方坯連鑄控制系統(tǒng)設(shè)計及控制參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、國內(nèi)外急劇增長的市場需求，帶動了我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，連鑄亦隨之同步發(fā)展，各個鋼鐵公司的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量迅速增長。為了保證鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展和企業(yè)綜合競爭力的增強，需要推進已有連鑄機的高效化改造。 本論文以杭州亞通特鋼有限公司小方坯連鑄控制系統(tǒng)為研究對象，分析原控制系統(tǒng)存在的問題，主要包括原系統(tǒng)無上位機監(jiān)控界面、二冷水控制方式和模式落后、切割系統(tǒng)控制不當(dāng)、模板預(yù)留量不夠等問題。根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和實際的需要重新配置新的控

2、制系統(tǒng)。首先引入安裝有WINCC界面的上位機系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上采用西門子S7控制系統(tǒng)取代了原有的GE控制系統(tǒng)，構(gòu)建以西門子MPI網(wǎng)和以太網(wǎng)組成的工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)了PLC和PLC之間、PLC和上位機系統(tǒng)的通訊。在此基礎(chǔ)上對模擬量數(shù)據(jù)采集和處理、二冷水控制方式和控制算法、結(jié)晶器振動、火焰切割系統(tǒng)進行了程序的重新設(shè)計，從根本上解決了由二冷水控制模式不當(dāng)導(dǎo)致的鑄坯內(nèi)部質(zhì)量和切割火焰灼傷鑄坯表面等實際問題，提高了鑄坯的質(zhì)量，同時控制系統(tǒng)的自動

3、化水平得到了提高。 另外針對常規(guī)PID控制器在二冷水開澆過程中調(diào)節(jié)不穩(wěn)定的狀況，在實驗室搭建連鑄二冷區(qū)噴淋試驗系統(tǒng)，根據(jù)模糊自適應(yīng)PID理論知識，重新編寫二冷水調(diào)節(jié)模糊自適應(yīng)PID控制程序和相應(yīng)的上位機界面，在此基礎(chǔ)上引入現(xiàn)場開澆過程中實際二冷水目標(biāo)流量，進行模擬澆鑄，利用上位機系統(tǒng)分別記錄了常規(guī)PID、積分分離PID以及采用模糊自適應(yīng)PID二冷水控制曲線。對這三種曲線進行對比分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)模糊PID控制方式無論是在階躍信號還是