CN114574869B - 脱脂清洗机械消泡过程控制方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提出一种脱脂清洗机械消泡过程控制方法、装置及系统，包括：判断自动控制起动条件是否具备；在自动控制起动条件具备时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速；根据吸泡泵电机的目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节消泡箱中压力，以消除泡沫，从而通过控制消泡箱负压稳定性，提高消泡率，提高带钢表面清洗质量。
Description
技术领域
本公开涉及钢板表面处理技术领域，尤其涉及一种脱脂清洗机械消泡过程控制方法、装置及系统。
背景技术
脱脂清洗是带钢生产过程表面处理必不可少的工序之一，用于去除带钢表面的残留铁粉、油脂和其它附着物，以提高带钢表面的清洁度，增加后续退火质量和镀锌工序的附着力，避免涂镀后的带钢表面出现漏铁的质量缺陷。清洗用脱脂剂是以碱复配表面活性剂生成，但轧制油与碱、表面活性剂会产生皂化反应，皂化成分超过一定的浓度就容易产生泡沫。
相关技术中，经常采用化学抑泡手段，即通过添加含有硅油的消泡剂降低界面张力，使得泡沫破灭。上述消泡方式，不仅费用高，而且消泡剂中的硅油会破坏钢板和镀层的紧密性，造成涂镀钢板漏铁的严重问题，同时也增加了生产成本和环保压力。
发明内容
本公开提出了一种脱脂清洗机械消泡过程控制方法、装置及系统，旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本公开第一方面实施例提出了一种脱脂清洗机械消泡过程控制方法，包括：判断自动控制起动条件是否具备；在所述自动控制起动条件具备时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速；根据所述吸泡泵电机的所述目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节所述消泡箱中压力，以消除泡沫。
本公开第二方面实施例提出了一种脱脂清洗机械消泡过程控制装置，包括：判断模块，用于判断自动控制起动条件是否具备；确定模块，用于在所述自动控制起动条件具备时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速；调节模块，用于根据所述吸泡泵电机的所述目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节所述消泡箱中压力，以消除泡沫。
本公开第三方面实施例提出了一种脱脂清洗机械消泡系统，包括：控制器、碱液箱、和所述碱液箱连接的吸泡泵、和所述吸泡泵连接的旋转消泡柱、消泡箱；其中，所述碱液箱的顶部设泡沫出口，所述泡沫出口通过泡沫吸管连接所述吸泡泵的入口，所述泡沫吸管上设气动调节阀；其中，所述吸泡泵的出口连接旋转消泡柱的入口，所述旋转消泡柱的出口连接所述消泡箱，所述旋转消泡柱内设螺旋叶片；其中，所述消泡箱的顶部设气相出口，通过排气泵连接所述碱液箱；所述消泡箱的底部设液相出口，通过气动排液泵连接所述碱液箱；其中，所述消泡箱中设置有用于步进电机驱动的翻板阀；其中，所述控制器分别与所述碱液箱、所述吸泡泵、所述旋转消泡柱和所述消泡箱连接，用于执行本公开实施例公开的脱脂清洗机械消泡过程控制方法。
本公开第四方面实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开实施例的脱脂清洗机械消泡过程控制方法。
本公开第五方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开实施例公开的脱脂清洗机械消泡过程控制方法。
本实施例中，通过判断自动控制起动条件是否具备；在自动控制起动条件具备时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速；根据吸泡泵电机的目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节消泡箱中压力，以消除泡沫，从而通过控制消泡箱负压稳定性，提高消泡率，提高带钢表面清洗质量。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本公开一实施例提供的脱脂清洗机械消泡过程控制方法的流程示意图；
图2是根据本公开另一实施例提供的脱脂清洗机械消泡过程控制是流程示意图；
图3是脱脂清洗机械消泡过程控制方法的流程图；
图4是本公开实施例提供的一种脱脂清洗机械消泡系统的结构示意图；
图5是根据本公开一实施例提供的脱脂清洗机械消泡过程控制装置的示意图；
图6示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性计算机设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
目前，脱脂清洗是带钢生产过程表面处理必不可少的工序之一，用于去除带钢表面的残留铁粉、油脂和其它附着物，以提高带钢表面的清洁度，增加后续退火质量和镀锌工序的附着力，避免涂镀后的带钢表面出现漏铁的质量缺陷。清洗用脱脂剂是以碱复配表面活性剂生成，但轧制油与碱、表面活性剂会产生皂化反应，皂化成分超过一定的浓度就容易产生泡沫。
相关技术中，经常采用化学抑泡手段，即通过添加含有硅油的消泡剂降低界面张力，使得泡沫破灭。上述消泡方式，不仅费用高，而且消泡剂中的硅油会破坏钢板和镀层的紧密性，造成涂镀钢板漏铁的严重问题，同时也增加了生产成本和环保压力。
针对上述问题，本公开提出一种脱脂清洗机械消泡过程控制方法、装置及系统。
图1是根据本公开一实施例提供的脱脂清洗机械消泡过程控制方法的流程示意图。
需要说明的是，本公开实施例的脱脂清洗机械消泡过程控制方法的执行主体可以为脱脂清洗机械消泡过程控制装置，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以配置在控制器中，其中，控制器可以为电子设备等。
其中，电子设备可以为个人电脑(Personal Computer，简称PC)、云端设备、移动设备等，移动设备例如可以为手机、平板电脑、个人数字助理、穿戴式设备、车载设备等具有各种操作系统、触摸屏和/或显示屏的硬件设备。
如图1所示，该脱脂清洗机械消泡过程控制方法可以包括以下步骤：
步骤101，判断自动控制起动条件是否具备。
在本公开实施例中，脱脂清洗机械消泡系统的自动控制条件包括：(1)系统通讯正常；(2)系统无急停；(3)吸泡泵变频器合闸；(4)吸泡泵变频器冷却风机无故障；(5)气动调节阀打开；(6)排气泵运行；(7)气动卸荷阀接通；(8)电控减压阀工作正常控制压力＞0.5bar；(9)吸泡泵密封包压力＞0.3bar；(10)气动排液泵运行；(11)碱液箱物位计工作正常；(12)消泡箱物位计工作正常；(13)消泡箱内压力正常；(14)消泡箱内液位正常。
步骤102，在自动控制起动条件具备时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速。
其中，吸泡泵电机采用变频调速，其中，吸泡泵由叶片泵及电机组成，电机的负载特性设定为风机水泵类负载。
在本公开实施例中，根据碱液箱的液位高度、极限液位高度以及设定液位高度，确定吸泡泵电机的设定转速，根据该设定转速及吸泡泵电机的负荷情况，进一步确定吸泡泵电机的目标转速。
步骤103，根据吸泡泵电机的目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节消泡箱中压力，以消除泡沫。
在本公开实施例中，调节消泡箱中压力的过程就是使消泡箱处于负压状态的过程，因为在负压状态下泡更容易破裂，消泡效果更好。脱脂清洗机械消泡系统是一个有机系统，消泡箱会循环的对旋转消泡柱中形成的空气、碱液和少量泡沫进行沉淀分离，将气体、液体和泡沫排出，吸泡泵电机不同的负荷情况，消泡箱中对应的压力也会实时变化，有可能是正压、同大气压或负压，此时需要通过步进电机调节消泡箱中翻板阀的开度，即旋转角度，干预消泡箱箱体中的压力，达到负压状态，获取更好的消泡效果，提高消泡率。
可以理解的是，消泡箱箱体中有气泡以后，在清洗泡沫层中，气泡间有相互交错存在的杂质和水形成的悬浮液层，其中水受重力及气泡内压的作用下向下流动，液膜逐渐变薄，最后破裂。液膜水层破裂的过程就是气泡兼并的过程，小气泡变成大气泡而破裂。负压消泡就是泡沫膨胀压迫气泡间的水层，从而加快液膜中水向下流动的速度，使得液膜逐渐变薄，泡沫的体积和分散程度变大，气泡相互之间的扩散兼并程度增大。由于负压对气泡造成的影响，泡沫在不影响自身基液性质的前提下被迅速消除。
在一些实施例中，消泡箱箱体负压控制是个多变量强耦合的参数摄动的非确定性系统，考虑吸排转速和调节阀开度中参数摄动的影响，实现吸排转速和调节阀开度解耦控制，则基于Coprime分解理论，选择自由矩阵和加权矩阵，然后根据控制性能要求，选择合适的实际加权函数，设计鲁棒多变量解耦控制器，如公式(1)所示：
其中，为吸排电机速度差设定值，V为吸排电机速度差的实际值，/>为翻板阀开度设定值，M为翻板阀开度实际值，TV为速度影响函数，TM为翻板阀开度影响函数，KMσ为翻板阀开度调整引起的耦合因子，KVθ为由于吸排电机速度调整压力而产生的耦合作用，J为雅克比系数，KV为速度差调节系数，KM为翻板阀开度调整系数，ΔV*为吸排电机速度变量(吸泡泵电机速度和排气泵驱动电机速度的速度变量)，ΔM*为翻板阀开度调整量的设定点，σ为消泡箱箱体压力，θ为翻板阀的调节角度。
鲁棒解耦控制器的设计中，选择加权函数阵为对角阵，以保障脱脂清洗机械消泡系统解耦要求，如公式(2)和公式(3)所示，在无特殊要求时，补灵敏度函数W3(s)的选择可以是灵敏度函数W1(s)的倒数：
其中，M为截止频率，s为拉普拉斯因子，A为高频增益，ω1＝100rad/s，ω3＝150rad/s。
在本公开实施例中，在消泡箱中液位大于第一液位阈值时，控制与消泡箱连接的两台气动排液泵运行预设时长；在消泡箱中液位小于第一液位阈值且大于第二液位阈值时，控制两台气动排液泵中的其中一台气动排液泵运行预设时长；在消泡箱中液位小于第二液位阈值时，控制两台气动排液泵均不运行。
其中，两台气动排液泵并联，一工一备。其中，第一液位阈值可以为225mm，预设时长可以为20秒，当消泡箱中液位大于225mm时，两台气动排液泵都启动运行，且运行20秒后停止；第二液位阈值可以为180mm，预设时长可以为20秒，当消泡箱中液位小于225mm且大于180mm时，启动其中一台气动排液泵，且运行20s后停止；当消泡箱中液位小于180mm时，两台气动排液泵都不运行。其中，气动排液泵可以为气动隔膜排液泵。
本公开实施例中，通过判断自动控制起动条件是否具备；在自动控制起动条件具备时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速；根据吸泡泵电机的目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节消泡箱中压力，以消除泡沫，从而通过控制消泡箱负压稳定性，提高消泡率，提高带钢表面清洗质量。
图2是根据本公开另一实施例提供的脱脂清洗机械消泡过程控制方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括：
步骤201，判断自动控制起动条件是否具备。
步骤202，根据碱液箱的液位高度、极限液位高度以及设定液位高度，确定在碱液箱的液位高度下吸泡泵电机的设定转速。
在本公开实施例中，在一种示例中，脱脂清洗机械消泡过程控制装置执行步骤202的过程例如可以为，在碱液箱的液位高度大于或者等于极限液位高度时，比较碱液箱的液位高度和设定液位高度；其中，极限液位高度小于设定液位高度；在碱液箱的液位高度大于或者等于设定液位高度时，确定在碱液箱的液位高度下吸泡泵电机的设定转速为第一转速。
其中，极限液位高度可以为2.0米，设定液位高度可以为2.5米，极限液位高度可以为碱液箱的液位高度的下限，设定液位高度可以为碱液箱的液位高度的上限。
其中，第一转速可以为2600～3000rpm，可根据需要进行设置，例如，第一转速可以2800rpm。
在另一种示例中，脱脂清洗机械消泡过程控制装置执行步骤202的过程例如可以为，在碱液箱的液位高度小于极限液位高度时，确定在碱液箱的液位高度下吸泡泵电机的设定转速为第二转速。
其中，第二转速可以为800～1200rpm，可根据实际需要进行设置，例如，第二转速可以为1000rpm。
在另一种示例中，脱脂清洗机械消泡过程控制装置执行步骤202的过程例如可以为，在碱液箱的液位高度大于或者等于极限液位高度，且碱液箱的液位高度小于设定液位高度时，确定在碱液箱的液位高度下吸泡泵电机的设定转速为第三转速。
其中，第三转速可以为1800～2200rpm，可根据需要进行设置，例如，第三转速可以2000rpm。
步骤203，根据吸泡泵电机的负荷情况，以及碱液箱的液位高度下吸泡泵电机的设定转速，确定吸泡泵电机的目标转速。
在本公开实施例中，脱脂清洗机械消泡过程控制装置执行步骤203的过程例如可以为，在吸泡泵电机处于超负荷状态时，对碱液箱的液位高度下吸泡泵电机的设定转速进行调低处理，得到吸泡泵电机的处理后转速；在处理后转速下，若吸泡泵电机仍处于超负荷状态，则调节连接碱液箱和吸泡泵的气动调节阀的开度，至吸泡泵电机处于非超负荷状态；将处理后转速，作为吸泡泵电机的目标转速。
在本公开实施例中，脱脂清洗机械消泡过程控制装置判断吸泡泵负荷状态的方法可以为，在判断吸泡泵电机中工作电流大于额定电流，判断吸泡泵电机处于超负荷状态。其中，吸泡泵电机的处理后转速可以为2000rpm。
在本公开实施例中，在处理后转速下若吸泡泵电机仍处于超负荷状态，调节气动调节阀的开度的方法可以为，每60秒减小气动调节阀的开度的20％，直至吸泡泵电机处于非超负荷状态。
在本公开实施例中，在吸泡泵电机处于不超负荷状态时，保持气动调节阀的开度，并设定吸泡泵电机转速为2800rpm。
步骤204，根据吸泡泵电机的目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节消泡箱中压力，以消除泡沫。
需要说明的是，步骤201、步骤204的详细内容，可以参考图1所示实施例中的步骤101和步骤103，此处不再进行详细说明。
本公开实施例中，通过判断自动控制起动条件是否具备；根据碱液箱的液位高度、极限液位高度以及设定液位高度，确定在碱液箱的液位高度下吸泡泵电机的设定转速；根据吸泡泵电机的负荷情况，以及碱液箱的液位高度下吸泡泵电机的设定转速，确定吸泡泵电机的目标转速；根据吸泡泵电机的目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节消泡箱中压力，以消除泡沫，从而通过控制消泡箱负压稳定性，提高消泡率，提高带钢表面清洗质量。
举例说明，图3为脱脂清洗机械消泡过程控制方法的流程图，作为一个优选地实施例，首先判断是否具备自动控制启动条件，如果不具备自动控制条件，将无法继续执行，在满足自动控制启动条件后，设置吸泡泵为恒功率模式，设置吸泡泵为风机水泵负载，判断碱液箱液位(碱液箱的液位高度)小于2.0米时，设定吸泡泵电机转速为1000rpm，在判断碱液箱液位大于或者等于2.0米时，继续判断碱液箱液位大于或者等于2.5米时，设定吸泡泵电机转速为2800rpm，在碱液箱液位小于2.5米时，设定吸泡泵电机转速为2000rpm。进一步判断吸泡泵是否超负荷，以当前设定吸泡泵电机转速为2800rpm为例，在吸泡泵不超负荷时，保持此时气动调节阀开度和转速2800rpm，在吸泡泵超负荷时，设定吸泡泵转速为2000rpm，判断该转速下的吸泡泵是否超负荷，如果该转速下的吸泡泵仍超负荷，减小气动调节阀开度的20％，直至吸泡泵不超负荷，继续进行消泡箱的负压控制。
本公开实施例中，在满足自动控制启动条件后，设置吸泡泵为恒功率模式及风机水泵负载，通过控制消泡箱中压力，使消泡箱处于负压状态，提高消泡率，提高带钢表面清洗质量。
图4为本公开实施例提供的一种脱脂清洗机械消泡系统的结构示意图。如图4所示，脱脂清洗机械消泡系统，包括：控制器15、碱液箱1、和所述碱液箱1连接的吸泡泵4、和所述吸泡泵4连接的旋转消泡柱6、消泡箱2、泡沫吸管3、气动调节阀5、气动排液泵7、电控减压阀8、开关阀9、排气泵10、气动卸荷阀11、吸泡泵密封包12、排气泵密封包13、用于步进电机驱动的翻板阀14；其中，所述碱液箱1的顶部设泡沫出口，所述泡沫出口通过泡沫吸管3连接所述吸泡泵4的入口，所述泡沫吸管上设气动调节阀5；其中，所述吸泡泵4的出口连接旋转消泡柱6的入口，所述旋转消泡柱6的出口连接所述消泡箱2，所述旋转消泡柱内设螺旋叶片；其中，所述消泡箱2的顶部设气相出口，通过排气泵10连接所述碱液箱1；所述消泡箱2的底部设液相出口，通过气动排液泵7连接所述碱液箱1；其中，消泡箱中设置有用于步进电机驱动的翻板阀14；其中，沿气体流动方向依次设有电控减压阀8及开关阀9；沿排液方向，依次设开关阀9及气动排液泵7；其中，吸泡泵4外设吸泡泵密封包12，排气泵6外设排气泵密封包13；其中，吸泡泵密封包12上设有气动卸荷阀11，排气泵密封包13设有气动卸荷阀11。
其中，控制器15(图4中未示出)通过判断脱脂清洗机械消泡系统自动控制起动条件是否具备，在具备自动控制起动条件时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速；进一步根据该目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节消泡箱中压力，使消泡箱处于负压状态，以消除泡沫，提高消泡率。
脱脂清洗机械消泡系统的工作过程为：碱液箱1液位上部的泡沫由吸泡泵4吸入，通过气动调节阀5开度调节吸力，经吸泡泵4加速后由出口排出，进入旋转消泡柱6中，在旋转消泡和消泡箱负压的作用下，大部分泡沫破裂，形成空气、碱液和少量泡沫；经消泡箱2沉淀分离后，液体经气动排液泵7排回至碱液箱1，空气和剩余的泡沫经排气泵10排回碱液箱1，如此循环往复，完成消泡过程。
在本公开实施例中，排气泵10设定为恒功率模式运行；排气泵10开始按照设定转速2000rpm运行，当消泡箱2中压力小于-2bar时，将排气泵10中驱动电机的转速设定为1800rpm；当消泡箱2中压力大于-2bar且小于0bar时，将排气泵10中驱动电机的转速设定为2000rpm；当消泡箱2中压力大于0bar时，将排气泵10中驱动电机的转速设定为2500rpm，如果此时负压力值波动大于±0.5bar，则开启翻板阀14进行调节，保证消泡箱负压的稳定。其中，排气泵10由叶片泵及其驱动电机组成，驱动电机的负载特性为风机水泵类负载。
图5是根据本公开一实施例提供的脱脂清洗机械消泡过程控制装置的示意图。如图5所示，该脱脂清洗机械消泡过程控制装置500包括：判断模块510、确定模块520和调节模块530；所述判断模块510，用于判断自动控制起动条件是否具备；所述确定模块520，用于在所述自动控制起动条件具备时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速；所述调节模块530，用于根据所述吸泡泵电机的所述目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节所述消泡箱中压力，以消除泡沫。
作为本公开实施例的一种可能实现的方式，所述确定模块520包括：第一确定单元和第二确定单元；所述第一确定单元，用于根据所述碱液箱的液位高度、极限液位高度以及设定液位高度，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速；所述第二确定单元，用于根据所述吸泡泵电机的负荷情况，以及所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速，确定所述吸泡泵电机的目标转速。
作为本公开实施例的一种可能实现的方式，所述第一确定单元具体用于，在所述碱液箱的液位高度大于或者等于所述极限液位高度时，比较所述碱液箱的液位高度和所述设定液位高度；其中，所述极限液位高度小于所述设定液位高度；在所述碱液箱的液位高度大于或者等于所述设定液位高度时，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速为第一转速。
作为本公开实施例的一种可能实现的方式，所述第一确定单元具体还用于，在所述碱液箱的液位高度小于所述极限液位高度时，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速为第二转速。
作为本公开实施例的一种可能实现的方式，所述第一确定单元具体还用于，在所述碱液箱的液位高度大于或者等于所述极限液位高度，且所述碱液箱的液位高度小于所述设定液位高度时，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速为第三转速。
作为本公开实施例的一种可能实现的方式，所述第二确定单元具体用于，在所述吸泡泵电机处于超负荷状态时，对所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速进行调低处理，得到所述吸泡泵电机的处理后转速；在所述处理后转速下，若所述吸泡泵电机仍处于超负荷状态，则调节连接所述碱液箱和吸泡泵的气动调节阀的开度，至所述吸泡泵电机处于非超负荷状态；将所述处理后转速，作为所述吸泡泵电机的目标转速。
作为本公开实施例的一种可能实现的方式，所述装置还包括：第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块；所述第一控制模块，用于在所述消泡箱中液位大于第一液位阈值时，控制与所述消泡箱连接的两台气动排液泵运行预设时长；所述第二控制模块，用于在所述消泡箱中液位小于所述第一液位阈值且大于第二液位阈值时，控制所述两台气动排液泵中的其中一台气动排液泵运行所述预设时长；所述第三控制模块，用于在所述消泡箱中液位小于所述第二液位阈值时，控制所述两台气动排液泵均不运行。
需要说明的是，前述对脱脂清洗机械消泡过程控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的脱脂清洗机械消泡过程控制装置，此处不再赘述。
本公开实施例中，判断自动控制起动条件是否具备；在自动控制起动条件具备时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速；根据吸泡泵电机的目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节消泡箱中压力，以消除泡沫，从而通过控制消泡箱负压稳定性，提高消泡率，提高带钢表面清洗质量。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种计算机设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本公开前述实施例提出的脱脂清洗机械消泡过程控制方法。
图6示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性计算机设备的框图。图6显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。
尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc Read OnlyMemory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本公开各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本公开所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用，例如实现前述实施例中提及的脱脂清洗机械消泡过程控制方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
需要说明的是，在本公开的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种脱脂清洗机械消泡过程控制方法，其特征在于，包括：
判断自动控制启动条件是否具备；
在所述自动控制启动条件具备时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速；
根据所述吸泡泵电机的所述目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节所述消泡箱中压力，以消除泡沫；
所述根据所述吸泡泵电机的所述目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节消泡箱中压力，包括：考虑吸排转速和调节阀开度中参数摄动的影响，实现吸排转速和调节阀开度解耦控制，则基于Coprime分解理论，选择自由矩阵和加权矩阵，然后根据控制性能要求，选择合适的实际加权函数，设计鲁棒多变量解耦控制器，如公式(1)所示：
其中，为吸排电机速度差设定值，V为吸排电机速度差的实际值，/>为翻板阀开度设定值，M为翻板阀开度实际值，TV为速度影响函数，TM为翻板阀开度影响函数，KMσ为翻板阀开度调整引起的耦合因子，KVθ为由于吸排电机速度调整压力而产生的耦合作用，J为雅克比系数，KV为速度差调节系数，KM为翻板阀开度调整系数，ΔV*为吸排电机速度变量，ΔM*为翻板阀开度调整量的设定点，σ为消泡箱箱体压力，θ为翻板阀的调节角度；
选择加权函数阵为对角阵，以保障脱脂清洗机械消泡系统解耦要求，补灵敏度函数W3(s)的选择是灵敏度函数W1(s)的倒数：
其中，M为截止频率，s为拉普拉斯因子，A为高频增益，ω1＝100rad/s，ω3＝150rad/s。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速，包括：
根据所述碱液箱的液位高度、极限液位高度以及设定液位高度，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速；
根据所述吸泡泵电机的负荷情况，以及所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速，确定所述吸泡泵电机的目标转速。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述碱液箱的液位高度、极限液位高度以及设定液位高度，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速，包括：
在所述碱液箱的液位高度大于或者等于所述极限液位高度时，比较所述碱液箱的液位高度和所述设定液位高度；其中，所述极限液位高度小于所述设定液位高度；
在所述碱液箱的液位高度大于或者等于所述设定液位高度时，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速为第一转速。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述碱液箱的液位高度、极限液位高度以及设定液位高度，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速，包括：
在所述碱液箱的液位高度小于所述极限液位高度时，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速为第二转速。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述碱液箱的液位高度、极限液位高度以及设定液位高度，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速，包括：
在所述碱液箱的液位高度大于或者等于所述极限液位高度，且所述碱液箱的液位高度小于所述设定液位高度时，确定在所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速为第三转速。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述吸泡泵电机的负荷情况，以及所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速，确定所述吸泡泵电机的目标转速，包括：
在所述吸泡泵电机处于超负荷状态时，对所述碱液箱的液位高度下所述吸泡泵电机的设定转速进行调低处理，得到所述吸泡泵电机的处理后转速；
在所述处理后转速下，若所述吸泡泵电机仍处于超负荷状态，则调节连接所述碱液箱和吸泡泵的气动调节阀的开度，至所述吸泡泵电机处于非超负荷状态；
将所述处理后转速，作为所述吸泡泵电机的目标转速。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述消泡箱中液位大于第一液位阈值时，控制与所述消泡箱连接的两台气动排液泵运行预设时长；
在所述消泡箱中液位小于所述第一液位阈值且大于第二液位阈值时，控制所述两台气动排液泵中的其中一台气动排液泵运行所述预设时长；
在所述消泡箱中液位小于所述第二液位阈值时，控制所述两台气动排液泵均不运行。
8.一种脱脂清洗机械消泡系统，包括：控制器、碱液箱、和所述碱液箱连接的吸泡泵、和所述吸泡泵连接的旋转消泡柱、消泡箱；
其中，所述碱液箱的顶部设泡沫出口，所述泡沫出口通过泡沫吸管连接所述吸泡泵的入口，所述泡沫吸管上设气动调节阀；
其中，所述吸泡泵的出口连接旋转消泡柱的入口，所述旋转消泡柱的出口连接所述消泡箱，所述旋转消泡柱内设螺旋叶片；
其中，所述消泡箱的顶部设气相出口，通过排气泵连接所述碱液箱；所述消泡箱的底部设液相出口，通过气动排液泵连接所述碱液箱；
其中，所述消泡箱中设置有用于步进电机驱动的翻板阀；
其中，所述控制器分别与所述碱液箱、所述吸泡泵、所述旋转消泡柱和所述消泡箱连接，用于执行如权利要求1至7任一项所述的脱脂清洗机械消泡过程控制方法。
9.一种脱脂清洗机械消泡过程控制装置，其特征在于，包括：
判断模块，用于判断自动控制启动条件是否具备；
确定模块，用于在所述自动控制启动条件具备时，根据碱液箱的液位高度和吸泡泵电机的负荷情况，确定吸泡泵电机的目标转速；
调节模块，用于根据所述吸泡泵电机的所述目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节消泡箱中压力，以消除泡沫；
所述调节模块：还用于所述根据所述吸泡泵电机的所述目标转速和消泡箱的翻板阀开度，调节所述消泡箱中压力，包括：考虑吸排转速和调节阀开度中参数摄动的影响，实现吸排转速和调节阀开度解耦控制，则基于Coprime分解理论，选择自由矩阵和加权矩阵，然后根据控制性能要求，选择合适的实际加权函数，设计鲁棒多变量解耦控制器，如公式(1)所示：
其中，为吸排电机速度差设定值，V为吸排电机速度差的实际值，/>为翻板阀开度设定值，M为翻板阀开度实际值，TV为速度影响函数，TM为翻板阀开度影响函数，KMσ为翻板阀开度调整引起的耦合因子，KVθ为由于吸排电机速度调整压力而产生的耦合作用，J为雅克比系数，Kv为速度差调节系数，KM为翻板阀开度调整系数，ΔV*为吸排电机速度变量，ΔM*为翻板阀开度调整量的设定点，σ为消泡箱箱体压力，θ为翻板阀的调节角度；
选择加权函数阵为对角阵，以保障脱脂清洗机械消泡系统解耦要求，补灵敏度函数W3(s)的选择是灵敏度函数W1(s)的倒数：
其中，M为截止频率，s为拉普拉斯因子，A为高频增益，ω1＝100rad/s，ω3＝150rad/s。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块；
所述第一控制模块，用于在所述消泡箱中液位大于第一液位阈值时，控制与所述消泡箱连接的两台气动排液泵运行预设时长；
所述第二控制模块，用于在所述消泡箱中液位小于所述第一液位阈值且大于第二液位阈值时，控制所述两台气动排液泵中的其中一台气动排液泵运行所述预设时长；
所述第三控制模块，用于在所述消泡箱中液位小于所述第二液位阈值时，控制所述两台气动排液泵均不运行。
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