一种连铸铸坯切割控制系统及其重量自适应切割控制方法技术方案

一种连铸铸坯切割控制系统及其重量自适应切割控制方法，通过基础自动化控制机获取铸坯的基本特性数据信息，并将获取的铸坯基本特性数据信息上传至过程控制机，过程控制机调取切割计算模块、完成对铸坯切割长度的实时计算与设定，并根据计算与设定下发控制目标信息至基础自动化控制机，基础自动化控制机根据接收的控制目标信息控制执行单元完成铸坯设定长度的切割。根据本发明专利技术的一种连铸铸坯切割控制系统及其重量自适应切割控制方法，可用于控制现实中生产厚板去向的连铸板坯切割机，实现提高连铸机的短坯重量命中率。

【技术实现步骤摘要】
一种连铸铸坯切割控制系统及其重量自适应切割控制方法
本专利技术属于连铸切割自动控制领域，具体涉及一种连铸铸坯切割控制系统及其重量自适应切割控制方法。
技术介绍
在现有的连铸工厂设计、建设中，一般都会配置铸坯切割控制系统。铸坯切割控制系统会根据铸坯命令体系、铸坯去向等条件，协同铸机计算机系统(上位机)、铸机PLC系统、切割机PLC系统，以及其中的相应控制模块进行铸坯切割的自动控制。连铸的生产工艺流程为：用钢包把精炼后的钢水运至回转台，再将回转台转到浇注位置，把钢水注入中间包后再流入各个结晶器中，结晶器能使铸件迅速凝固成晶，其内铸件经过拉矫机和振动装置作用后拉出，再冷却切割成钢坯。连铸生产的正常与否，不但影响到炼钢生产任务的完成，而且也影响到轧材的质量和成材率。一般而言，连铸机都是根据后工序轧机的配置进行设计、建设的，对于生产面向厚板轧机的双流连铸机，其切割命令体系是以炉为单位的、分铸流的短坯命令组(1.5米－4.5米之间)，其一次切割要求是要求切割机按照组合后的长坯(一般由2、3块短坯组合)进行切割(5.8米－10.2米之间)。厚板产线大量产品以定尺寸交货，因此一直非常关注连铸母坯重量控制精度。炼钢厂供厚板向板坯以理论尺寸为目标进行切割，板坯在横截面上差异对板坯重量偏差的影响往往难以考虑，因此，母坯重量偏差波动(板坯称重实绩与板坯目标重量的差异)对下工序成材率指标造成很大影响。在目前市场竞争激烈的情况下，为提高成材率、降低生产成本，需要开发板坯重量自适应切割控制模型，以减少母坯重量偏差。申请号为201710455932.9的专利技术申请，公开了“一种连铸铸坯切割控制系统及其控制方法”，利用薄板热轧向长坯命令、厚板轧机向短坯命令，炉次浇注的过程跟踪信号等数据，提供了兼容两种去向命令规格、在铸机范围内的长尺坯的优化切割方法，控制连铸在线切割机进行在线一次切割，从而达到减少切损，支持热轧、厚板向炉次同CAST浇注的场景。申请号为201610105485.X的专利技术申请，公开了“一种连铸铸坯定尺方法及系统”，包括实时获取通过变频器控制拉矫机拉坯的拉坯速度，判断是否接收到原点位或限定位上的铸坯到位信号，当接收到所述铸坯到位信号时，根据所述拉坯速度计算拉矫机的拉坯长度，判断所述拉坯长度是否达到铸坯定尺长度，当所述拉坯长度达到铸坯定尺长度时，控制原点位处的切割机切割铸坯。申请号为201410695364.6的专利技术申请，公开了“一种交互式连铸坯优化切割控制方法”，包括：优化切割开始后，根据板坯制造命令，预先排列切割计划；读取优化事件定义，读取投用的优化模块，若投用最大值优化模块，则调用最大值优化切割模块，并保存优化结果，若投用最小值优化模块，则调用最小值优化切割模块，并保存优化结果，若投用查表优化模块，则调用查表优化切割模块，并保存优化结果；分析各种优化模块所保存的优化结果，选择最优的一种作为最终优化结果，若有优化结果则按照优化结果产生新切割计划，否则保持预先安排的切割计划不变，控制板坯切割。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种连铸铸坯切割控制系统及其重量自适应切割控制方法，其技术方案具体如下：一种连铸铸坯切割控制系统，通过基础自动化控制机获取铸坯的基本特性数据信息，并将获取的铸坯基本特性数据信息上传至过程控制机，过程控制机调取切割计算模块、完成对铸坯切割长度的实时计算与设定，并根据计算与设定下发控制目标信息至基础自动化控制机，基础自动化控制机根据接收的控制目标信息控制执行单元完成铸坯设定长度的切割，其特征在于：所述切割计算模块根据已完成切割的切割铸坯的实际重量、建立对拟切割铸坯的理论重量的实时反馈式修正与调节，从而完成对拟切割铸坯实际切割长度的实时计算与设定。根据本专利技术的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：所述切割计算模块通过设置的铸坯长度重量自适应计算子模块完成对拟切割铸坯的理论重量的实时反馈式修正与调节；于铸坯长度重量自适应计算子模块内设有查表步序、补偿系数确定步序及长度补偿计算与确定步序；于查表步序设置由短期自适应系数表与长期自适应系数表构成的两级表格查询；所述查表步序按照先查找短期自适应系数表再查找长期自适应系数表的优先顺序完成查表，寻找出供补偿系数确定步序使用的重量补偿系数。根据本专利技术的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：所述的短期自适应系数表及长期自适应系数表通过过程控制机内开发的重量自适应计算模块完成；重量自适应计算模块通过设置的两个并行运算的短期重量自适应计算模型及长期重量自适应计算模型，分别完成短期自适应系数及长期自适应系数的生成。根据本专利技术的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：于短期重量自适应计算模型与长期重量自适应计算模型内、均设有基于样本表的样本重量偏差系数均值计算单元；于重量自适应计算模块内还设置铸坯称量实绩采集与运算模型；所述铸坯称量实绩采集与运算模型通过对拟切割铸坯的前序铸坯进行称重；并根据该铸坯的实际重量、该铸坯的理论重量及该铸坯切割时使用的重量补偿系数建立的运算、生成拟切割铸坯的重量偏差系数，所述该称量铸坯的重量偏差系数作为当前样本铸坯的重量偏差系数，被录入样本重量偏差系数均值计算单元。根据本专利技术的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：基于短期重量自适应计算模型完成的短期自适应系数，依据划分的样本量等级及各等级下设定的计算依据生成；所述样本量等级包括样本量≤5的第一等级；样本量∈[6,8]的第二等级；样本量≥9的第三等级；当样本量属于第一等级时，不触发进入短期重量自适应计算模型；当样本量属于第二或第三等级时，触发短期自适应计算模型内相应等级下设定的计算依据完成相应计算。根据本专利技术的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：启动短期重量自适应计算模型的条件依次为：属于当前正在浇铸的浇铸连次；不属于头坯或尾坯；启动长期重量自适应模型的条件仅为：不属于头坯或尾坯。根据本专利技术的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：所述基础自动化控制机包括有：切割机PLC单元、铸机PLC单元及铸坯称重机PLC单元；所述切割机PLC单元与铸机PLC单元用于提供铸坯长度重量自适应计算子模块运算时的必要数据信息；并用于接收过程控制机最终的长度设定指令；所述铸坯称重机PLC用于提供重量自适应计算模块内的铸坯称量实绩采集与运算模型运算时的必要数据信息。根据本专利技术的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：于所述切割计算模块还设置模型计算区间识别子模块、计算区间定尺最优组坯运算子模块及当前拟切割铸坯确认子模块；铸坯长度重量自适应计算子模块接续于以上三个子模块之后，与以上三个子模块构成依次的运算逻辑关联关系。一种连铸铸坯的重量自适应切割控制方法，通过基础自动化控制机获取铸坯的基本特性数据信息，并将获取的铸坯基本特性数据信息上传至过程控制机，过程控制机调取切割计算模块、完成对铸坯切割长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连铸铸坯切割控制系统，通过基础自动化控制机获取铸坯的基本特性数据信息，并将获取的铸坯基本特性数据信息上传至过程控制机，过程控制机调取切割计算模块、完成对铸坯切割长度的实时计算与设定，并根据计算与设定下发控制目标信息至基础自动化控制机，基础自动化控制机根据接收的控制目标信息控制执行单元完成铸坯设定长度的切割，其特征在于：/n所述切割计算模块根据已完成切割的切割铸坯的实际重量、建立对拟切割铸坯的理论重量的实时反馈式修正与调节，从而完成对拟切割铸坯实际切割长度的实时计算与设定。/n

【技术特征摘要】
1.一种连铸铸坯切割控制系统，通过基础自动化控制机获取铸坯的基本特性数据信息，并将获取的铸坯基本特性数据信息上传至过程控制机，过程控制机调取切割计算模块、完成对铸坯切割长度的实时计算与设定，并根据计算与设定下发控制目标信息至基础自动化控制机，基础自动化控制机根据接收的控制目标信息控制执行单元完成铸坯设定长度的切割，其特征在于：
所述切割计算模块根据已完成切割的切割铸坯的实际重量、建立对拟切割铸坯的理论重量的实时反馈式修正与调节，从而完成对拟切割铸坯实际切割长度的实时计算与设定。


2.根据权利要求1所述的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：
所述切割计算模块通过设置的铸坯长度重量自适应计算子模块完成对拟切割铸坯的理论重量的实时反馈式修正与调节；
于铸坯长度重量自适应计算子模块内设有查表步序、补偿系数确定步序及长度补偿计算与确定步序；
于查表步序设置由短期自适应系数表与长期自适应系数表构成的两级表格查询；
所述查表步序按照先查找短期自适应系数表再查找长期自适应系数表的优先顺序完成查表，寻找出供补偿系数确定步序使用的重量补偿系数。


3.根据权利要求2所述的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：
所述的短期自适应系数表及长期自适应系数表通过过程控制机内开发的重量自适应计算模块完成；
重量自适应计算模块通过设置的两个并行运算的短期重量自适应计算模型及长期重量自适应计算模型，分别完成短期自适应系数及长期自适应系数的生成。


4.根据权利要求3所述的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：
于短期重量自适应计算模型与长期重量自适应计算模型内、均设有基于样本表的样本重量偏差系数均值计算单元；
于重量自适应计算模块内还设置铸坯称量实绩采集与运算模型；
所述铸坯称量实绩采集与运算模型通过对拟切割铸坯的前序铸坯进行称重；并根据该铸坯的实际重量、该铸坯的理论重量及该铸坯切割时使用的重量补偿系数建立的运算、生成该称量铸坯的重量偏差系数，
所述该称量铸坯的重量偏差系数作为当前样本铸坯的重量偏差系数，被录入样本重量偏差系数均值计算单元。


5.根据权利要求3或4所述的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：
基于短期重量自适应计算模型完成的短期自适应系数，依据划分的样本量等级及各等级下设定的计算依据生成；
所述样本量等级包括样本量≤5的第一等级；样本量∈[6,8]的第二等级；样本量≥9的第三等级；
当样本量属于第一等级时，不触发进入短期重量自适应计算模型；
当样本量属于第二或第三等级时，触发短期自适应计算模型内相应等级下设定的计算依据完成相应计算。


6.根据权利要求3或4所述的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：
启动短期重量自适应计算模型的条件依次为：属于当前正在浇铸的浇铸连次；不属于头坯或尾坯；
启动长期重量自适应模型的条件仅为：不属于头坯或尾坯。


7.根据权利要求4所述的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：
所述基础自动化控制机包括有：切割机PLC单元、铸机PLC单元及铸坯称重机PLC单元；
所述切割机PLC单元与铸机PLC单元用于提供铸坯长度重量自适应计算子模块运算时的必要数据信息；并用于接收过程控制机最终的长度设定指令；
所述铸坯称重机PLC用于提供重量自适应计算模块内的铸坯称量实绩采集与运算模型运算时的必要数据信息。


8.根据权利要求2所述的一种连铸铸坯切割控制系统，其特征在于：
于所述切割计算模块还设置模型计算区间识别子模块、计算区间定尺最优组坯运算子模块及当前拟切割铸坯确认子模块；
铸坯长度重量自适应计算子模块接续于以上三个子模块之后，与以上三个子模块构成依次的运算逻辑关联关系。


9.一种连铸铸坯的重量自适应切割控制方法，通过基础自动化控制机获取铸坯的基本特性数据信息，并将获取的铸坯基本特性数据信息上传至过程控制机，过程控制机调取切割计算模块、完成对铸坯切割长度的实时计算与设定，并根据计算与设定下发控制目标信息至基础自动化控制机，基础自动化控制机根据接收的控制目标信息控制执行单元完成铸坯设定长度的切割，其特征在于：
所述基础自动化控制机包括有：切割机PLC单元、铸机PLC单元及铸坯称重机PLC单元；
于过程控制机内还设有重量自适应计算模块，
于切割计算模块设有铸坯长度重量自适应计算子模块；
所述重量自适应计算模块接收铸坯称重机PLC输送的拟切割铸坯的前序切割铸坯的实际重量信息及相应的铸坯识别号信息，计算生成可供铸坯长度重量自适应计算子模块调用的重量自适应系数；
铸坯长度重量自适应计算子模块根据重量自适应系数、计算生成拟切割铸坯最终的重量补偿系数、并计算生成拟切割铸坯的最终长度设定；
切割计算模块根据拟切割铸坯的最终长度设定、完成便于过程控制机与铸机PLC单元及切割机PLC单元相互通信的拟切割铸坯的长度逻辑控制步序设定；
过程控制机将拟切割铸坯最终的长度设定下发至切割机PLC单元及铸机PLC单元。


10.根据权利要求9所述的一种连铸铸坯的重量自适应切割控制方法，其特征在于：
于重量自适应计算模块设置两个并行运算的短期重量自适应计算模型及长期重量自适应计算模型，分别完成短期自适应系数及长期自适应系数的生成；
所述的短期自适应系数构成可供铸坯长度重量自适应计算子模...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎建兵，胡金波，丁占元，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31