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        二級切割優(yōu)化系統(tǒng)在連鑄機(jī)上的應(yīng)用

        2017-02-27 01:05:06鮑紅賓
        中國鑄造裝備與技術(shù) 2017年1期
        關(guān)鍵詞:板坯廢料列表

        鮑紅賓

        (山東鋼鐵集團(tuán)萊蕪分公司,山東萊蕪 271104)

        二級切割優(yōu)化系統(tǒng)在連鑄機(jī)上的應(yīng)用

        鮑紅賓

        (山東鋼鐵集團(tuán)萊蕪分公司,山東萊蕪 271104)

        4#寬厚板坯連鑄控制系統(tǒng)有西門子奧鋼聯(lián)制造,采用了許多國際領(lǐng)先的技術(shù),二級切割優(yōu)化系統(tǒng)便是其中之一,該技術(shù)有力地提高了切割精度。

        連鑄機(jī);二級過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng);切割優(yōu)化

        0 前言

        4#寬厚板坯連鑄控制系統(tǒng),一級主要采用德國西門子公司W(wǎng)inCC/S7-400控制系統(tǒng),完成生產(chǎn)過程的控制、數(shù)據(jù)采集、工藝顯示、歷史數(shù)據(jù)存儲、故障報(bào)警及報(bào)表打印等功能。

        二級過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用S/C(服務(wù)器/客戶機(jī))的結(jié)構(gòu)形式,其中服務(wù)器中安裝了ENet(通用以太網(wǎng))網(wǎng)卡和APPLICOM Card。通過ENet將二級控制系統(tǒng)與一級PLC控制系統(tǒng)連接在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,通過對采集的一級數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)CLO(切割長度優(yōu)化)功能,對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量評估,提高產(chǎn)品的質(zhì)量

        1 二級切割優(yōu)化系統(tǒng)的原理

        CLO(切割優(yōu)化)系統(tǒng)提供L2切割功能的優(yōu)化切割列表。優(yōu)化的切割列表通過CLO系統(tǒng)計(jì)算,用于操作員指導(dǎo)和火切機(jī)的控制。每個(gè)優(yōu)化點(diǎn)周圍優(yōu)化區(qū)域的定位如圖一所示。

        相關(guān)參數(shù)如下:

        OP_loc :需要一個(gè)長度優(yōu)化的位置;

        L_sc1:下游廢料長度;

        L_sc2 :上游廢料長度;

        OP_scrap:OP_loc周圍的廢料長度;

        OP_scrap_start :優(yōu)化廢料區(qū)域的起始;

        OP_scrap_end :結(jié)束廢料部分的定義;

        L_plan: 產(chǎn)品計(jì)劃中未修改的產(chǎn)品長度; L_remain:優(yōu)化運(yùn)行前OP_point等于保留長度; L_uno:優(yōu)化運(yùn)行后保留的,優(yōu)化的長度等于OP_point。

        圖1 每個(gè)優(yōu)化點(diǎn)周圍優(yōu)化區(qū)域的定位

        只要有優(yōu)化點(diǎn)輸入模型中,CLO生產(chǎn)系統(tǒng)在生產(chǎn)期間就執(zhí)行優(yōu)化的運(yùn)行,目的是優(yōu)化利用連鑄機(jī)中未切割鑄坯的長度。

        2 CLO(切割優(yōu)化)系統(tǒng)的優(yōu)化步驟

        CLO(切割優(yōu)化)系統(tǒng)共有以下三個(gè)優(yōu)化步驟:

        (1)優(yōu)化步驟1(最大值)

        啟動(dòng)一個(gè)未優(yōu)化的切割列表以包含更多的產(chǎn)品達(dá)到最小的絕對L_remain。在未優(yōu)化切割列表指定的限定之內(nèi)最大化所有產(chǎn)品,即L_remain < L_ uno_max。L_uno_max通過一個(gè)程序參數(shù)來被執(zhí)行。

        成功:在廢料部分之前的整個(gè)好的鑄坯段能通過產(chǎn)品的優(yōu)化來被利用。(L_uno < L_uno_max)。

        不成功:好的鑄坯段不能通過產(chǎn)品的優(yōu)化來被利用。L_uno在步驟執(zhí)行中作為最終結(jié)果被記住。具體過程如圖2所示。

        圖2 最大值的優(yōu)化

        (2)優(yōu)化步驟2(最小值)

        啟動(dòng)一個(gè)未優(yōu)化的切割列表以包含更多的產(chǎn)品達(dá)到最小的負(fù)L_remain。這一步試圖在未優(yōu)化切割列表指定的限定值內(nèi)最小化所有的產(chǎn)品,目的是L_remain = 0。

        圖3 最小值的優(yōu)化

        成功:在廢料部分之前的整個(gè)好的鑄坯段能通過產(chǎn)品的優(yōu)化來被利用(使變短)( L_uno=0)。

        不成功:整個(gè)鑄坯段不能通過產(chǎn)品的優(yōu)化來被利用(使變短)。忽略結(jié)果。優(yōu)化過程原理如圖3所示。

        (3)優(yōu)化步驟3(查找表)

        優(yōu)化步驟3按以下順序被執(zhí)行:①裝載查找表;

        ②裝載未優(yōu)化的切割列表,如優(yōu)化步驟1所描述;③為仍然短于L_remain的最長的長度合并尋找查找表并應(yīng)用優(yōu)化步驟1,如果成功則停止(L_uno ? 0),否則記住L_uno并且執(zhí)行(4) ;④為長于L_ remain的最短的長度尋找查找表并執(zhí)行優(yōu)化步驟2,如果成功則停止(L_uno ? 0),否則記住L_uno并且執(zhí)行(5);⑤取消一個(gè)已經(jīng)計(jì)劃了的產(chǎn)品擴(kuò)展L_ remain并再次從(3)開始。如果沒有更多的已經(jīng)計(jì)劃了的產(chǎn)品能有效的用于優(yōu)化則停止。

        可適用這種優(yōu)化步驟的產(chǎn)品的最大數(shù)量可通過一個(gè)調(diào)整的參數(shù)來限制。已經(jīng)在火切機(jī)中設(shè)定的產(chǎn)品的長度,不能被改動(dòng)且因此不能利用最優(yōu)化。優(yōu)化過程如圖4所示。

        圖4 優(yōu)化過程3

        3 實(shí)踐與分析

        4#寬厚板坯連鑄機(jī)CL O(切割優(yōu)化)系統(tǒng)自投如使用以來,有效地提高了板坯的切割精度,提高了成材率,為后續(xù)的板坯的熱連軋?zhí)峁┝擞辛Φ墓に囍С?,?chuàng)造了客觀的經(jīng)濟(jì)效益,有力地保障了生產(chǎn)過程的連續(xù)性。

        [1] 蔡森,顏炳正, 于駿,等.萊鋼寬厚板坯連鑄機(jī)控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].信息技術(shù)與信息化,2010(8).

        [2] 邊芳.PLC模型控制技術(shù)在RH精煉爐中的研究與應(yīng)用 [J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2012(8).

        [3] 呂曉茜,江楠,鮑紅賓,等.“一機(jī)多能”化理念在萊鋼板坯連鑄機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].山西冶金,2012(8).

        [4] 鄭雷,石榮鵬,李洪哲.數(shù)據(jù)庫技術(shù)在熱處理冷床板坯跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化應(yīng)用,2012(3).

        Application of level 2 automation for cutting optimization system in continuous casting machine

        BAO HongBin
        (Automation Department of Laiwu Iron and Steel Corporation,laiwu 271104,Shandong,China )

        4 # slab continuous casting control system with Siemens VAI manufacturing, using a number of leading international technology, Level 2 Automation for cutting optimization system is one of the technology to effectively improve the cutting accuracy.

        continuous casting machine; level 2 automation (process computer control system); cutting optimization system

        TG249.7;TP273;

        A;

        1006-9658(2017)01-0069-02

        10.3969/j.issn.1006-9658.2017.01.021

        2016-04-15

        稿件編號:1604-1335

        鮑紅賓(1982—),男,工程師,主要從事自動(dòng)化控制工作.

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