板坯连铸机动态轻压下过程控制系统的高可用性实现
八钢四号板坯连铸机全程动态轻压下技术的应用
八钢四号板坯连铸机全程动态轻压下技术的应用冯科;郭庆华;吴军;孔意文;青绍平;龙灏;任佳;狄明军;徐栋;王豫东;鲁军【期刊名称】《钢铁技术》【年(卷),期】2010(000)002【摘要】通过对八钢四号板坯连铸机现有轻压下系统的技术改造和升级,使其具备了全程(包括弧形段和水平段)动态轻压下功能,并成功实现了工业化应用,生产实践表明:改造后四号机在弧形段和水平段均可正常实施轻压下功能,整个压下过程平稳顺利,辊缝控制精度良好,L2模型跟踪准确、算法先进,L1程序控制合理、执行可靠,在矫直段实施轻压下时铸坯无内部裂纹生成,铸坯内部质量(包括中心偏析和中心疏松)得以明显改善,充分实现了轻压下技术的冶金工艺效果.【总页数】4页(P1-3,33)【作者】冯科;郭庆华;吴军;孔意文;青绍平;龙灏;任佳;狄明军;徐栋;王豫东;鲁军【作者单位】中冶赛迪公司,重庆,400013;宝钢集团八钢公司第二炼钢厂,新疆乌鲁木齐,830022;宝钢集团八钢公司第二炼钢厂,新疆乌鲁木齐,830022;中冶赛迪公司,重庆,400013;中冶赛迪公司,重庆,400013;中冶赛迪公司,重庆,400013;中冶赛迪公司,重庆,400013;宝钢集团八钢公司第二炼钢厂,新疆乌鲁木齐,830022;宝钢集团八钢公司第二炼钢厂,新疆乌鲁木齐,830022;宝钢集团八钢公司第二炼钢厂,新疆乌鲁木齐,830022;宝钢集团八钢公司第二炼钢厂,新疆乌鲁木齐,830022【正文语种】中文【相关文献】1.八钢板坯连铸机动态轻压下技术的优化 [J], 吴军2.板坯连铸机动态轻压下技术的应用 [J], 许建祥;郝丽娟3.动态轻压下技术在新钢二炼钢板坯连铸机的工业应用 [J], 冯科;乐凯波;孔意文;岳洪亮;佘科;曹建峰;曾珊;赵和明;江晓敏;阮细保4.板坯连铸机动态轻压下液压伺服设备高效改造方案研究及应用实践 [J], 张伟;丘铭军;李向辉;王亚强;田慧林5.《板坯连铸机动态轻压下技术的研究开发及应用》项目荣获2007年度冶金科学技术贰等奖项目简介 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
板坯连铸机软压下控制系统的研究与应用
板坯连铸机软压下控制系统的研究与应用本文介绍了板坯连铸机ASTC软压下的工艺，并在此基础上阐述了板坯连铸机软压下的控制方案及控制系统集成网络架构的解决方案，详述了其控制系统的设计特点和工作原理。
标签：软压下；控制系统；ASTC0 引言连铸机软压下技术是控制坯子液体流动凝结、缓解坯子中间偏析程度的一项特殊方法，在提高坯子整体质量、促进铸机产量效益和优化后面轧机生产过程等方面具有特别明显的先进性。
铸机拉矫机控制辊（包括自由辊和驱动辊）夹缝距离的控制技术，可实现压下辊的冷热压和夹缝的自动控制，还有二级模型精确追踪坯子的冷、热态的实际状态，来实现对坯子凝固节点的实时软压下。
1 铸机ASTC软压工艺设备（1）软压下工艺。
我们讲的ASTC就是通过追踪钢液中心且精准确定核心区域的基准控制自由棍和驱动辊的压下位置，从结晶器方向压挤化学成分超标的钢水芯，让钢液相对流动，在钢坯里再次调配，来起到降低坯子内部偏析和降低密度的目的。
另外，也能通过补偿沿坯子核心线因凝结造成的缩孔和空间，从接近钢水芯凝固末端的地方，通过调节铸坯厚度去实现软压下过程。
（2）软压下设备。
ASTC扇形段压下辊缝调节技术，会达到扇型段辊缝的自动调节。
使用在板坯连铸机曲形扇形段、拉直扇形段和平面扇形段使用带有液压辊缝调节技术的扇形段，并辅以随时调节作用的二冷模型精确追踪坯子的冷热调节进程，再利用所开发的软压下模型，从而对铸坯凝固终点的即时软压下。
ASTC软压下具有液压辊缝控制技术的扇形段，其液压系统由四个液压缸构成。
为了实现精确定位，每一个液压缸配备一个能够高速响应电磁阀，液压缸运动速度的降低是靠一个直径为0.8mm的阻尼孔完成的。
液压缸的运动速度约1mm/S电磁阀有三个位置，通过控制阀芯的不同位置来完成辊缝增加、减小和保持的动作。
同时，每一个液压缸配备一个内置的磁致伸缩式的位置传感器，它的线性和绝对位置可达到5μm的精度，其主要功能就是通过采集每个液压缸位移值来计算出，扇型段四个点（四个角）的辊缝值。
安徽工业大学科技成果——方坯连铸机动态轻压下控制系统
安徽工业大学科技成果——方坯连铸机动态轻压下
控制系统
成果简介
方坯连铸机动态轻压下控制系统能够实现对在线铸坯进行适当压下，以解决高拉速条件下的铸坯中心偏析、中心缩孔问题，提高铸坯的内部质量。
系统主要由铸坯凝固传热模型、二冷动态配水控制模型、轻压下动态控制模型三部分组成，其中铸坯凝固传热模型能够根据实时工艺条件计算在线铸坯当前的温度分布；二冷动态配水控制模型能够根据中包钢水温度、拉速的变化对二冷水量实时动态调节，优化铸坯冷却条件，提高铸坯质量；轻压下动态控制模型能够根据铸坯凝固特点选择最优的压下制度对铸坯进行压下操作，优化铸坯内部质量。
成熟程度和所需建设条件
成熟程度：本控制系统已在苏钢应用，使用效果较好。
所需建设条件：本控制系统需要在连铸机上配置动态压下装置。
社会经济效益分析
采用方坯动态轻压下技术后，显著的提高了铸坯内部质量，尤其是对轴承钢、弹簧钢等高附加值钢种，有力的保证了最终产品的质量，提高了企业的经济效益。
中厚板铸机动态轻压下控制系统优化
中厚板铸机动态轻压下控制系统优化摘要:介绍了中厚坯连铸过程中的液芯压下位置反馈的控制优化,通过增加压力反馈调节系统,实现液芯位置的在线跟踪控制。
关键词:液芯压下计算方法控制系统优化Abstract:It is described that the control optimization on position feedback of LCR (Liquid Core Reduction) during casting with heavy plate.By means of adding up the control system with force feedback it is realized the online tracking control on position with LC (Liquid Core).Key Words:Liquid Core Reduction;Calculation Methon;Control System Optimization包钢薄板厂宽厚板生产线于2007年10月投产,为了提高板坯质量在扇形段采用了动态轻压下技术,动态轻压下技术是根据不同的钢种、钢水温度、连铸机拉速、二冷水的冷却模型以及板坯内部液芯的位置来控制扇形段的压下量。
[1]生产过程中发现宽厚板铸机的动态轻压控制是根据铸机拉速来控制,当铸机拉速发生改变时,轻压下的位置便根据模型设定发生改变,由于没有考虑铸坯的液芯的位置的动态变化,因此,在拉速发生变化时轻压下的压下位置并不合适,这对铸坯的质量有影响。
通过修改轻压下控制程序,引入液芯位置的动态判断,实现板坯铸机动态轻压下的优化。
通过合理的液芯轻压下不仅能解决连铸与连轧之间的厚度匹配问题,而且能细化铸坯内部组织,进一步减轻铸坯中心偏析,这对于板坯连铸生产的产品尤为重要。
动态轻压下功能用一组铸流扇形段辊缝是动态计算的来控制板坯的先后顺序。
此计算是基于从过程控制系统下载的压下路径和最终位置,以及由板坯凝固模型计算的液芯长度。
板坯连铸系统中PLC控制功能与技术实现论文大全
板坯连铸系统中PLC控制功能与技术实现论文大全第一篇：板坯连铸系统中PLC控制功能与技术实现论文大全板坯连铸系统简介以板坯连铸机生产工艺的特点为分级依据，可以把板坯连铸系统分为基础自动化系统以及过程控制计算机系统两级系统，其中一级为自动化系统，是运行基础；二级带有部分管理功能。
基础自动化系统是一套完整的电/仪一体化系统，在系统运行中起着非常重要的作用，它能够完成各工艺装置的顺序控制以及相关操作，可以对工艺参数进行设置，还可以对工艺参数与设备状态进行显示与预警，对工艺流程进行监控。
另外，其还有通信功能。
过程控制计算机系统有质量跟踪、参数设定以及铸机的模型计算的功能。
除此之外，对于网络的相关配置问题，通过PLC 与上位机之间的信息转换与以太网相连接，利用TCP/IP 协议完成数据转换。
板坯连铸系统中 PLC 控制功能说明2.1 大包回转台及中间罐车控制一方面，对装有合格钢水的钢水包，一般要通过行车的吊运运至大包回转台的钢包臂上，此时包臂会运转到浇注位置等待浇铸。
另一方面，提前预热好的中间罐通过中间罐车运送至结晶器的上方，此时中间罐会下降以完成对中就位；在准备工作完成后，钢水罐开始下降，到达指定位置后就要手动开启滑动水口，随之钢水就会通过长水口流入中间罐，等到中间罐内的钢水质量达到指定要求后就需要人工开启中间罐塞棒，这时钢水就会通过侵入式水口流入结晶器内，从而完成这一工序。
2.2 送引锭、脱引锭控制（1）送引锭：当送引锭指令发出后，引锭杆存放小车会向下反转运行，当引锭杆到达切割后辊道位置时四个对中缸将开始进行对中，随之切割前、切割下、切割后辊道自动运行，将引锭杆送至水平扇形段内。
当引锭杆尾部离开 2# 光电管时，切割后辊道就会停止运行，当其到达 1# 光电管时，切割下及切割前辊道就会停止运行，随之辊道就会以 5 米/分的速度在扇形段内运行，与此同时解码器也开始对其进行跟踪记录，最后将引锭杆送入结晶器下口。
板坯连铸机软压下控制系统的研究与应用
板坯连铸机软压下控制系统的研究与应用1. 引言1.1 研究背景目前国内对于软压下控制系统的研究还比较薄弱，在实际生产中应用较少。
有必要对软压下控制系统进行深入研究，探索其在板坯连铸机上的应用，并评估其性能。
通过系统的研究和分析，可以为改善板坯连铸生产过程中的质量控制提供技术支持，推动板坯连铸技术的发展和完善。
本研究旨在探索软压下控制系统在板坯连铸机上的应用及其优势，为未来的研究和生产实践提供借鉴。
1.2 研究意义软压下控制系统作为连铸机关键的控制系统之一，在板坯连铸过程中起着至关重要的作用。
其研究具有重要的理论和实际意义。
软压下控制系统的研究可以提高板坯连铸机的生产效率和生产质量。
通过准确控制软压下的力，可以有效降低板坯的表面缺陷，提高板坯的成形质量，减少废品率，提高生产效率。
软压下控制系统的研究可以提高连铸机的运行稳定性和安全性。
合理设计软压下控制系统可以减少连铸机运行过程中的震动和振动，降低设备的故障率，保障生产的连续性和稳定性，提高生产安全性。
软压下控制系统的研究对于提高连铸机的自动化水平和智能化程度也具有重要意义。
通过引入先进的控制算法和技术，建立高性能、可靠的软压下控制系统，可以提高生产的自动化水平，减轻操作人员的劳动强度，提高设备的智能化程度。
软压下控制系统的研究具有重要的理论和实际意义，不仅可以提高连铸机的生产效率和生产质量，提高运行稳定性和安全性，还可以提高设备的自动化水平和智能化程度，促进板坯连铸工艺的发展和应用。
对软压下控制系统的研究具有重要的现实意义和发展价值。
2. 正文2.1 软压下控制系统原理软压下控制系统原理是板坯连铸机中一个重要的控制系统，其主要作用是在板坯连铸过程中通过对下模压力的调节，实现对板坯的形状和尺寸的精确控制。
软压下控制系统的原理基础是传感器采集板坯连铸过程中的各种参数，通过控制器对这些参数进行实时监测和分析，并根据预设的控制策略调节下模的压力，以达到对板坯形状尺寸的精确控制的目的。
动态轻压下的控制精度在板坯连铸中的实现
动态轻压下的控制精度在板坯连铸中的实现孔令超【摘要】介绍了板坯连铸动态轻压下系统的结构与组成.以影响铸坯质量的主要原因即系统控制精度为研究重点,具体分析扇形段辊缝数据准确性、稳定性、精确度等影响因素并提出控制精度优化方案.优化方案主要通过改进传感器标定方法,增加现场设备线路防护等级,优化辊缝计算方法,编写改进程序等手段实现.【期刊名称】《三明学院学报》【年(卷),期】2013(030)002【总页数】5页(P53-57)【关键词】动态轻压下;控制系统;精度;辊缝数据;优化【作者】孔令超【作者单位】福建三钢闽光股份有限公司炼钢厂,福建三明365000【正文语种】中文【中图分类】TF777.1福建三钢（集团）有限责任公司炼钢厂于2012年3月一次热试成功的2#板坯连铸机采用了液压振动、动态配水、结晶器自动调宽等各种先进技术。
运行两个月后开始跟踪调试动态轻压下系统。
调试期间生产出的铸坯一直存在实际厚度与系统期望值不相符，中心偏析和中心疏松等问题。
经过现场取证分析，问题的主要原因为动态轻压下系统控制精度偏低。
本文就影响控制精度的扇形段辊缝数据准确性、稳定性、精确度等主要因素进行分析，提出精度提高方案，并取得了良好效果。
1 动态轻压下系统简介动态轻压下工艺功能是将板坯里液体部分的轴向凝固结构抑制住，朝等轴晶结构发展，通过减少板坯厚度实现板坯内部和表面质量优化［1］。
动态轻压下系统主要由动态轻压下模型计算机、铸流PLC、仪表PLC、位移传感器、电磁阀、温度传感器、二冷水调节阀、流量计、压力传感器等构成。
动态轻压下系统结构框图如图1所示。
该系统在板坯连铸中的实现主要由基本数据读取、模型计算、数据执行等3个环节组成。
1.1 基本数据读取基本数据读取主要包括扇形段油缸位置，二冷水调节阀开度，二冷水温度、流量、压力等实时数据。
位移传感器实时数据通过图尔克SSI模块传送至铸流PLC系统，经过PLC系统计算处理后传送至DB数据块。
八钢四号板坯连铸机全程动态轻压下技术的应用
收稿日期:2009-11-06; 修订日期:2009-11-14作者简介:冯 科(1974- ),重庆人,高级工程师,工学博士.主要从事连铸冶金过程凝固传输现象的数值仿真研究.Email:fen2677@八钢四号板坯连铸机全程动态轻压下技术的应用冯 科1,孔意文1,青绍平1,龙 灏1,任 佳1狄明军2,徐 栋2,王豫东2,鲁 军2,郭庆华2,吴 军2(1.中冶赛迪工程技术股份有限公司,重庆400013;2.宝钢集团八钢公司第二炼钢厂,新疆乌鲁木齐830022)摘要:通过对八钢四号板坯连铸机现有轻压下系统的技术改造和升级,使其具备了(包括弧形段和水平段)动态的全程轻压下功能,并成功实现了工业化应用。
生产实践表明,改造后四号机在弧形段和水平段均可正常实施轻压下功能,整个压下过程平稳顺利,辊缝控制精度良好,L 2模型跟踪准确、算法先进,L 1程序控制合理、执行可靠,在矫直段实施轻压下时铸坯无内部裂纹生成,铸坯内部质量得以明显改善,充分实现了轻压下技术的冶金工艺效果。
关键词:板坯连铸机;动态轻压下;实时跟踪动态控制模型中图分类号:TG249.7 文献标识码:A 文章编号:1000-8365(2010)03-0348-04Application of Dynamic Soft -reduction Technologyin the No.4Slab Continuous Caster of Bayi SteelFENG Ke 1,KONG Y-i wen 1,QING Shao -ping 1,LONG Hao 1,REN Jia 1DI Ming -jun 2,XU Dong 2,W ANG Yu -dong 2,LU Jun 2,GUO Qing -hua 2,WU Jun2(1.CISDI ENGINEERING C O.,LTD.,C hongqing 400013,China;2.The No.2Steelmaking Plant,Bayi Steel,Baosteel Group,Urumuqi 830022,C hina)Abstract:Th e reconstru cting &upgrading work had been don e smooth ly for the origin al sof-tredu ction system of th e N o.4slab contin uou s caster in Bayi steel.As a resu lt,all th e segments (in clu ding both arc segments and horizontal segments )now possess the dynamic sof-t reductionfu nction,which have been pu t into th e indu strial application su ccessfu lly.Throu gh th e production practice,it can be seen that,after the reconstructing project,th e dynamic sof-t redu ction fu nctioncould be applied normally both in the arc segments an d in the level segments for the No .4slab caster,and th e whole sof-t redu ction process are condu cted steady and smooth ly,and the precisionof roll gap control is good.The L2model always m akes an exact trace for th e casting process and h as the advanced algorithm,while th e L1program ,with reasonable control fun ction an d th e reliable execu tion ,can be obtain ed.When the sof-t redu ction action was execu ted in th e un bendin g segm en t (Seg.7),th ere is no in ternal crack takin g place in all as -cast slabs,and the in ternal qu ality of slab su ch as center segregation is improved obviou sly,wh ich show good metallurgical effect by dyn amic sof-t redu ction tech nology.Key words:Slab continu ous caster;Dyn amic sof-t redu ction ;CCPS ONLIN E宝钢集团八一钢铁公司第二炼钢厂四号板坯连铸机,是由中冶赛迪工程技术股份有限公司独立承建的一台现代化板坯连铸机,于2008年8月正式投产。
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板坯连铸机动态轻压下过程控制系统的高
可用性实现
阐述了梅钢2#板坯连铸机动态轻压下过程控制系统的高可用性架构过程，提出了一种软件故障自主恢复与硬件热备冗余相结合的高可用性系统架构方案，并结合实际生产过程分析了备机切换过程中检查点数据的可用性，最后给出了系统故障测试结果。
实际说明，系统投产以后运行稳定，到达了预期目标。
连铸过程对连铸坯实施轻压下操作是消除中心偏析、提高连铸坯内部质量的有效手段。
在着力开发此技术的工艺控制核心模型的同时，控制系统的稳定性和安全性问题也显得尤为重要。
针对连铸生产过程的实时性和连续性，在****集团梅山钢铁股份公司2#连铸机动态轻压下过程控制系统开发过程中，通过高可用性架构，将系统故障时间控制在lh∕a 内。
在系统硬件架构方面采用两台服务器和磁盘阵列柜建立双机热备系统；软件架构方面利用系统管理模块，对系统开展监控和管理，增加了软件本身的自主恢复能力。
1系统的高可用性架构
动态轻压下过程控制系统采用双节点群集模式架构：当系统工作时，工作节点对外提供服务，备用节点监控工作节点运行情况，不参与对外服务。
当工作节点出现异常时，备用节点主动接收工作机的工作，继续对外提供服务，从而保证系统的不间断运行。
原来的工作节点开展故障处理后，根据预先设定的配置命令以人工或自动的方式切回系统，经过
与当前工作节点数据同步后，以备用节点身份继续运行，与工作节点开展心跳信息交互。
系统的硬件架构见图1,由两台配置一样的IBMXSerieS 346服务器构成群集服务节点。
节点间通过千兆以太网心跳线直连，传递心跳信息互相检测。
两台服务器在本地磁盘上各自运行操作系统(Windows Sever 20**),用户文件和数据保存在独立于节点之外的IBMDS400磁盘阵列柜中。
此外, 服务器磁盘子系统和DS400内磁盘阵列均按RAID 5方式架构，保证了数据存储的安全性。
二冷水量设定值采用平均拉速控制，平均拉速计算方法为：将二冷区内各跟踪单元的“坯龄”相加，除以该区中间位置距结晶器液面的距离。
以平均拉速作为控制参数计算得出水量设定值，防止了系统恢复前后拉速突变引起的水量突变，因此防止了因水量突变造成铸坯表面温度剧烈变化引发的铸坯质量问题。
系统检查点数据由流线全部跟踪单元的上一周期计算值组成。
系统采用后向恢复技术开展故障恢复，即将数据通信模块读取的当前流线信息与检查点信息比照，选择距当前时刻最近且完整的检查点数据与当前通信信息一同输人工艺模型开展计算。
保证了温度场计算在时间和空间上的连续, 同时降低了平均拉速的计算误差。
生产过程中，计算周期越短计算精度越高，对计算周期5s和IoS两种情况开展仿真比较得出：稳态浇铸条件下，两种情况计算无偏差；在非稳态浇铸条件下，设定铸机在IOS
内拉速从2.0m∕πιin降至0,改变计算周期前后温度场计算偏差4%,水量设定值偏差1%,且对新生成的跟踪单元无影响。
因此可以认为，当备机切换时间小于IOS时，切换过程前后模型计算偏差小于4%,可以忽略。
4系统功能测试与分析
上线调试期间，对系统开展了故障测试，表1给出了测试结果。
故障测试说明：（1）过程控制系统本身的自主恢复功能, 大大降低了双机热备切换次数，使软件引起的故障恢复时间控制在一个通信周期（5s）以内。
（2）系统管理模块的后台处理保证了系统界面的连续性，无异常反应。
（3）在操作系统崩溃、硬件异常、过程控制软件连续无响应、系统管理模块关闭四种情况下开展双机热备切换，系统恢复时间小于两个通信周期（IOs）,满足生产要求。
（4）热备系统切换前后，过程控制系统数据计算连续，无异常跳跃。
5结论
梅钢2#板坯连铸机动态轻压下过程控制系统采用软件与硬件相结合的方式实现系统的高可用性。
当控制程序内部模块出现运行错误时，首先开展系统自恢复，恢复时间小于一个通信周期，大大降低了双机热备切换机率。
当操作系统故障、硬件故障或系统管理模块无法完成自主恢复时，系统在两个通信周期内完成热备机切换。
结合工艺控制过程对检查点数据的可用性和系统恢复前后的数据连续性开展了分析，仿真结果说明备机切换引起的系统控制精度误差小于
4%。
在线调试结果说明，系统故障最大恢复时间不超过IOs o 系统投用至今运行稳定、产量已超过50万t。