安徽省科学技术进步奖提名项目公示.docx
《安徽省科学技术进步奖提名项目公示.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安徽省科学技术进步奖提名项目公示.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
安徽省科学技术进步奖提名项目公示
安徽省科学技术进步奖提名项目公示
（2019年度科技进步奖）
一、项目名称
冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术的研发与应用
二、提名者及提名意见
冷轧薄板产品广泛使用在汽车、家电、食品等各行各业，产品的强度和规格不断延伸，市场对品质要求也逐步提髙，自动化控制技术是直接决定产品品质的关键因素之一，表面质量控制的稳定性更尤为突出。
冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术的研究，着眼于提髙产品品质和精细化控制，项目历经五年，经过多项科研攻关，研发了光/平整机多变量耦合协调控制技术、开卷取多对象动态调整控制技术、髙容错相对位移缺陷跟踪技术等多项创新，建立了自主的控制技术体系、开发了标准化的系统架构和模块化的程序功能，包含了冷轧薄板处理工艺完善的功能模块和控制策略，根据不同工艺需求可进行自由组合。
马鞍山市科技局提名其参与安徽省科学进步奖的评选。
三、项目简介
随着国内经济的发展，冷轧薄板产品广泛使用在汽车、家电、食品等各行各业，产品的强度和规格不断延伸，市场对品质要求也逐步提髙，自动化控制技术是直接决定产品品质的关键因素之一。
当前影响冷轧薄板产品品质的主要问题：
1）带钢表面质量及性能具有不稳定性；2）生产过程中易产生二次缺陷，影响成材率。
针对上述问题，本项目团队在历经五年，经过多项科研攻关，持续地跟踪实际生产数据，着重于提髙产品品质和精细化控制，从模块化、标准化的思路出发，建立了自主的控制技术体系、开发了标准化的系统架构和模块化的程序功能，包含了冷轧薄板处理工艺完善的功能模块和控制策略，根据不同工艺需求可进行自由组合，运用于镀锌线、连退线、彩涂线、重卷线等不同工艺的冷轧处理线。
主要创新：
1）研发了光/平整机多变量耦合协调控制技术
针对带钢表面质量及性能具有不稳定性的特点，率先推导出控制伺服阀的开度与轧制力控制器的线性控制方法，采用多回路叠加的控制方法，搭建了轧制力学模型，满足了髙质量带钢的生产需求，保证了带钢的性能和表面质量。
授权专利2项，受理专利1项，软件著作权2项，论文3项。
2）首次提出开卷取多对象动态调整控制技术
针对生产过程中易产生二次缺陷的问题，采用摩擦、惯量、带钢弯曲、镀层厚度等补偿技术进行精细化控制，实现了开卷及卷取过程的高精度张力控制；采用可变周期线性化并行计算技术，实现了生产全过程的髙精度、高容错的卷径计算；在穿带过程中采用有限反向控制的双向闭环芯轴位置控制、芯轴膨胀过程中采用压力控制补偿、根据带头位置动态调整穿带卷取机张力等改善冷轧薄板卷取带头印的控制技术，改善带头印效果明显。
授权专利1项，受理专利2项，软件著作权3项，论文1项。
3）开创性地提出高容错相对位移缺陷跟踪技术
针对缺陷对成材率的影响问题，采用髙容错相对位移缺陷跟踪技术，对每条带钢的缺陷进行标记，对生产线上带钢的缺陷点进行跟踪和定位，计算出其与线上关键设备的相对距离并进行协调保护控制,既保护了关键设备，有提高了成材率。
授权专利2项，软件著作权1项，论文2项。
4）开发了多项精细化控制技术与模型，增强了系统的通用性围绕精细化控制，率先提出多策略髙精度张力控制技术、多模式
自修正活套控制技术、适用各种类型的飞剪通用控制模型，提髙了成材率，降低了生产成本，增强了控制系统的通用性。
授权专利2项,软件著作权5项，论文6项。
目前，已有镀锌、连退和重卷3条新建项目的成功应用案例，其控制技术也成功应用到17项冷轧改造项目，并且顺利推广到1项热轧项目当中。
2015年经济效益总额716.35万，2016年经济效益总额862.1万，2017年经济效益总额4505.62万。
经生产实践证明，冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术适用于所有的冷轧处理线工艺，系统运行稳定可靠，控制技术成熟先进，各项控制技术指标已经达到或超越国外先进技术水平，易于推广应用。
四、客观评价
一般来说，国外冷轧薄板处理的自动化公司都是绑定相应的机械商，根据机械商的设计来制定控制方案，在工艺机械上的变化较小,所以，其自动化控制方案制定后相对固定。
然而，冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术是针对于不同的机械商、不同的工艺机械环境，一整套相关设计、配置和控制等完善的控制技术体系，具有控制技术全面、应用范围广、适应性强的优势。
冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术中的控制技术指标已经完全达到引进技术水平，甚至能与之相媲美。
在拥有的多项自主专利技术中，其控制技术指标已经实现超越，具有先进性，在国内外均具备行业竞争优势。
自主技术控制技术指标（多条自主生产线验收测试）与引进技术控制技术指标（马钢引进的连退线、镀锌线、重卷线）的比较如下：
技术指标名称
引进技术
自主技术
光/平整机轧制力控制精度
轧制力响应速度50ms/15ton时，轧制力控制精度＜±1%
轧制力响应速度50ms/15ton时，轧制力控制精度v±0.6$
光/平整机延伸率控制精度（恒速）
V设泄值的5%,最小偏差
±0.05%
V设定值的4%,最小偏差±0.04%
光/平整机延伸率控制精度（加减速）
V设泄值的10%,最小偏差
±0.1%
V设定值的8%,最小偏差±0.08%
开卷取张力控制精度（恒速）
<±2%
<±1.0%
开卷取张力控制精度（加减速）
<±4%
<±2.0%
炉内张力控制精度（恒速）
<±2%
<±1.5%
炉内张力控制精度（加减速）
<±5%
<±3.0%
活套张力控制精度（恒速）
<±2%
<±1.5%
活套张力控制精度（加减速）
<±4%
<±3・8%
活套定位精度
<±0.4%
<±0.1%
焊缝跟踪精度
<0.1%,最小偏差±10mm
<0.06%,最小偏差±6mm
飞剪剪切精度
<±3mm
V±l・5mm
五、应用情况
目前，本控制技术已成功运用于有马钢（合肥）公司镀锌线、马钢（合肥）公司连退线和马钢股份冷轧总厂重卷检查线三条不同工艺类型的处理线。
经生产实践证明，冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术已经能够适用于所有的冷轧处理线工艺，带钢品质改善效果明显，系统运行稳定可靠，各项控制技术指标已经达到或超越国外先进技术水平，易于推广应用。
从2014年至今，本控制技术中的部分控制技术已成功应用到17项冷轧改造项目，并推广应用到1项热轧项目当中。
主要应用单位情况表
序号
单位名称
应用的技术
应用对象及规模
应用起止时间
单位联系人
/电话
1
马钢（合肥）板材有限责任公司
冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术
冷轧连退1#线
2014.1
至今
彭庆生/0551-67602701
2
马钢股份冷轧总厂
冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术
2#重卷线系统
2015.12
至今
何寒冰/0555-2871203
3
马钢（合肥）板材有限责任公司
冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术
冷轧镀锌线
2017.5
至今
彭庆生/0551-67602701
4
马钢股份冷轧总厂
冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术
南区1#、2#镀锌线提升产能改造
2017.12
至今
陈捍东/0555-2882005
5
马钢股份冷轧总厂
光整机控制技术
1#镀锌线光整机数字化改造
2017.12
至今
陈捍东/0555-2882005
6
马钢股份冷轧总厂
冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术
1#镀锌线清洗段改造
2015.4
至今
汪红兵/0555-2878005
7
马钢四钢轧总厂
平整机控制技术
热轧平整分卷检查线工程电气系统
2017.12
至今
周涛/
0555-28715
11
8
马钢股份冷轧总厂
冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术
1片巫卷线系统改造
2017.12
至今
汪红兵/0555-2878005
9
马钢股份冷轧总厂
冷轧薄板处理工艺全流程电气自动化控制技术
1720酸轧控制系统R900改造工程
2017.12
至今
胡德勇/0555-2882005
六、主要知识产权和标准规范等目录
知识产权
（标准）类别
知识产权
（标准）具
体名称
国家
（地区）
授权号
（标准编号）
授权（标准发布）
日期
证书编号
（标准批准发布部门）
权利人
（标准起草单位）
发明人
（标准
起草人）
发明专利
（标准）有效状
态
发明专利
一种提高光整机
HGC液压缸轧制力控制精度的方法
中国
ZL201510926331.
2
2017年11月3日
2683814
省自信术公徽钢化技限安马动息有司
王强
有效
发明专利
一种提高光整机加减速时延伸率控制精度的方法
中国
ZL201510926274.
8
2017年11月3日
2683815
省自信术公徽钢化技限安马动息有司
张弘
有效
发明专利
一种改善冷轧薄板卷取带头印的控制方法
中国
ZL201510923575.
5
2018年3月30日
2865397
省自信术公徽钢化技限安马动息有司
程鹏
有效
发明专利
一种钢带活套套量计算系统
中国
ZL201
310219593.
6
2014年
12月
31日
1557239
马钢控制技术有限责任公司.马钢傑团）控股有限公司
张弘张世友胡江
有效
发明专利
一种薄板处理线飞剪通用控制方法及其控制模型
中国
ZL201
510926227.
3
2017年
12月
12日
2733772
省自信术公徽钢化技限安马动息有司
王伟
有效
发明专利
一种带钢焊缝定位系统及方
中国
ZL201
410624353.
2016年3月23EI
1995455
马钢控制技术有限责
倪顺利
有效
法
9
任公司.马钢傑团）控股有限公司
发明专利
一种清洗段张力控制系统和方法
中国
ZL201510996082.
4
2017年6月20日
2525999
省自信术公徽钢化技限安马动息有司
倪顺利
有效
软件著作权
光整机液压伺服控制系统
中国
2017S
R5226
44
2017年
9月18
日
0197082
7
省自信术公徽钢化技限安马动息有司
梁越永张弘
张世友
王强
有效
软件著作权
光整机自动化换轨控制软件
中国
2015S
R1682
39
2015年
8月28
日
0079852
0
省自信术公徽钢化技限安马动息有司
梁越永王强程鹏
范卫锋
有效
软件著作权
物料跟踪软件
中国
2014S
R1128
49
2014年
8月5
日
0051068
4
省自信术公徽钢化技限安马动息有司
梁越永张世友王建军洪志祥
有效
七、主要完成人情况
姓名
排名
行政职务
技术职称
工作单位
完成单位
对本项目贡献
梁越永
1
总经理
教授级髙级工程师
飞马智科信息技术股份有限公司
飞马智科信息技术股份有限公司
对创新点1、2.3均有贡献。
主要贡献为：
指导自动化控制系统的项目的研发方向并立项，主持整个自动化系统及相应的科研项目的研发工作；负责前期技术准备、项目可行性研究.系统详细设计书的审查和项目的实施；在光整机、开卷取和物料跟踪的研发上，把握了理论的研发方向.提岀指导性的意见。
佐证：
光整机液压伺服控制系统【软件著作权01、021
开卷机上卷顺控优化系统【软件著作权05】；物料跟踪软件【软件著作权03】。
张弘
2
髙级技术主管
高级工程师
飞马智科信息技术股份有限公司
飞马智科信息技术股份有限公司
对创新点1、2、3均有贡献。
主要贡献为：
自动化控制系统的项目负责人，负责前期技术准备、项目可行性研究、系统详细设计书的审查和项目的实施；主持了处理线自动化系统研发工作，解决了多项科研项目的开发和实施中的疑难和问题。
佐证：
开发了一种提髙光整机加减速时延伸率控制精度的方法【发明专利02】；一种钢带活套套量计算系统【发明专利04】：
动态卷径计算【发明专利08］；液压伺服控制的控制方法【发明专利08（受理）】。
张世友
3
分公司经理
高级工程师
飞马智科信息技术股份有限公司
飞马智科信息技术股份有限公司
对创新点2、3均有贡献。
主要贡献为：
作为项目的主要研发人员负责对控制系统构架、平整、加热炉张力等关键技术进行重点研发，并取得突破：
开发了实现处理
线线钢带和钢卷，发明了一种活套带钢精确讣算专利，实现了全线带钢的精确跟踪。
佐证：
参与开发一种钢带活套套量计算系统【发明专利04】；光整机液压伺服控制系统【软件著作权01］；物料跟踪软件【软件著作权03】；带钢处理机组中的物料跟踪原理与实现方法【论文12】。
王强
4
无
高级工程师
飞马智科信息技术股份有限公司
飞马智科信息技术股份有限公司
对创新点1有贡献。
主要贡献为：
作为项目的主要研发人员负责对控制系统构架、平整、加热炉张力等关键技术进行重点研发，并取得突破。
：
开发了一种提髙光整机HGC液压缸轧制力控制精度的方法【发明专利01】：
光整机液压伺服控制系统【软件著作权01】；光整机自动化换馄控制软件【软件著作权02】；撰写了光整机液压伺服控制系统及FM-458控制器的应用
【论文01】：
镀锌线加热炉入口跳馄优化控制与应用【论文03】：
连退线加热炉張力控制【论文04】。
程鹏
5
首席技师
高级技师
飞马智科信息技术股份有限公司
飞马智科信息技术股份有限公司
对创新点1、2均有贡献。
主要贡献为：
作为项目的主要研发人员负责对控制系统构架、平整、开卷取等关键技术进行重点研发，并取得突破。
佐证：
开发了一种改善冷轧薄板卷取带头印的控制方法【发明专利03］：
一种卷径计算方法
【发明专利10（受理）】；光整机自动化换馄控制软件【软件著作权02］连退线开卷及卷取机控制软件【软件著作权06］；冷轧重卷检査线电气自动化控制软件【软件著作权07】；连续退火
线平整机控制技术【论文06】。
王伟
6
部门经理
髙级工程师
飞马智科信息技术股份有限公司
飞马智科信息技术股份有限公司
对创新点2有贡献。
主要贡献为：
作为项目的主要研发人员主持了适用各种类型的飞剪通用控制模型的研究，独立完成飞剪控制方法研究和模型的算法【发明专利05,软件箸作权08,论文07】：
主持了“冶金处理线拉侨区域张力和延伸率的协调控制关键技术研发”科研项目，解决拉矫机区域张力和延伸率的耦合关系，形成自主知识产权的控制方法【软件著作权10,论文09】：
参与了降低生产缺陷率的开卷取控制技术的研究.完成动态卷径计算的研究，并完成开卷卷取以及卸卷控制研究和实施工作【发明专利08.10（受理），软件著作权04.05.06L
倪顺利
7
髙级技术主管
高级工程师
飞马智科信息技术股份有限公司
飞马智科信息技术股份有限公司
对创新点3有贡献。
主要贡献为：
作为项目的主要研发人员负责对控制系统构架.淸洗段张力、开卷取等关键技术进行重点研发，并取得突破。
佐证：
一种淸洗段张力控制系统和方法【发明专利07】；一种带钢焊缝左位系统及方法【发明专利06］；退火线活套控制软件【软件著作权09】。
洪志祥
8
无
高级工程师
飞马智科信息技术股份有限公司
飞马智科信息技术股份有限公司
对创新点2、3均有贡献。
主要贡献为：
参与对淸洗段张力.开卷取、物料跟踪等关键技术进行重点研发：
佐证：
物料跟踪软件【软件箸作权03】：
开卷机上卷顺控优化系统【软件著作权05】；板带处理线焊机活套控制方法及优化策略【论文02］：
开卷机带头带尾跟踪与泄位方法研究【论
文08】：
连退生产线立式活套控制方法【论文05】。
王建军
9
无
高级工程师
飞马智科信息技术股份有限公司
飞马智科信息技术股份有限公司
对创新点1、3均有贡献。
主要W献为：
参与对光/平整机、加热炉张力等关键技术进行重点研发，针对光/平整机控制，建立力学模型，对张力与轧制力之间的相互关系进行了分析，优化张力控制来提髙延伸率控制精度【论文01】：
参与了物料跟踪软件的研发【软件著作权03】：
针对炉内温度对钢带延伸作用的校正系数进行计算、优化：
开发软件程序，进行软件测试.现场调试，并对软件完善性、通用性进行优化，【软件著作权11】。
范卫锋
10
无
髙级工程师
飞马智科信息技术股份有限公司
飞马智科信息技术股份有限公司
对创新点1有贡献。
主要贡献为：
参与对安全系统构架.光/平整机关键技术进行重点研发：
佐证：
光整机自动换辘控制软件【软件著作权02】：
安全PLC在连退线急停控制系统中的运用
【论文10】：
光整机自动延伸率控制解析【论文111:
开发软件程序，进行软件测试、现场调试.并对软件完善性、通用性进行优化。
八、主要完成单位及创新推广贡献
主要完成单位：
飞马智科信息技术股份有限公司
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献：
分析影响冷轧薄板产品质量的因数并制定本项目研发方向、冷轧薄板处理工艺的分析、控制技术可行性的研究和论证、科研项目的评审和立项、控制技术体系的建立、标准化系统架构的搭建、模块化程序功能的开发、相关科研应用项目的签订、项目进度的推进和保障、模拟测试环境的组建、现场调试的管理和组织、配合全线冷负荷联动试车和全线热负荷联动试车。
9.完成人合作关系说明
项目组成员梁越永、张弘、张世友、王强、程鹏、王伟、倪顺利、洪志祥、王建军、范卫锋共同制定完成了冷轧薄板工艺全流程电气自动化控制技术的可行性研究、硬件系统和网络架构的确定、软件系统架构的设计等工作。
项目组成员梁越永、张弘、张世友、王强合作开发了光整机液压伺服控制系统软件，软件著作权号：
2017SR522644。
项目成员组梁越永、王强、程鹏、范卫锋合作开发了光整机自动化换棍控制软件，软件著作权号：
2015SR168239。
项目组成员梁越永、张世友、王建军、洪志祥合作开发了物料跟踪软件，软件著作权号：
2014SR112849o
项目组成员梁越永、王伟、洪志祥合作开发了开卷机上卷顺控优化系统，软件著作权号：
2016SR342484o
项目组成员梁越永、张世友、倪顺利合作开发了连退线活套控制软件，软件著作权号：
2014SR115060c
项目组成员张弘、张世友、胡江合作研发了控制系统的钢卷钢带物料跟踪功能模块，并获得了专利《一种钢带活套套量计算系统》，专利号：
ZL201310219593.6。
项目组成员张弘、王伟合作研发了控制系统的带钢动态卷径计算技术，申请了发明专利《带钢动态卷径计算方法》，专利受理号：
201711394050.2o
项目组成员张弘、王强、范卫锋合作研发了液压伺服控制的控制方法，申请了发明专利《液压伺服控制的控制方法》，专利受理号：
201610874540.1<>
项目组成员程鹏、张弘、张世友、王伟、王强合作研发了控制系统的卷径计算方法，申请了发明专利《一种卷径计算方法》，专利受理号：
201610983312.8。
升级会员 