1、自動控制系統在連鑄機二冷水改造系統上的應用【關鍵詞】連鑄機自動控制 二冷水亠、八1刖s萊鋼5#方坯連鑄機是普鋼機，由于生產的需要, 進行對此改造升級，從而實現普優雙拉，由于普鋼和 優鋼在二段時要求的水流量不同，閥門的控制精度也 不同，普鋼時要求水量控制在35120升之間，優鋼 時水量控制在4.535之間，要求調節閥控制水量在 4.5升120升之間，而調節閥精度不夠，當水量低于 10升時，調節閥無法穩定調節，造成拉優鋼時二冷水 調節始終不穩定。從而達不到最佳的冷卻效果，嚴重 影響了鋼坯的質量。2二冷水系統的該造方案連鑄機在生產過程中，鋼水從中間包到結晶器（一 冷），二冷環節的冷卻，最后到拉矯機，

2、切割機出鋼, 從1600度的鋼水變成900度方鋼坯，中間環節的冷卻,二冷環節的冷卻最重要,二冷水的配置是否合理,方坯生產最為直接關鍵的因素，直接關系到鑄坯質量的優劣。其中二冷分為0段，一段，二段，三段。一、 二、三段為汽水冷卻且區分寬窄面分別配水，寬面用 于普鋼冷卻，窄面用于優鋼冷卻。改造后的控制圖見 圖lo每一個冷卻段的寬窄面由原來的兩個流量計現改 為一個，每一路各使用一個截至閥和調節閥，在調節 閥后合并為一路直至冷卻噴嘴。流量計后的兩個調節 段上，一段安裝一個dn40截至閥和一個dn25氣動調 節閥，用于優鋼生產時使用。另一段安裝一個dn65 截至閥和一個dn40啟動調節閥，用于普鋼生產時

3、使 用，由于普鋼冷卻需要的冷卻水流量比優鋼大，所以 在生產普鋼中，如果寬面的水量不夠，可以強制窄面 閥門來彌補寬面水流量的不足。3二冷水的自動控制系統3.1自動控制系統簡介整個工藝的自動控制都是用西門子s7-400來實現 對二冷水配水系統的pid控制，通過變頻器給出鋼速 度，并同時采集到反饋的實際速度，并通過換算在不 同的速度中，程序輸出給閥門定位器的電流大小不同, 電流大小直接控制閥門的開度。從而實現對水量的控 制。每流的每段流量都在wincc上同步顯示。在每流的plc程序中，采用二次配水曲線數學模 型的閉環pid調節方式來控制二冷水，并可通過編程 直接進行完全自動化配水，在畫面上分別設有自

4、動、 手動2種配水控制方式。在自動調節方式下，鑄流水 量設定值由plc通過所選的水表參數計算給定。通過變頻器反饋到出鋼的實際速度，并通過公式 計算出每段的噴水量sp,然后輸出給執行機構控制閥 門開度，并通過閥門的閥位反饋輸入到pid控制程序， 與此同時，實際流量pv輸入到pid程序中通過對比工 程量和噴水量，計算出偏差，再輸出給執行器來控制 閥門，進行反復的pid調節，從而實現理論噴水量與 實際流量一致。整個配水過程是調節閥利用pid控制 回路進行模糊控制。根據工藝要求，設定目標參數， 由pid回路的調試曲線，不斷調整p、i、d控制參數， 使被控參數穩定在設定值的正常波動范圍內。在回路調節畫面

5、中，pid回路的pv值、sp值、頻 率值同時用棒圖形式和數字形式顯示，操作人員可以 直觀的看到回路的調節情況，也可以精確的對回路調 節參數進行設定。在回路調節畫面中設有手/自動切換、 模型/回路控制狀態切換等開關。3.2二冷水自動控制系統的程序實現在整個冷卻水配水過程中，每個速度段的配水公 式的系數是不同的。速度段分別為：0.5, 0.9, 1.5, 2.0和4.5。在選定不同的鋼種生產后，當0.9拉鋼速 度三0.5時，調用相應數據塊，通過設定好的配水公式， 把計算后的配水量通過數據處理，最后輸出給執行器。 從而實現控制閥門的開度，達到對流量精確控制。要 調節二冷段的噴水流量實現方坯最佳的冷卻效果，并 最終保證鋼坯的成品質量。4結束語該改造項目的成