[发明专利]一种连铸工艺计算机控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于连铸工艺控制领域，尤其涉及一种连铸工艺计算机控制方法和系统。

背景技术

在以往的生产历史中，对连铸坯成品质量进行改善主要是从两个方面分别进行：一方面是抽象方式，如图1所示，即通过连铸生成管理计算机系统在较长时段、较多成品批次、较大范围内对连铸坯成品质量进行统计、分析和归纳，得出近期有关某类或某几类连铸坯成品存在什么方面对的质量问题，提出应该如何改进的大方向，这个过程必须由相关的质量分析技术人员、经常是在资深连铸专家参与下，借助生产管理计算机系统收集的连铸生产过程数据完成，整个过程时间较长，成本较高，而且给出的结论定性的多，定量的少，且分析和判断的结果以及给出的改进方向不一定准确。

另一方面是直接方式，如图2所示，即通过负责连铸机生产的技术操作人员根据连铸控制画面上显示的过程信息和对在线连铸坯的直接观测结果(如铸坯表面发黑、铸坯鼓肚、菱变等显而易见的现象)，根据操作技术人员的生产经验直接对连铸机生产的主要设定参数(如拉速、喷水量等)进行修改，当观测到的异常现象消失时，就不再进行修改。这样的方式全屏经验，缺少理论上精确的描述，经验难以量化且不能逐步积累，一旦客观条件变化了(例如连铸机设备逐渐折旧老化、生产操作人员调动等)，原来的方法就难以继续，不得不根据新的情况重新开始。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种连铸工艺计算机控制方法和系统，不必一直守在现场，而且还不丢失关键的生产过程信息。

为实现上述目的，本发明的一个实施例提供一种连铸工艺计算机控制方法，包括：

调用连铸机自动化系统采集连铸工艺现场的生产过程数据；

对采集到的生产过程数据进行录像式处理，以重现生产控制过程；

根据质量改进的目标，从重现的生产控制过程中收集质量数据；

将所述收集的质量数据输入到质量学习型专家系统模型、流程自定义模型和神经元网络模型中，得出质量改进方案参数，并生成更新的程序和数据；

将所述更新的程序和数据传输至连铸机自动化系统，以便所述连铸机自动化系统根据该更新的程序和数据对连铸机的生产过程进行控制。

优选地，所述流程自定义模型中包括多个子系统模型，所述多个子系统模型之间进行关联性分析。

优选地，所述流程自定义模型包括结晶器漏钢预报模型和动态配水模型，所述结晶器漏钢预报模型根据结晶器区域的过程数据计算得出结晶器出口侧的铸流坯壳厚度，所述动态配水模型根据所述结晶器漏钢预报模型计算出的铸流坯壳厚度进行水量设定计算、二冷区域坯壳厚度计算。

另一方面，本发明还提供一种连铸工艺计算机控制系统，包括：

生产过程数据获取模块，用于调用连铸机自动化系统采集连铸工艺现场的生产过程数据；

生产过程回放模块，用于对采集到的生产过程数据进行录像式处理，以重现生产控制过程；

质量数据收集模块，用于根据质量改进的目标，从重现的生产过程中收集质量数据；

质量改进模块，用于将所述收集的质量数据输入到质量学习型专家系统模型、流程自定义模块和神经元网络模型中，得出质量改进方案参数，并生成更新的程序和数据，并传输至连铸机自动化系统中，以便所述连铸机自动化系统根据该更新的程序和数据对连铸机的生产过程进行控制。

优选地，所述流程自定义模型中包括多个子系统模型，所述多个子系统模型之间进行关联性分析。

优选地，所述流程自定义模型中包括结晶器漏钢预报模型和动态配水模型，所述结晶器漏钢预报模型根据结晶器区域的过程数据计算得出结晶器出口侧的铸流坯壳厚度，所述动态配水模型根据所述结晶器漏钢预报模型计算出的漏钢坯壳厚度进行水量设定的计算和二冷区域坯壳厚度计算。

本发明实施例提供的连铸工艺计算机控制系统和方法中利用了生产过程回放技术，该技术的使用使得质量改进工作在离线情况下真实地再现了连铸机现场的生产状况，使得本发明技术方案既具有对质量问题进行离线分析的优点，如数据的采集、提取和分析工作两或，不必一直守在现场，可以多次重复，又具有连铸机生产现场的实时效果，不丢失关键的生产过程信息。

此外本发明的系统中的质量学习型专家系统、流程自定义模型和神经元网络模型的嵌入又使得本发明的技术方案兼具有抽象方式技术所具有的以先进冶金和工艺理论为基础、可对连铸坯成品质量进行持续改进的特点。对质量温度进行分析的生产经验的长期积累，具有持续改进连铸机成品质量的优势。