本發(fā)明涉及酸洗控制系統(tǒng)，具體涉及一種提高安全性能的酸洗控制系統(tǒng)。

背景技術：

1、利用酸溶液去除鋼鐵表面上的氧化皮和銹蝕物的方法稱為酸洗，是清潔金屬表面的一種方法。

2、在酸洗過程中，酸液和鋼鐵表面的氧化物反應，會產(chǎn)生氫氣，現(xiàn)有技術中，酸洗控制系統(tǒng)只是簡單的采用通風的方式控制車間中氫氣的含量，不能精確的根據(jù)工件的不同、酸液的不同等條件精確調(diào)節(jié)車間中氫氣的含量，會導致車間內(nèi)氫氣集聚，容易發(fā)生安全事故。

3、因此，本發(fā)明提供一種提高安全性能的酸洗控制系統(tǒng)，以解決上述問題。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明提供了一種提高安全性能的酸洗控制系統(tǒng)，以解決上述在酸洗過程中，不能精確控制車間中氫氣的含量，存在安全隱患的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：一種提高安全性能的酸洗控制系統(tǒng)，包括：工件信息確定模塊，用于確定待酸洗工件的工藝參數(shù)；歷史工件信息模塊，存儲有不同規(guī)格工件的歷史酸洗記錄，基于工件信息確定模塊確定的待酸洗工件的工藝參數(shù)，生成推薦的工藝參數(shù)范圍，所述推薦的工藝參數(shù)范圍包括單位時間內(nèi)氫氣的預計產(chǎn)生量；酸液控制模塊，基于歷史工件信息模塊生成推薦的工藝參數(shù)范圍，調(diào)整酸洗池內(nèi)酸液的參數(shù)；氫氣含量檢測模塊，用于采集工件酸洗過程中的氫氣含量，其采集的氫氣含量范圍至少包括酸洗池內(nèi)的氫氣含量、酸洗池上方空氣中的氫氣含量和通風管道中的氫氣含量，并根據(jù)單位時間內(nèi)采集的氫氣的實際產(chǎn)生量，生成氫氣含量是否超標的判定結(jié)果；通風控制模塊，基于歷史工件信息模塊生成的單位時間內(nèi)氫氣的預計產(chǎn)生量和氫氣含量檢測模塊采集的氫氣含量，調(diào)整酸洗過程中氫氣的含量，其調(diào)整酸洗過程中氫氣的含量包括如下步驟：步驟一：獲取歷史工件信息模塊生成的單位時間內(nèi)氫氣的預計產(chǎn)生量，生成一級通風模式；步驟二：獲取氫氣含量檢測模塊生成的判定結(jié)果，并根據(jù)單位時間內(nèi)采集的氫氣的實際產(chǎn)生量，生成二級通風模式、三級通風模式、……、n-1級通風模式或n級通風模式；步驟三：重復步驟二，直至酸洗過程中氫氣的含量控制在安全閾值內(nèi)。

3、本技術的進一步改進在于，所述工件信息確定模塊，包括：工件信息輸入模塊，用于輸入待酸洗工件的規(guī)格，所述待酸洗工件的規(guī)格包括工件的材質(zhì)、工件的尺寸、工件的表層原始狀況和工件處理后的表層要求；工件信息輸出模塊，用于輸出待酸洗工件的工藝參數(shù)，所述待酸洗工件的工藝參數(shù)包括工件的移動速度和工件的最大允許腐蝕速率。

4、本技術的進一步改進在于，所述歷史工件信息模塊，包括：歷史工件數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲不同規(guī)格工件的歷史酸洗記錄，所述歷史酸洗記錄包括不同規(guī)格工件對應的酸液初始濃度、酸洗溫度、酸洗時長和單位時間內(nèi)氫氣的歷史產(chǎn)生量；歷史數(shù)據(jù)分析模塊，基于存儲在歷史工件數(shù)據(jù)存儲模塊中的歷史酸洗記錄，建立工件對應的酸液初始濃度、酸洗溫度、酸洗時間和相應的氫氣產(chǎn)生量之間的預測模型，生成單位時間內(nèi)氫氣的預計產(chǎn)生量；生成單位時間內(nèi)氫氣的預計產(chǎn)生量的表達式如下：

5、?（1），

6、在表達式（1）中，表示單位時間內(nèi)氫氣的預計生成量，表示酸液的初始濃度，表示氣體常數(shù)，表示酸洗溫度，表示指前因子，表示活化能，表示酸洗時長，表示酸洗溫度下活化能的指數(shù)項，表示反應速率常數(shù)，表示反應速率隨時間變化的指數(shù)函數(shù)。

7、本技術的進一步改進在于，所述酸液控制模塊，包括：酸液調(diào)配模塊，根據(jù)歷史工件信息模塊生成的單位時間內(nèi)氫氣的預計產(chǎn)生量和工件信息確定模塊輸出的待酸洗工件的工藝參數(shù)，調(diào)整酸液初始濃度；酸液溫度控制模塊，基于歷史工件信息模塊生成的酸洗溫度和工件信息確定模塊輸出的待酸洗工件的工藝參數(shù)，對酸洗池內(nèi)的酸液進行加熱或冷卻，以確保酸洗過程中的溫度恒定在設定的酸洗溫度范圍內(nèi)；酸液循環(huán)模塊，通過泵和管道將酸洗池內(nèi)的酸液循環(huán)起來，以確保酸液在酸洗池內(nèi)均勻分布，同時防止酸液中的沉淀物積聚在工件表面；酸液補充模塊，實時監(jiān)測酸洗池內(nèi)酸液的濃度和體積，當酸液濃度下降或體積減少到設定閾值以下時，向酸洗池內(nèi)補充新的酸液。

8、本技術的進一步改進在于，所述氫氣含量檢測模塊，包括：氫氣含量采集模塊，連接有多個氫氣含量采集單元，多個氫氣含量采集單元分別用于獲取單位時間內(nèi)酸洗池內(nèi)、酸洗池上方空氣中和通風管道中的氫氣含量，其中，酸洗池內(nèi)的各氫氣含量采集單元位于同一水平面上，酸洗池上方空氣中的各氫氣含量采集單元自下往上分布在酸洗池與通風管道之間，通風管道中的各氫氣含量采集單元自下往上分布在通風管道內(nèi)；氫氣含量數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收多個氫氣含量采集單元傳輸?shù)膯挝粫r間內(nèi)的氫氣含量，對原始數(shù)據(jù)進行編號后并進行運算處理，其中，酸洗池內(nèi)各氫氣含量采集單元采集的氫氣含量依次記為a1,a2,a3,…,an-1,an(n≥2），酸洗池上方空氣中各氫氣含量采集單元采集的氫氣含量依次記為b1,b2,b3,…,bm-1,bm(m≥2），通風管道中的各氫氣含量采集單元采集的氫氣含量依次記為c1,c2,c3,…,ck-1,ck(k≥2），則，

9、單位時間內(nèi)氫氣的實際產(chǎn)生量為：

10、?（2）；

11、單位時間內(nèi)酸洗池上方空氣中氫氣含量的平均值為：

12、（3）；

13、單位時間內(nèi)通風管道中的氫氣含量的平均值為：

14、（4）；

15、氫氣含量分析模塊，基于氫氣含量數(shù)據(jù)處理模塊生成的數(shù)據(jù)，結(jié)合歷史工件信息模塊生成的推薦工藝參數(shù)范圍，生成氫氣含量是否超標的判定結(jié)果。

16、本技術的進一步改進在于，所述氫氣含量分析模塊生成氫氣含量是否超標的判定結(jié)果，包括：

17、若滿足≥、≥0.6*或≥0.2*中任意兩個條件，則判定為氫氣含量超標。

18、本技術的進一步改進在于，所述氫氣含量分析模塊生成氫氣含量是否超標的判定結(jié)果，還包括：

19、若滿足b1,b2,b3,…,bm-1,bm(m≥2）中任一數(shù)值大于等于1.1*或滿足c1,c2,c3,…,ck-1,ck(k≥2）中任一數(shù)值大于等于1.1*，則判定為氫氣含量超標。

20、本技術的進一步改進在于，所述通風控制模塊，包括：通風設備控制模塊，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析模塊生成的單位時間內(nèi)氫氣的預計產(chǎn)生量，控制通風設備執(zhí)行一級通風模式，并根據(jù)氫氣含量分析模塊的判定結(jié)果，控制通風設備執(zhí)行二級通風模式、三級通風模式、……、n-1級通風模式或n級通風模式，其中，二級通風模式、三級通風模式、……、n-1級通風模式或n級通風模式提供的風力均大于一級通風模式提供的風力，且二級通風模式、三級通風模式、……、n-1級通風模式和n級通風模式中，提供的風力大小隨著通風模式的級別大小而變大；通風設備狀態(tài)監(jiān)測模塊，實時監(jiān)測通風設備的運行狀態(tài)，包括通風設備的開啟/關閉狀態(tài)、轉(zhuǎn)速/風量等信息，并在通風設備出現(xiàn)異常狀況時發(fā)出報警信息；輔助換氣模塊，當通風設備無法滿足快速降低氫氣含量的需求時，輔助換氣模塊將啟動；

21、本技術的進一步改進在于，所述通風設備控制模塊控制通風設備執(zhí)行二級通風模式、三級通風模式、……、n-1級通風模式或n級通風模式的步驟為：

22、步驟四：設定/的比值為k，獲取連續(xù)時間內(nèi)的多個比值k1,k2,k3,…,kn-1,kn（n≥1），則通風設備執(zhí)行不同通風模式的條件為：若任意比值與其前一位的比值的差為負數(shù)時，則執(zhí)行通風模式級別比當前通風模式級別小一級的通風模式；若任意比值與其前一位的比值的差為正數(shù)時，則執(zhí)行通風模式級別比當前通風模式級別大一級的通風模式。

23、本發(fā)明的有益效果為：

24、本發(fā)明通過歷史工件信息模塊生成單位時間內(nèi)氫氣的預計產(chǎn)生量，根據(jù)歷史工件的信息，將新工件的即將進行的工藝參數(shù)控制在可控范圍內(nèi)，對氫氣的產(chǎn)生量進行初次控制，通過氫氣含量檢測模塊采集單位時間內(nèi)的氫氣的實際產(chǎn)生量，生成氫氣含量是否超標的判定結(jié)果，對氫氣的產(chǎn)生量進行進一步的控制，最后，通過通風控制模塊調(diào)整酸洗過程中氫氣的占比，進一步控制車間中氫氣的含量，達到精確控制氫氣含量的目的。