连铸二冷过程控制仿真系统设计与控制算法研究

发布时间：2020-07-07 19:46

【摘要】：连铸二冷控制是钢水连铸过程中的重要环节,直接决定着坯壳的表面温度、钢液的结晶方式和铸坯的质量。连铸过程具有结构复杂、强耦合性、反应机理复杂等特点,其生产条件相对恶劣,不利于工作人员进行现场的实验操作。连铸二冷过程控制仿真系统的组建有助于实现二冷控制系统的结构设计、参数优化和算法验证。可以缩短连铸二冷控制系统的开发周期,节约投资。本文的创新点是建立调节阀流量特性和压力特性的软件模拟。主要工作如下:一、仿真系统的设计。开发连铸二冷仿真系统的硬件平台和软件平台,完成仿真系统各部分的功能设计。二、基于触摸屏的连铸工艺参数模拟。在MCGS组态软件中,模拟中间包钢水的温度和铸坯拉速的变化,实现对浇铸周期、浇铸温度和拉速基准值等参数的设置,可以更加准确的模拟连铸过程的浇铸条件。通过MPI标准适配器建立与PLC的通讯。三、基于WinCC的连铸二冷监控系统设计。依据连铸二冷工艺过程,应用WinCC组态软件绘制连铸二冷监控界面。通过以太网建立PLC与WinCC之间的通讯,并设置系统中的相关参数。采集二冷过程中的相关数据,通过人机交互窗口,及时准确的反应连铸二冷过程的工作状态和相关参数的变化。四、PLC二冷控制系统的组建。综合考虑拉速的突然变化对二冷区水量和铸坯表面温度的影响,结合常规的二冷配水模型,本文采用基于有效拉速和钢水过热度的二冷配水模型。根据调节阀的动态数学模型,模拟调节阀的流量特性,计算各段的流量,完成PID参数的整定,并联机调试进行验证。同时,通过联机调试研究有效拉速对二冷水量和铸坯表面温度的影响。
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TF777;TP391.9
【图文】：

流程图,连铸,流程图,模铸法

续铸钢技术工业作为国家建设基础，其产品广泛的应用于各个领域。液铸法和连铸法两种方法。其中，模铸法是将液态钢浇注到钢连铸法就是将液态的钢铁通过一系列合理的冷却方式，连续工艺过程。与模铸法相比，连铸法具有以下优点[1-3]：化钢铁的生产流程节省约 40%的基础设备投资，降低约 40%%的占地面积。铸法生产的钢铁与最终产品样式十分接近，避免由模铸法中金属损失，降低铸坯因切头切尾带来的损失，金属的利用率铸法省去了开坯均热步骤所消耗的大量能源，节约钢铁的生生产面向自动化、智能化，提高钢铁的生产率。连铸机（如图 1.1）主要由盛钢桶（大包）及其运载设备、中

触摸屏,连铸工艺,拉速,包温

ardware structure diagram of simulation system for secondary cooling controcontinuous casting模拟连铸工艺参数的触摸屏工艺生产过程中，触摸屏以其使用方式灵活、功能强大、舒适得到了广泛的应用。本文使用 MCGS 组态软件实现对钢水中拉速的设置，完成基于触摸屏的连铸工艺参数模拟，并通过西配器和 RS232 将拉速和中间包温度传输到 S7-400 PLC 中。

硬件结构图,触摸屏

图 2.1 连铸二冷过程控制仿真系统的硬件结构图 structure diagram of simulation system for secondary cocontinuous casting铸工艺参数的触摸屏产过程中，触摸屏以其使用方式灵活、功能强广泛的应用。本文使用 MCGS 组态软件实现设置，完成基于触摸屏的连铸工艺参数模拟， RS232 将拉速和中间包温度传输到 S7-400 PLC

【参考文献】