CPU内部时间继电器采用S5T#格式输出参数BCD?>时间S5Time?>库函数FC33(S5TI_TIM)?>时间Time?>双整数DI?>浮点数Real?>除以1000.0，转为秒为单位的浮点数Real。[0019] 3、经过实测，在轧制14号工字钢时，轧机出口速度为3.05m/s，测量时间为15.95s，根据长度s、速度v、时间t，三者之间的关系s=v*t，计算轧件的长度15.95*3.05=48.64m。

专利地区：新疆

专利申请日期：2024-07-07

专利公开日期：2024-10-08

专利公告号：CN118744164A