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机械网--抚钢合金钢方坯连铸机二次冷却控制

发布时间:2021-11-18 03:22:50 阅读: 来源:风铃厂家

摘 要 介绍抚钢合金钢方坯连铸机2次冷却控制系统的组成和各部分的功能,说明2冷水流量设定、拉坯速度前馈控制和温度反馈控制拆迁期限是怎么回事,重点分析了铸坯成长模型和铸坯表面温度滤波等关键技术。关键词 连铸机2次冷却铸坯成长模型抚钢连铸分厂的弧形连铸机为1机4流,用于浇铸合金钢方坯(最大断面320mm×280mm),由意大利DANIELI公司设计。东北京大学学自动化研究中心与抚钢连铸分厂电气工程师对控制系统进行了消化吸收,参加了安装调试。2次冷却是连铸进程的1个重要环节,本文将对其控制原理和关键技术进行介绍。1 系统组成2次冷却系统由生产现场、进程控制和优化设定3级组成,如图1所示。4流都有独立的完全相同的2次冷却控制系统,下面只介绍其中1流系统。1.1生产现场级连铸坯由结晶器“诞生”后,要经过半径为12m,长16.4m的扇形辊道,再进入拉矫机进行矫直。2冷水的喷嘴就安装在扇形辊道的4周,分成3个段,每段的长度和喷嘴数量见表1。系统的控制量是2冷水的流量,实行机构是气动薄膜阀,每段1个。系统的反馈量有4种,1是2冷水流量,用于2冷水的流量控制回路,每段1个流量计;2是铸坯表面温度,由安装在2冷室出口处的辐射测温计丈量;3是铸坯的位移增量,由拉矫机上的码盘丈量;4是拉坯速度,由变频器输出1个模拟量提供。1.2进程控制级进程控制级采取西门子的可编程序控制器S5⑴35U,完成2次冷却的所有实时控制功能,采取西门子的R125型PC机进行监控,2者经SINECH1网进行通讯。在进程监控PC机上,人机界面用组态软件FIX32开发。与2次冷却有关的功能有:显示2冷水每段的实际流量、压力和连铸坯在2冷室出口处的表面温度等,还可以设定铸坯出口温度,2冷水流量设定模型的3个参数(K1、K2、K3),温度反馈控制器的比例增益KP和积分增益KI,另外还能进行喷水测试。1.3优化设定级R125型PC机除连在SINEC-H1网上外,还可以和进程控制PC机直接进行通讯。软件用PASCAL语言开发宅基地违建拆迁补偿标准,用来管理生产进程的历史数据库和技术数据库,包括编辑和修改各种设定值,用曲线的方式对当前和历史的进程数据进行显示,以方便专业技术人员对生产进程进行离线分析和优化。2 控制原理2次冷却的被控对象可以看成是3输入单输出的温度系统。3个输入分别是3段2冷水的流量,1个输出是铸坯在2冷室出口处的表面温度。2次冷却的控制目标实质是全部铸坯的温度场,由于没法直接丈量,只能在铸坯出2冷室时丈量它的表面温度,所以在设计控制器时就把控制目标由温度场转化为表面温度了强拆需要法院审批吗。2冷水的3个流量控制回路(图1只画了其中的1个)采取常规的PI控制器,故不再多说。2.1流量设定与前馈控制拉坯速度是设定2冷水流量的重要根据之1,在影响铸坯温度的干扰中,拉坯速度也是最主要的。拉坯速度和2冷水流量间的具体关系可以用2次多项式来表示:FF=K3+K2.S+K1.S2 (1)如图1所示,式中FF是流量设定值;K1、K2、K3是多项式的3个系数,根据铸坯的钢种和规格来肯定;S是平均拉坯速度,计算方法将在下文给出。式(1)起两个作用,1是设定每段2冷水的基本流量,2是当拉坯速度产生变化时能对所设定的流量进行前馈修正。2.2温度反馈控制2冷系统的温度反馈控制回路采取常规PI控制器:如图1所示,式中FB是对流量的反馈修正值,KP、KI分别是比例和积分控制增益,Tset是铸坯在2冷室出口温度的设定值,Tf是经过滤波的铸坯表面温度的丈量值。反馈控制对流量的修正是受限的,修正后的总流量不得低于前馈流量的30%,这主要是从安全角度考虑的。另外,如果Tf低于800℃,为避免积分控制器饱和,要停止积分。如果Tset低于800℃,积分也将停止,但比例控制仍然起作用。本系统的拉坯速度1般为1.3m/min,所以传输滞后相当大,3个控制量同时输出,控制效果的反馈不是同时的。这类大滞后的特点决定了控制周期不能太短,也不能寻求太快的响应,否则会导致系统不稳定。3 关键技术获得(1)式中平均速度S和(3)式中铸坯温度Tf是本系统的两项关键技术,主要介绍以下。3.1铸坯成长模型(1)式S是两个速度的加权平均:S=(1-k).V+k.v(4)如图1所示,式中k是系数,决定两种速度所占的权重;v是铸坯的瞬时拉速,来自变频器的模拟量输出;V是平均速度,来自铸坯成长模型。铸坯“成长”是对连铸坯1次冷却和2次冷却工艺的1种拟人化的说法。对连铸坯上任何1横截片,它在结晶器内的1次冷却进程称为“孕育”,在孕育进程中构成坯壳;从结晶器“诞生资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章