[发明专利]一种连铸过程智能控制的系统方法

摘要

本发明公开了一种连铸过程智能控制的系统方法，先采集信号，形成数据中心；再设计温度场模型计算连铸关键工艺节点温度，并将其保存至数据中心；然后实现连铸过程物流跟踪，形成“铸坯‑工艺参数及事件”关联数据库；再进行数据挖掘及人工专家经验来获取规则、获取调度指令信息并进行设备状态、过程运行状态、指令执行状态的虚拟现实动画展示；再搭建铸坯质量在线评级系统，实现铸坯评级；最后建立协调控制系统，优化能耗水耗，实现质量大闭环控制和底层回路控制。本发明在保障连铸坯质量稳定并持续提升品质的同时通过对能耗水耗相关参数的优化实施节能降耗，以提升产能和降低吨钢成本，持续降低综合生产成本，保障连铸的正常及高效运行。

主权项

一种连铸过程智能控制的系统方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、采集底层实时信号并提取出过程运行状态，形成包括回转台子系统、中间包子系统、结晶器子系统、二冷段子系统、拉矫子系统、切割子系统等各环节的实时数据库及历史数据库，并将各环节数据节点融合成最终的数据中心，以实现现场数据的集中采集、存储、挖掘和分析、共享和管理；S2、以能量守恒和凝固传热数据模型为方法对整个连铸过程从大包到切割结束的关键工艺环节的温度预测和温度场分布进行计算，并作为关键工艺参数保存至数据中心；S3、以炉次跟踪、铸流跟踪和铸坯跟踪为依托，将炼钢过程、连铸过程和炼铁过程的工艺参数及事件同铸坯关联起来，形成“铸坯‑工艺参数及事件”关联数据库；S4、采用数据挖掘和人工专家经验录入的方法获取协调控制专家规则和“铸坯质量‑工艺参数”关联规则，不断积累数据更新数据库，实现规则自适应、自学习；S5、按照决策树模型技术从现场信号提取出的调度相关信号，并结合从外部系统接口获得的调度指令信息，以指导连铸过程智能控制系统的运作；S6、以虚拟现实动画形式监控设备状态、过程运行状态和指令执行状态，并显示设备的当前状态，给出设备故障报警信号，并预测出可能的设备状态，以指导故障排除、优化设备维修以及备品备件的管理；S7、以“铸坯‑工艺参数及事件”关联数据库为基础，基于“铸坯质量‑工艺参数”关联规则的铸坯质量在线评级系统，在连铸环节铸坯形成过程中时刻监控工艺参数的变动，对铸流中的质量缺陷进行精确定位跟踪，当出现工艺参数出格的情况时及时做出评估并将信息同步传递给协调控制系统，由其计算出最优的参数调整目标值协调相关控制系统做出及时调整；在切割结束后，对每块形成的铸坯进行最终的质量评级，并通过铸坯缺陷检测系统对铸坯质量在线评级系统进行修正，以不断提升评级的准确性和可靠性；S8、基于协调控制专家规则的协调控制系统，以保证铸坯质量为基本前提和约束，以提高生产效率、降低能耗水耗、降低综合成本为目标，对整个连铸生产过程实施协调优化控制。