一种基于数据驱动的楔横轧智能化控制系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于数据驱动的楔横轧智能化控制系统，其特征在于，包括dcs控制单元、plc闭环控制单元、质量管理单元、机器人；所述dcs控制单元分别与所述plc闭环控制单元、所述质量管理单元相连，所述机器人与所述plc闭环控制单元、所述质量管理单元相连；所述dcs控制单元用于获取控制参数、设备状态信息和生产数据，基于所述控制参数和所述设备状态信息进行设定计算，并将设定计算结果传送至所述plc闭环控制单元，将所述生产数据传送至所述质量管理单元；所述plc闭环控制单元用于采集并处理生产过程信号，并基于所述设定计算结果和处理后的所述生产过程信号对所述机器人进行驱动控制；所述质量管理单元基于所述生产数据建立质量回归预测模型，并基于所述质量回归预测模型与粒子群优化算法对楔横轧生产过程进行质量管理；所述机器人用于实现不同楔横轧工艺的智能化控制。2.根据权利要求1所述的基于数据驱动的楔横轧智能化控制系统，其特征在于，所述生产数据包括：轧制温度、轧制速度、轧件尺寸、轧件表面缺陷和轧件内部质量；所述设定计算结果包括：轧制工艺参数的预测值和轧制设备的整定值。3.根据权利要求1所述的基于数据驱动的楔横轧智能化控制系统，其特征在于，所述dcs控制单元包括依次连接的现场控制模块、过程控制模块、生产控制模块；所述现场控制模块用于获取设备状态信息，并将所述设备状态信息传送至所述过程控制模块，还用于接收设定计算结果并将所述计算结果传送至所述plc闭环控制单元；所述过程控制模块用于获取控制参数，并基于所述控制参数、所述设备状态信息进行设定计算，并将设定计算结果传送至所述现场控制模块；所述生产控制模块用于获取生产数据，并将所述生产数据传输至所述质量管理单元。4.根据权利要求1所述的基于数据驱动的楔横轧智能化控制系统，其特征在于，所述plc闭环控制单元包括依次连接的信号采集模块、a/d转换模块、信号处理模块、d/a转换模块；所述信号采集模块用于采集生产过程信号，并将所述生产过程信号传送至所述a/d转换模块；所述a/d转换模块用于将所述生产过程信号进行模数转换，并将模数转换后的所述生产过程信号传送至所述信号处理模块；所述信号处理模块用于对模数转换后的所述生产过程信号和所述设定计算结果进行pid运算，并将运算结果传送至所述d/a转换模块；所述d/a转换模块用于将所述运算结果进行数模转换，并将数模转换后的所述运算结果传送至所述机器人。5.根据权利要求1所述的基于数据驱动的楔横轧智能化控制系统，其特征在于，所述质量管理单元包括依次连接的数据处理模块、质量分析模块、参数优化模块；所述数据处理模块用于对所述生产数据进行预处理，并将预处理后的所述生产数据传送至所述质量分析模块；所述质量分析模块基于预处理后的所述生产数据建立质量回归预测模型，通过所述质量回归预测模型获得楔横轧工艺参数与质量控制之间的变化规律；
所述参数优化模块基于所述变化规律及利用粒子群优化算法对所述楔横轧工艺参数进行调整。6.根据权利要求5所述的基于数据驱动的楔横轧智能化控制系统，其特征在于，所述数据处理模块对所述生产数据进行预处理的方法包括，采用深度学习方法对生产数据进行特征提取，获得包含若干种变量的生产数据，通过检验若干种所述变量的多重相关性和自相关性，对异常生产数据进行剔除，完成对所述生产数据的预处理。7.根据权利要求1所述的基于数据驱动的楔横轧智能化控制系统，其特征在于，所述机器人实现不同楔横轧工艺的智能化控制包括，楔横轧定尺下料工艺、楔横轧加热工工艺、楔横轧轧制工艺、楔横轧空冷工艺、楔横轧正火工艺、楔横轧抛丸清理工艺、楔横轧矫直工艺、楔横轧检验工艺。8.根据权利要求3所述的基于数据驱动的楔横轧智能化控制系统，其特征在于，所述dcs控制单元还包括显示模块，所述显示模块用于实时显示所述设备状态信息。

技术总结
本发明公开了一种基于数据驱动的楔横轧智能化控制系统，包括DCS控制单元、PLC闭环控制单元、质量管理单元、机器人；DCS控制单元用于获取控制参数、设备状态信息和生产数据，基于控制参数和设备状态信息进行设定计算，将计算结果传送至PLC闭环控制单元，将生产数据传送至质量管理单元；PLC闭环控制单元用于采集处理生产过程信号，对机器人进行驱动控制；质量管理单元基于生产数据建立质量回归预测模型，基于质量回归预测模型与粒子群优化算法对楔横轧生产过程进行质量管理；机器人用于实现不同楔横轧工艺的智能化控制。本发明实现了楔横轧高精度智能控制，使轴类产品实现高效率、高品质、自动化生产。自动化生产。自动化生产。


技术研发人员：姬亚锋 李成博 楚志兵 马立峰 李华英
受保护的技术使用者：太原科技大学
技术研发日：2021.08.09
技术公布日：2021/11/9