基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法及系统，该方法包括：检测各个扇形段中发生故障的位置传感器；获取位置传感器的故障信息与历史记录；根据发生故障的位置传感器所对应的浇注时铸坯断面宽度和铸坯断面厚度为筛选条件，在历史记录查找与筛选条件匹配的历史数据；获取在实际生产过程中的一时间点由发生故障的位置传感器以外的至少部分其它位置传感器所采集的油缸压力值集合，并从历史数据中获取与该油缸压力值集合最接近的一条数据；将其对应发生故障的位置传感器的压力值应用至该发生故障的位置传感器所对应油缸，以对其进行压力控制。提高了扇形段中位置传感器控制的安全度，保证铸坯的质量。

【技术实现步骤摘要】
基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法及系统
本专利技术属于冶金
，特别是涉及一种基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法及系统。
技术介绍
连铸机扇形段的位置传感器，如图1所示，处于高温、高湿的环境下，没有冷却措施，因此，扇形段位置传感器偶尔会出现问题，而扇形段位置传感器是辊缝值的实时反馈单元，传感器故障后将使自动控制系统无法获得现场辊缝实际值，从而无法控制扇形段位置，扇形段开口度的可靠性、安全性无法得到保证，直接影响安全生产，甚至会发生板坯鼓肚、滞坯等事故。因此，当位置传感器出问题时，如何对扇形段进行控制(补偿故障位置传感器的压力)以保证辊缝尽可能在目标范围内，以确保不出现鼓肚、滞坯等安全事故的发生是需要解决的问题。目前，对这方面的研究报道并不多见。富君普(富君普，张爱忠,张同宇,本钢2200mm连铸机扇形段位置控制失效后的研究及措施[J].金属世界.2014(06))报道了如下四种控制方法：第一种，自动复制压力控制。一个位置传感器发生故障时，或两个同侧的位置传感器发生故障时，即复制对侧压力，如图2所示。生产浇铸中由于扇形段入口两个液压缸的目标位置一致，且板坯实际温度也大致相同，在扇形段打开压力不变的情况下，用右侧入口位置传感器实际值取代左侧入口位置传感器参与左侧开口度计算，以保证左侧出口的液压缸不受影响。以右侧入口关闭压力实际值作为左侧入口关闭压力的目标值，左侧液压缸跟随右侧液压缸动作，来保证扇形段开口度的安全性。第二种，自动系统压力控制。同时两个位置传感器发生故障(同入口或出口)。并且“即时保持力控制”的目标值小于“自动系统压力控制”目标压力。仍保持打开压力不变，满足生产过程的扇形段安全开口度压力需求。由于铸机扇形段的机械构造设计不同，在生产中的实际板坯宽度也不总是一样，这些对扇形段实际压力都会产生影响，通过实践得出如下压力计算公式：F＝(W-Wmin)×(Fmax-Fmin)/(Wmax-Wmin)(1)式(1)中：F自动系统压力控制目标压力，Wmin最小板坯宽度，Wmax最大板坯宽度Fmin最小板坯压力，Fmax最大板坯压力，W当前浇铸的板坯宽度。第三种，即时保持力控制。同时坏两个位置传感器(同入口或出口)。并且“即时保持力控制”的目标值大于“自动系统压力控制”目标压力。仍保持打开压力不变，在铸机在浇铸时，传感器未发生故障时系统PLC程序进行间隔2秒不停扫描扇型段4个液压缸当前关闭力，并循环存储记录下来，共记录2组数据，一组为高速时(＞0.8m/min)，一组为低速时(＜0.8m/min)。一旦扇形段同时坏两个位置传感器时(同入口或出口)，程序将停止扫描，并将最后一次扫描的4个液压缸“关闭力”(低速和高速)存储记录，并随拉速高低调用存储数据来进行扇形段“即时保持力控制”，用最后一次扫描的4个液压缸关闭力(低速和高速)来作为扇形段控制目标力，使扇形段开口度的可靠性达到满足生产工艺需求。此种情况有效避免了由于“自动系统压力控制”目标压力过小，扇形段不能有效支撑板坯，导致板坯鼓肚，造成拉不动坯的异常断浇发生。第四种，手动调节力控制。一个打开压力及4个关闭压力传感器正常，同时坏两个位置传感器(同入口或出口)。在生产中由于钢种、拉速、温度、断面的变化，“即时保持力控制”的目标值与“自动系统压力控制”目标压力都不能满足生产需求，板坯尺寸出现超标，这时需手动设定扇形段目标力，使扇形段控制满足生产需求。对于上述位置传感器的控制方法，第一种，由于没有考虑扇形段的变形情况，实际生产现场往往同一扇形段的入口两侧液压缸的压力偏差较大，直接复制另一侧的压力，导致误差较大；第二种，涉及Fmin和Fmax的具体计算，计算过程较为复杂；第三种，在浇注过程中拉速变化是多样的，并不能将拉速离散成两个点以对压力进行分类处理，且油缸压力与当前的实时拉速没有直接必然联系；第四种，是一种事后补救方法，当出现坯子尺寸超标后才进行调整，存在滞后性。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种于连铸扇形段位置传感器故障状态的控制方法及系统，用于解决现有技术中在成本不变的前提下，分析故障位置传感器周围液压缸的压力值，得到一组与当前匹配程度最佳的压力值对扇形段进行控制，从而避免出现铸坯鼓肚、滞坯的现象。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法，包括：步骤1，检测各个扇形段中发生故障的位置传感器；步骤2，获取所述位置传感器的故障信息与历史记录，其中，所述故障信息包括发生故障的位置传感器生产浇注时采集的铸坯断面宽度和铸坯断面厚度，所述历史记录包括连铸生产过程中按时间分布的多条数据，每条数据包括：在一时间点正在生产的铸坯断面宽度、铸坯断面厚度、以及由各个位置传感器所采集每个扇形段中各油缸相应的压力值；步骤3，根据发生故障的位置传感器所对应的浇注时铸坯断面宽度和铸坯断面厚度为筛选条件，在所述历史记录查找与筛选条件匹配的历史数据；步骤4，获取在实际生产过程中的一时间点由所述发生故障的位置传感器以外的至少部分其它位置传感器所采集的油缸压力值集合，并从所述历史数据中获取与该油缸压力值集合最接近的一条数据；步骤5，将所述最接近的一条数据中对应所述发生故障的位置传感器的压力值应用至该发生故障的位置传感器所对应油缸，以对其进行压力控制。本专利技术的另一目的在于提供一种基于扇形段位置传感器故障状态的控制系统，包括：检测模块，用于检测各个扇形段中发生故障的位置传感器；获取模块，用于获取所述位置传感器的故障信息与历史记录，其中，所述故障信息包括发生故障的位置传感器生产浇注时采集的铸坯断面宽度和铸坯断面厚度，所述历史记录包括连铸生产过程中按时间分布的多条数据，每条数据包括：在一时间点正在生产的铸坯断面宽度、铸坯断面厚度、以及由各个位置传感器所采集每个扇形段中各油缸相应的压力值；筛选模块，用于根据发生故障的位置传感器所对应的浇注时铸坯断面宽度和铸坯断面厚度为筛选条件，在所述历史记录查找与筛选条件匹配的历史数据；计算模块，用于获取在实际生产过程中的一时间点由所述发生故障的位置传感器以外的至少部分其它位置传感器所采集的油缸压力值集合，并从所述历史数据中获取与该油缸压力值集合最接近的一条数据；控制模块，用于将所述最接近的一条数据中对应所述发生故障的位置传感器的压力值应用至该发生故障的位置传感器所对应油缸，以对其进行压力控制。如上所述，本专利技术的基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法及系统，具有以下有益效果：本专利技术在不增加成本的基础上，通过分析故障位置传感器周围液压缸的压力值，得到一组与当前发生故障的位置传感器相邻的其它位置传感器所采集的油缸压力值集合匹配程度最佳的数据，选择该故障位置传感器所对应的油缸压力值集合的压力值，使用该压力值对发生故障的位置传感器所对应的扇形段进行控制，从而避免出现铸坯鼓肚、滞坯的现象，提高了扇形段中位置传感器故障状态的控制方法及系统的安全度，保证铸坯的质量。附图说明图1显示为本专利技术提供的一种扇形段及其油缸位置示意图；图2显示为本专利技术提供的一种扇形段1号油缸故障示意图；图3显示为本专利技术提供的一种扇形段两个位置传感器同侧故障的示意图；图4显示为本专利技术提供的一种扇形段两个位置传感器对侧故障本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法，其特征在于，包括：步骤1，检测各个扇形段中发生故障的位置传感器；步骤2，获取所述位置传感器的故障信息与历史记录，其中，所述故障信息包括发生故障的位置传感器生产浇注时采集的铸坯断面宽度和铸坯断面厚度，所述历史记录包括连铸生产过程中按时间分布的多条数据，每条数据包括：在一时间点正在生产的铸坯断面宽度、铸坯断面厚度、以及由各个位置传感器所采集每个扇形段中各油缸相应的压力值；步骤3，根据发生故障的位置传感器所对应的浇注时铸坯断面宽度和铸坯断面厚度为筛选条件，在所述历史记录查找与筛选条件匹配的历史数据；步骤4，获取在实际生产过程中的一时间点由所述发生故障的位置传感器以外的至少部分其它位置传感器所采集的油缸压力值集合，并从所述历史数据中获取与该油缸压力值集合最接近的一条数据；步骤5，将所述最接近的一条数据中对应所述发生故障的位置传感器的压力值应用至该发生故障的位置传感器所对应油缸，以对其进行压力控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法，其特征在于，包括：步骤1，检测各个扇形段中发生故障的位置传感器；步骤2，获取所述位置传感器的故障信息与历史记录，其中，所述故障信息包括发生故障的位置传感器生产浇注时采集的铸坯断面宽度和铸坯断面厚度，所述历史记录包括连铸生产过程中按时间分布的多条数据，每条数据包括：在一时间点正在生产的铸坯断面宽度、铸坯断面厚度、以及由各个位置传感器所采集每个扇形段中各油缸相应的压力值；步骤3，根据发生故障的位置传感器所对应的浇注时铸坯断面宽度和铸坯断面厚度为筛选条件，在所述历史记录查找与筛选条件匹配的历史数据；步骤4，获取在实际生产过程中的一时间点由所述发生故障的位置传感器以外的至少部分其它位置传感器所采集的油缸压力值集合，并从所述历史数据中获取与该油缸压力值集合最接近的一条数据；步骤5，将所述最接近的一条数据中对应所述发生故障的位置传感器的压力值应用至该发生故障的位置传感器所对应油缸，以对其进行压力控制。2.根据权利要求1所述的基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法，其特征在于，所述步骤1，检测各个扇形段中发生故障的位置传感器，包括：采用阈值判定法检测各个扇形段中每个油缸上位置传感器是否发生故障。3.根据权利要求1所述的基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法，其特征在于，所述步骤4，获取在实际生产过程中的一时间点由所述发生故障的位置传感器以外的至少部分其它位置传感器所采集的油缸压力值集合，并从所述历史数据中获取与该油缸压力值集合最接近的一条数据，包括：以实时时段在扇形段中发生故障的位置传感器以外的相邻的其它正常位置传感器所采集的油缸压力值集合，分别计算历史数据中与该油缸压力值集合之间的方差和，选择方差和最小的数据作为最接近的一条数据。4.根据权利要求1所述的基于扇形段位置传感器故障状态的控制方法，其特征在于，所述步骤5，将所述最接近的一条数据中对应所述发生故障的位置传感器的压力值应用至该发生故障的位置传感器所对应油缸，以对其进行压力控制，包括：确定发生故障的位置传感器的扇形段号位与油缸号位，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，韩志伟，孔意文，邓比涛，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50