連鑄二冷過(guò)程控制仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制算法研究.pdf

1、連鑄二冷控制是鋼水連鑄過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，直接決定著坯殼的表面溫度、鋼液的結(jié)晶方式和鑄坯的質(zhì)量。連鑄過(guò)程具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強(qiáng)耦合性、反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜等特點(diǎn)，其生產(chǎn)條件相對(duì)惡劣，不利于工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)操作。連鑄二冷過(guò)程控制仿真系統(tǒng)的組建有助于實(shí)現(xiàn)二冷控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化和算法驗(yàn)證。可以縮短連鑄二冷控制系統(tǒng)的開發(fā)周期，節(jié)約投資。本文的創(chuàng)新點(diǎn)是建立調(diào)節(jié)閥流量特性和壓力特性的軟件模擬。主要工作如下：
　　一、仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。開發(fā)連鑄二

2、冷仿真系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)，完成仿真系統(tǒng)各部分的功能設(shè)計(jì)。
　　二、基于觸摸屏的連鑄工藝參數(shù)模擬。在MCGS組態(tài)軟件中，模擬中間包鋼水的溫度和鑄坯拉速的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)澆鑄周期、澆鑄溫度和拉速基準(zhǔn)值等參數(shù)的設(shè)置，可以更加準(zhǔn)確的模擬連鑄過(guò)程的澆鑄條件。通過(guò)MPI標(biāo)準(zhǔn)適配器建立與PLC的通訊。
　　三、基于WinCC的連鑄二冷監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。依據(jù)連鑄二冷工藝過(guò)程，應(yīng)用WinCC組態(tài)軟件繪制連鑄二冷監(jiān)控界面。通過(guò)以太網(wǎng)建立PLC與W

3、inCC之間的通訊，并設(shè)置系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)。采集二冷過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)人機(jī)交互窗口，及時(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)連鑄二冷過(guò)程的工作狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)的變化。
　　四、PLC二冷控制系統(tǒng)的組建。綜合考慮拉速的突然變化對(duì)二冷區(qū)水量和鑄坯表面溫度的影響，結(jié)合常規(guī)的二冷配水模型，本文采用基于有效拉速和鋼水過(guò)熱度的二冷配水模型。根據(jù)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，模擬調(diào)節(jié)閥的流量特性，計(jì)算各段的流量，完成PID參數(shù)的整定，并聯(lián)機(jī)調(diào)試進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，通過(guò)聯(lián)機(jī)調(diào)試研究