小方坯連鑄機二級控制系統的應用

畢雅巍

摘要通過小方坯連鑄機二級控制系統在邯鋼一煉鋼廠的應用，詳細介紹該系統的軟、硬件的結構、系統功能和實際應用效果。

關鍵詞二級系統；數據庫；過程優化

中圖分類號：TF31 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0067-02

邯鋼一煉鋼小方坯連鑄機二級系統是為提高一煉鋼小方坯連鑄機生產線產品質量獲得最佳成品率而引進的具有國內先進水平的二級控制系統。

該系統應用在基礎自動化系統（L1）和生產計劃系統（L3）之間，主要功能是針對整個連鑄生產過程，系統接受來自三級的生產作業計劃，并根據接受的作業計劃從冶金數據庫中提取相應的工藝制造標準，經由過程工藝優化和二冷動態配水模型計算得出最優過程數據傳送至一級，實現生產過程的控制和管理。

1系統硬件結構與功能

1.1 系統硬件結構

系統由服務器、工作站等相關的網絡設備組成硬件系統，由于系統需要盡可能多的收集數據來增加質量判定的準確度，系統數據來源具有多樣性，主要包括：L3級調度網、轉爐車間和精煉車間生產網以及連鑄車間L1級網絡等，網絡結構如圖1所示。

圖1系統網絡結構圖

1.2 系統硬件功能

服務器：收集和管理系統實時數據和澆次歷史數據、運行連鑄二級系統主程序、運行和管理連鑄二級系統本地數據庫；主控室客戶端：運行系統實時澆注客戶端；工藝專家工作站：冶金知識庫的維護與定義、二級系統參數的調整、運行二級系統歷史澆次模擬客戶端；火切室客戶端：操作工確認鑄坯實績信息和打號信息；熱送稱重室客戶端：操作工確認鑄坯熱送實績信息和去向信息。

2系統軟件結構與功能

2.1 系統軟件結構

連鑄二級系統采用C/S結構，以windows2003 Server和Windows XP Professional為系統平臺，應用了Visual Studio 2008.net的編程環境和Oracle10g 數據庫 。結構如圖2所示。

Oracle數據庫存儲系統所需要的和產生的數據，包括生產數據、檢化驗數據、模型數據等。

二級系統的服務程序是一組應用程序，各付其責，協同工作，以完成數據的采集、數據通信、冶金規范制造標準、模型計算、數據存儲以及數據庫的維護等工作。

客戶端包括用戶使用的界面和其他HMI工具用來實現連鑄生產過程的實時監控和操縱，是操作工和工藝工程師直接應用的界面。通過它可以輸入和確認生產數據、檢查修改計算結果、監視干預連鑄生產的全過程以及檢查修改模型參數等。

2.2 軟件系統功能

連鑄二級系統是以計劃數據、精煉數據和現場數據為根本，以自動和手動質量事件為驅動，以實現鑄坯熱裝熱送為最終目的的鑄坯質量監控管理系統。主要功能介紹如下。

2.2.1 作業計劃管理

連鑄二級系統接受來自煉鋼區域的作業計劃，連鑄車間根據下達的作業計劃組織連鑄生產。在過程控制系統中存儲有不同鋼種的制造（工藝）標準，系統根據接受的作業計劃提取出相應的制造（工藝）標準，經過過程工藝優化和二冷動態配水模型計算形成下一澆注過程所需的生產準備數據。

2.2.2 過程控制

1）過程跟蹤。過程控制系統根據生產需要對連鑄生產進行跟蹤管理，包括爐次跟蹤、鑄流跟蹤、鑄坯跟蹤等。

2）過程工藝優化。過程工藝優化模型根據鋼種的斷面、標準和成分等特性以及相應可能的生產工況，結合既往的生產經驗，指定相應的過程參數控制指標，以此控制和指導生產過程。

3）二冷動態配水。在二級系統中采用動態配水模型來優化生產過程控制。動態配水模型對各區的配水進行動態控制，當生產過程中一些關鍵工況改變，如拉速變化，表面溫度控制點發生溫度偏離，鋼水過熱度異常時，通過動態配水模型取得新的冶金工況，對拉速，各段給水量等進行及時有效的調節，以期達到更好的鑄坯質量。

4）鑄坯切割長度優化。切割優化監控鑄坯切割過程，并盡量減少鑄坯損失。

在大包斷流時，模型通過計算優化切割程序，獲得盡可能多的定尺坯；在中包更換水口時，同樣通過模型計算優化切割程序，確保更換水口前的最后一根坯為定尺坯，并計算和定位更換水口后的首根坯的起始位置。通過以上切割優化計算及處理，從而避免廢坯，以求最大限度地降低成本，得到好的鋼水收得率。操作員可以進行干預，包括設定尾坯的長度，使得每流按一定的秩序停止。

2.2.3 數據通信

根據生產計劃管理及過程控制的需要，連鑄二級系統與以下各區域進行數據通信。

1）與連鑄基礎自動化進行數據通信，獲取生產過程數據、傳送生產控制管理數據。

2）與生產調度系統進行數據通信，獲取作業計劃和生產 （冶金規范）數據，傳送連鑄生產的關鍵工況數據和生產實績數據。

3）與煉鋼檢化驗室進行數據通信，獲取成分分析等數據。

3結束語

連鑄二級控制系統的投入使用，使連鑄生產煉鋼生產的有序計劃中，使管理人員在下達了作業計劃后能及時得到鑄坯生產實績的反饋，在數學模型的指導下使生產工藝得到優化，產品的質量得到大大改善，同時促進了公司的生產信息化建設。

參考文獻

[1]蔡開科.連鑄坯質量控制[M].北京：冶金工業出版社，2010：219-229.

[2]鄭偉棟.SS400薄板坯表面縱裂的控制[J].連鑄，2007（9）：19-20.

[3]李山寶.現代自動化煉鋼控制技術[J].信息系統工程，2011（09）：86-87.

[4]文峰，周波，王偉，王文旺.連鑄機二級系統影響的試驗研究[J].連鑄，2011（04）：39-42.

endprint

摘要通過小方坯連鑄機二級控制系統在邯鋼一煉鋼廠的應用，詳細介紹該系統的軟、硬件的結構、系統功能和實際應用效果。

關鍵詞二級系統；數據庫；過程優化

中圖分類號：TF31 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0067-02

邯鋼一煉鋼小方坯連鑄機二級系統是為提高一煉鋼小方坯連鑄機生產線產品質量獲得最佳成品率而引進的具有國內先進水平的二級控制系統。

該系統應用在基礎自動化系統（L1）和生產計劃系統（L3）之間，主要功能是針對整個連鑄生產過程，系統接受來自三級的生產作業計劃，并根據接受的作業計劃從冶金數據庫中提取相應的工藝制造標準，經由過程工藝優化和二冷動態配水模型計算得出最優過程數據傳送至一級，實現生產過程的控制和管理。

1系統硬件結構與功能

1.1 系統硬件結構

系統由服務器、工作站等相關的網絡設備組成硬件系統，由于系統需要盡可能多的收集數據來增加質量判定的準確度，系統數據來源具有多樣性，主要包括：L3級調度網、轉爐車間和精煉車間生產網以及連鑄車間L1級網絡等，網絡結構如圖1所示。

圖1系統網絡結構圖

1.2 系統硬件功能

服務器：收集和管理系統實時數據和澆次歷史數據、運行連鑄二級系統主程序、運行和管理連鑄二級系統本地數據庫；主控室客戶端：運行系統實時澆注客戶端；工藝專家工作站：冶金知識庫的維護與定義、二級系統參數的調整、運行二級系統歷史澆次模擬客戶端；火切室客戶端：操作工確認鑄坯實績信息和打號信息；熱送稱重室客戶端：操作工確認鑄坯熱送實績信息和去向信息。

2系統軟件結構與功能

2.1 系統軟件結構

連鑄二級系統采用C/S結構，以windows2003 Server和Windows XP Professional為系統平臺，應用了Visual Studio 2008.net的編程環境和Oracle10g 數據庫 。結構如圖2所示。

Oracle數據庫存儲系統所需要的和產生的數據，包括生產數據、檢化驗數據、模型數據等。

二級系統的服務程序是一組應用程序，各付其責，協同工作，以完成數據的采集、數據通信、冶金規范制造標準、模型計算、數據存儲以及數據庫的維護等工作。

客戶端包括用戶使用的界面和其他HMI工具用來實現連鑄生產過程的實時監控和操縱，是操作工和工藝工程師直接應用的界面。通過它可以輸入和確認生產數據、檢查修改計算結果、監視干預連鑄生產的全過程以及檢查修改模型參數等。

2.2 軟件系統功能

連鑄二級系統是以計劃數據、精煉數據和現場數據為根本，以自動和手動質量事件為驅動，以實現鑄坯熱裝熱送為最終目的的鑄坯質量監控管理系統。主要功能介紹如下。

2.2.1 作業計劃管理

連鑄二級系統接受來自煉鋼區域的作業計劃，連鑄車間根據下達的作業計劃組織連鑄生產。在過程控制系統中存儲有不同鋼種的制造（工藝）標準，系統根據接受的作業計劃提取出相應的制造（工藝）標準，經過過程工藝優化和二冷動態配水模型計算形成下一澆注過程所需的生產準備數據。

2.2.2 過程控制

1）過程跟蹤。過程控制系統根據生產需要對連鑄生產進行跟蹤管理，包括爐次跟蹤、鑄流跟蹤、鑄坯跟蹤等。

2）過程工藝優化。過程工藝優化模型根據鋼種的斷面、標準和成分等特性以及相應可能的生產工況，結合既往的生產經驗，指定相應的過程參數控制指標，以此控制和指導生產過程。

3）二冷動態配水。在二級系統中采用動態配水模型來優化生產過程控制。動態配水模型對各區的配水進行動態控制，當生產過程中一些關鍵工況改變，如拉速變化，表面溫度控制點發生溫度偏離，鋼水過熱度異常時，通過動態配水模型取得新的冶金工況，對拉速，各段給水量等進行及時有效的調節，以期達到更好的鑄坯質量。

4）鑄坯切割長度優化。切割優化監控鑄坯切割過程，并盡量減少鑄坯損失。

在大包斷流時，模型通過計算優化切割程序，獲得盡可能多的定尺坯；在中包更換水口時，同樣通過模型計算優化切割程序，確保更換水口前的最后一根坯為定尺坯，并計算和定位更換水口后的首根坯的起始位置。通過以上切割優化計算及處理，從而避免廢坯，以求最大限度地降低成本，得到好的鋼水收得率。操作員可以進行干預，包括設定尾坯的長度，使得每流按一定的秩序停止。

2.2.3 數據通信

根據生產計劃管理及過程控制的需要，連鑄二級系統與以下各區域進行數據通信。

1）與連鑄基礎自動化進行數據通信，獲取生產過程數據、傳送生產控制管理數據。

2）與生產調度系統進行數據通信，獲取作業計劃和生產 （冶金規范）數據，傳送連鑄生產的關鍵工況數據和生產實績數據。

3）與煉鋼檢化驗室進行數據通信，獲取成分分析等數據。

3結束語

連鑄二級控制系統的投入使用，使連鑄生產煉鋼生產的有序計劃中，使管理人員在下達了作業計劃后能及時得到鑄坯生產實績的反饋，在數學模型的指導下使生產工藝得到優化，產品的質量得到大大改善，同時促進了公司的生產信息化建設。

參考文獻

[1]蔡開科.連鑄坯質量控制[M].北京：冶金工業出版社，2010：219-229.

[2]鄭偉棟.SS400薄板坯表面縱裂的控制[J].連鑄，2007（9）：19-20.

[3]李山寶.現代自動化煉鋼控制技術[J].信息系統工程，2011（09）：86-87.

[4]文峰，周波，王偉，王文旺.連鑄機二級系統影響的試驗研究[J].連鑄，2011（04）：39-42.

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摘要通過小方坯連鑄機二級控制系統在邯鋼一煉鋼廠的應用，詳細介紹該系統的軟、硬件的結構、系統功能和實際應用效果。

關鍵詞二級系統；數據庫；過程優化

中圖分類號：TF31 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0067-02

邯鋼一煉鋼小方坯連鑄機二級系統是為提高一煉鋼小方坯連鑄機生產線產品質量獲得最佳成品率而引進的具有國內先進水平的二級控制系統。

該系統應用在基礎自動化系統（L1）和生產計劃系統（L3）之間，主要功能是針對整個連鑄生產過程，系統接受來自三級的生產作業計劃，并根據接受的作業計劃從冶金數據庫中提取相應的工藝制造標準，經由過程工藝優化和二冷動態配水模型計算得出最優過程數據傳送至一級，實現生產過程的控制和管理。

1系統硬件結構與功能

1.1 系統硬件結構

系統由服務器、工作站等相關的網絡設備組成硬件系統，由于系統需要盡可能多的收集數據來增加質量判定的準確度，系統數據來源具有多樣性，主要包括：L3級調度網、轉爐車間和精煉車間生產網以及連鑄車間L1級網絡等，網絡結構如圖1所示。

圖1系統網絡結構圖

1.2 系統硬件功能

服務器：收集和管理系統實時數據和澆次歷史數據、運行連鑄二級系統主程序、運行和管理連鑄二級系統本地數據庫；主控室客戶端：運行系統實時澆注客戶端；工藝專家工作站：冶金知識庫的維護與定義、二級系統參數的調整、運行二級系統歷史澆次模擬客戶端；火切室客戶端：操作工確認鑄坯實績信息和打號信息；熱送稱重室客戶端：操作工確認鑄坯熱送實績信息和去向信息。

2系統軟件結構與功能

2.1 系統軟件結構

連鑄二級系統采用C/S結構，以windows2003 Server和Windows XP Professional為系統平臺，應用了Visual Studio 2008.net的編程環境和Oracle10g 數據庫 。結構如圖2所示。

Oracle數據庫存儲系統所需要的和產生的數據，包括生產數據、檢化驗數據、模型數據等。

二級系統的服務程序是一組應用程序，各付其責，協同工作，以完成數據的采集、數據通信、冶金規范制造標準、模型計算、數據存儲以及數據庫的維護等工作。

客戶端包括用戶使用的界面和其他HMI工具用來實現連鑄生產過程的實時監控和操縱，是操作工和工藝工程師直接應用的界面。通過它可以輸入和確認生產數據、檢查修改計算結果、監視干預連鑄生產的全過程以及檢查修改模型參數等。

2.2 軟件系統功能

連鑄二級系統是以計劃數據、精煉數據和現場數據為根本，以自動和手動質量事件為驅動，以實現鑄坯熱裝熱送為最終目的的鑄坯質量監控管理系統。主要功能介紹如下。

2.2.1 作業計劃管理

連鑄二級系統接受來自煉鋼區域的作業計劃，連鑄車間根據下達的作業計劃組織連鑄生產。在過程控制系統中存儲有不同鋼種的制造（工藝）標準，系統根據接受的作業計劃提取出相應的制造（工藝）標準，經過過程工藝優化和二冷動態配水模型計算形成下一澆注過程所需的生產準備數據。

2.2.2 過程控制

1）過程跟蹤。過程控制系統根據生產需要對連鑄生產進行跟蹤管理，包括爐次跟蹤、鑄流跟蹤、鑄坯跟蹤等。

2）過程工藝優化。過程工藝優化模型根據鋼種的斷面、標準和成分等特性以及相應可能的生產工況，結合既往的生產經驗，指定相應的過程參數控制指標，以此控制和指導生產過程。

3）二冷動態配水。在二級系統中采用動態配水模型來優化生產過程控制。動態配水模型對各區的配水進行動態控制，當生產過程中一些關鍵工況改變，如拉速變化，表面溫度控制點發生溫度偏離，鋼水過熱度異常時，通過動態配水模型取得新的冶金工況，對拉速，各段給水量等進行及時有效的調節，以期達到更好的鑄坯質量。

4）鑄坯切割長度優化。切割優化監控鑄坯切割過程，并盡量減少鑄坯損失。

在大包斷流時，模型通過計算優化切割程序，獲得盡可能多的定尺坯；在中包更換水口時，同樣通過模型計算優化切割程序，確保更換水口前的最后一根坯為定尺坯，并計算和定位更換水口后的首根坯的起始位置。通過以上切割優化計算及處理，從而避免廢坯，以求最大限度地降低成本，得到好的鋼水收得率。操作員可以進行干預，包括設定尾坯的長度，使得每流按一定的秩序停止。

2.2.3 數據通信

根據生產計劃管理及過程控制的需要，連鑄二級系統與以下各區域進行數據通信。

1）與連鑄基礎自動化進行數據通信，獲取生產過程數據、傳送生產控制管理數據。

2）與生產調度系統進行數據通信，獲取作業計劃和生產 （冶金規范）數據，傳送連鑄生產的關鍵工況數據和生產實績數據。

3）與煉鋼檢化驗室進行數據通信，獲取成分分析等數據。

3結束語

連鑄二級控制系統的投入使用，使連鑄生產煉鋼生產的有序計劃中，使管理人員在下達了作業計劃后能及時得到鑄坯生產實績的反饋，在數學模型的指導下使生產工藝得到優化，產品的質量得到大大改善，同時促進了公司的生產信息化建設。

參考文獻

[1]蔡開科.連鑄坯質量控制[M].北京：冶金工業出版社，2010：219-229.

[2]鄭偉棟.SS400薄板坯表面縱裂的控制[J].連鑄，2007（9）：19-20.

[3]李山寶.現代自動化煉鋼控制技術[J].信息系統工程，2011（09）：86-87.

[4]文峰，周波，王偉，王文旺.連鑄機二級系統影響的試驗研究[J].連鑄，2011（04）：39-42.

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