[发明专利]一种连铸坯智能定重定尺在线控制系统

权利要求书

1.一种连铸坯智能定重定尺在线控制系统，其特征在于：所述系统包含输入模块、数据采集模块、数据存储模块、通信模块、核心计算模块、输出模块以及执行模块；通过输入模块对控制系统进行参数设置；数据采集模块与数据存储模块、核心计算模块连接，数据采集模块通过通信模块持续采集连铸坯实时生产过程历程数据跟踪信息、切割机归位偏差、连铸坯切割后称重及生产管理级MES系统数据信息，数据采集模块采集到的信息传递到数据存储模块、核心计算模块；通过数据存储模块进行数据存储；以通信模块作为控制系统实现基础数据交互的纽带，实现数据采集模块与生产管理级MES系统和基础自动化级PLC系统数据通讯；核心计算模块从数据采集模块获得实时工况数据以及从数据存储模块获得历程跟踪数据，进行数据诊断和计算处理；通过输出模块把核心计算模块的结果输出给执行模块；执行模块根据输出模块传递过来的核心计算模块的结果实现对连铸坯的定尺切割，

其中，所述核心计算模块采用了基于多模型的连铸坯定重控制方法，所述方法由连铸坯前馈控制子模型和连铸坯后馈控制子模型构造局部模型集，子模型构成对应的子模型自适应控制器，由子模型自适应控制器协调实现子模型自适应控制，采用多个子模型自适应控制器输出的加权和实现子模型切换控制连铸坯定重；

其中，所述连铸坯后馈控制子模型是基于在线称重系统的长度补偿控制子模型，其计算公式为：

△L_m1＝K_i(L_i(G₀-G_i)/G_i)

式中：

△L_m1——铸坯下一次切割定尺补偿值，mm；

L_i——铸坯本次切割的定尺；

G₀——铸坯基准重量；

G_i——铸坯实际称重重量；

K_i——长度修正系数；

长度修正系数K_i的计算公式为：

当仅进行一次有效称重时K_i＝0.6～0.8，K_i根据逼近速率设定；

当进行两次以上有效称重时

式中：

x——重量偏差量变量，单位‰；

a₀、b₀、a、b以及x₁、x₂为常数，根据逼近速率设定，但a₀、b₀、a、b以及x₁、x₂设定应满足：1.0≥b₀＞a₀≥0；

x₁和x₂根据重量偏差控制要求进行选取，0≤x₁＜x₂≤5；

当x＝x₁时，ax+b＝a₀，当x＝x₂时，ax+b＝b₀；

由a₀、b₀、x₁、x₂确定a、b。

2.根据权利要求1所述的连铸坯智能定重定尺在线控制系统，其特征在于：所述连铸坯智能定重定尺在线控制系统还包括监控界面模块，监控界面模块以“数、表”的形式显示来自数据采集模块、数据存储模块、通信模块、核心计算模块、输出模块的数据，实现生产过程可视化。

3.根据权利要求1所述的连铸坯智能定重定尺在线控制系统，其特征在于：所述通信模块采用两级联锁保护措施，实现自由切换和应急切换功能。

4.根据权利要求1所述的连铸坯智能定重定尺在线控制系统，其特征在于：所述数据采集模块采用了连铸坯过程数据历程信息跟踪方法，沿连铸坯运行方向，把连铸坯虚拟划分成若干个单元块，以每个单元块作为独立的信息单元，从钢水凝固开始点起始，按照一定周期连续对每个单元块承载的信息数据进行跟踪监测，记录至控制结束点终止，形成完整的连铸坯对应动态跟踪数据。