板坯连铸自动跟踪控制系统的应用

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摘要：在板坯连铸机的控制系统，基础自动化硬件构成及功能分担等方面的基础之上进行探讨，采用安川自动化系统例子并描述了系统配置，除此之外，在连铸机上对其运用的经典技术。本文主要以重庆钢铁股份有限公司连铸机为应用背景，研究其生产过程跟踪系统的构成以及其应用实践。

关键词：板坯连铸；自动跟踪；控制系统

1连铸工艺

连铸工艺具有复杂性，相连接性，表现在以下方面中：首先，浸泡在钢水中，经过精准提炼，而且要处理干净之后，把他吊放置在钢包回转台上，晾干，再使用钢包盖操作机构来把他盖上包盖，之后再转入浇注位来等待开浇。而在准备开浇之前，必须使用拉矫机和振动台检查是否合格，只有合格了，才能进行下一步操作；将引锭杆从收纳装置处推入到辊道并让他自动送入到连铸机位置，以便下一步工作的进行；将引锭杆的头部部分进行密封；对其中间包、浸入式水口两个部分进行预热达到一定温度要求之后，烘烤过程就完毕了；之后中包会转移到浇注位置来进行浇注；从而浸入式水口与结 晶器对中并下降；之后就分配到各个结晶器中去。在众多的操作工具之中，结晶器也是核心设备之一，他主要是把铸件形成一定的形状并快速地在其外围形成凝固结晶。

2连铸机自动跟踪控制系统分级及特点

2.1分级

按照生产工艺的特点：连续性、分布位置具体性和控制要求性，把控制系统划分区域以及分级而配置，利用与结合先进的网络技术，从而形成了生产工艺对象的三电自动跟踪控制系统，这都是为了控制完整的生产过程，是为了实现工作的可行性、连续性。

2.2特点

（1）人性化的人机界面。在操作终端的基础上，来进行集中管理，操作台和监视盘都是利用EI一体的HMI人机接口，更接近于操作人员的平时使用习惯，在其HMI上对所需要的浇筑条件而确认，节省了开浇准备时间，而还要有操作人员在同一终端监视与控制整套连铸机组的运行状态，这也减少了操作人员的劳动量。（2）扩展性强大的系统。在利用CP-317接口槽的基础上，在其中插入接口卡，会形成扩展性强大的系统。（3）提高其维护性。结合采用EWS CP-717\CP-TRACE，同时在线监视CPU控制中心的运行状态，还可以在线修改CP-317的相关程序，集中调整和维护系统，大大增加了其维护性。（4）高级可靠的系统。CPU和CP-317的电源模板都具有同一个特点：在线热插拔，结合利用先进的检测技术与简便的网络技术，根据其现场总线技术，控制系统的I/0点会发散出来，洒落在其各式各样的电气盘、柜台以及现场，大大减少了外部错综复杂的连线，减少了很多工作量，从而简化了电气控制系统硬件结构，出现的故障也随着减少，大大地形成了高级可靠地系统。（5）精准地控制。浇筑精准速度与控制度的精准是采用两种不同的形式，前是的提高是采用数字式的矢量控制变频器；而后者则是采用高速运转的PLC来实现轻压功能。

3基础自动化系统

3.1系统的构成

（1）工艺区域主要被分为九部分：公共（电仪）、五流电气、五流仪表、六流电气、六流仪表、五流电气轻压下高速、六流电气轻压下高速、精整区域、机械维修费。（2）机电一体品设备是利用七台PLC：五流结晶振动、六流结晶器振动、五流结晶器热成像、六流结晶器热成像、五流切割机、六流切割机、公共喷印机。

4功能设计

总而言之，利用生产过程跟踪系统的目的是结合数据库技术来详细地记录操作过程以及产品信息，有两方面的作用：一是把信息提供给客服，便于客服端查询和分析信息；二是把信息传递给决策者，供三级系统做出决策，两者相似之处都是整合出信息。（1）炉次跟踪功能是经过四个部分完成的：先经过大包到达，收集信息；再次是大包开浇，收集信息；第三是大包停浇记录数据、最后的步骤是混钢判定。（2）切割跟踪功能有三大模板：第一是读取切割计划，为下一步做铺垫；第二是下达切割命令；最后是记录切割信息；才算是完成整个过程。（3）板坯跟踪功能包含六大模块，每个功能相互连接，分别是：第一是经过喷印、第二是喷印结束，喷印工作完结、接着是是称重、称重结束就经过热送、之后就是下线过程。

5功能实现

5.1大包到达

大包到达完成的功能是结合浇次号和大包到达次数对应的炉序号两者，再参考数据表PLAN-HEAT，假如计划存在，会获得大包到达相对应的炉号，结合函数并连铸处理好；假设计划不存在，那么不能的得到大包到达相对应的炉号，就失败了。结合函数把之实际信息插入表中，从而发送到炉次实际三号数据库；再处理所获得的信息。

5.2大包开浇

大包开浇完成的功能是结合炉号与浇次号两者，调用函数计算并记录数据，例如大包开浇重量，大包开浇时刻等等。

5.3大包停浇

大包停浇完成的功能是把过程所必要的时间记录下来，整理这些信息并制成表格，例如停浇时间、预热开始时间等等。

5.4混钢判定

按照重钢项目的不同要求来设计，会产生不同的效果。当上一炉大包停浇之后，要记录中间包钢水的剩余重量，逐渐浇铸，当继浇铸的钢水重量与中间包钢水剩余重量相等的时候，也就是两炉接缝点处的浇铸长度， 目的是完成混钢接缝判定。

6结束语

根据研究表明，在生产过程中采用跟踪系统能够时时刻刻进行反馈，及时提供有力的、准确的信息，有利于操作，所以成为了过程控制系统的一个很关键的部分。随着技术的发展以及时代的发展，板坯连铸自动跟踪控制系统也随着出现，也被广泛运用，这就要求在运用之时，应当要结合实际情况，做出相对应的改变。

参考文献：

[1]天津无缝钢管总厂培训中心编.炼钢、连铸、石灰窑计算机系统与基础自动化[S].2017(10).

[2]张新薇.集散系统基础及其应用[M].冶金工业出版社,2016(02).

[3]鹿艳,高朝波,徐江等.唐钢2号板坯连铸机自动化系统的设计特点[J].重型机械,2017(S1):278-280.

作者:张华 单位:唐钢信息自动化部