二级切割优化系统在连铸机上的应用

鲍红宾

(山东钢铁集团莱芜分公司,山东莱芜 271104)

二级切割优化系统在连铸机上的应用

鲍红宾

(山东钢铁集团莱芜分公司,山东莱芜 271104)

4#宽厚板坯连铸控制系统有西门子奥钢联制造，采用了许多国际领先的技术，二级切割优化系统便是其中之一，该技术有力地提高了切割精度。

连铸机；二级过程计算机控制系统；切割优化

0 前言

4#宽厚板坯连铸控制系统，一级主要采用德国西门子公司WinCC/S7-400控制系统，完成生产过程的控制、数据采集、工艺显示、历史数据存储、故障报警及报表打印等功能。

二级过程计算机控制系统采用S/C（服务器/客户机）的结构形式,其中服务器中安装了ENet（通用以太网）网卡和APPLICOM Card。通过ENet将二级控制系统与一级PLC控制系统连接在一个网络上，通过对采集的一级数据进行处理,可以实现实时CLO(切割长度优化)功能，对产品进行质量评估,提高产品的质量

1 二级切割优化系统的原理

CLO（切割优化）系统提供L2切割功能的优化切割列表。优化的切割列表通过CLO系统计算，用于操作员指导和火切机的控制。每个优化点周围优化区域的定位如图一所示。

相关参数如下：

OP_loc :需要一个长度优化的位置;

L_sc1:下游废料长度;

L_sc2 :上游废料长度;

OP_scrap:OP_loc周围的废料长度;

OP_scrap_start :优化废料区域的起始;

OP_scrap_end :结束废料部分的定义;

L_plan: 产品计划中未修改的产品长度; L_remain:优化运行前OP_point等于保留长度; L_uno:优化运行后保留的，优化的长度等于OP_point。

图1 每个优化点周围优化区域的定位

只要有优化点输入模型中，CLO生产系统在生产期间就执行优化的运行，目的是优化利用连铸机中未切割铸坯的长度。

2 CLO（切割优化）系统的优化步骤

CLO（切割优化）系统共有以下三个优化步骤：

（1）优化步骤1（最大值）

启动一个未优化的切割列表以包含更多的产品达到最小的绝对L_remain。在未优化切割列表指定的限定之内最大化所有产品，即L_remain ＜ L_ uno_max。L_uno_max通过一个程序参数来被执行。

成功：在废料部分之前的整个好的铸坯段能通过产品的优化来被利用。(L_uno ＜ L_uno_max)。

不成功：好的铸坯段不能通过产品的优化来被利用。L_uno在步骤执行中作为最终结果被记住。具体过程如图2所示。

图2 最大值的优化

（2）优化步骤2（最小值）

启动一个未优化的切割列表以包含更多的产品达到最小的负L_remain。这一步试图在未优化切割列表指定的限定值内最小化所有的产品，目的是L_remain = 0。

图3 最小值的优化

成功：在废料部分之前的整个好的铸坯段能通过产品的优化来被利用（使变短）( L_uno=0)。

不成功：整个铸坯段不能通过产品的优化来被利用（使变短）。忽略结果。优化过程原理如图3所示。

（3)优化步骤3（查找表）

优化步骤3按以下顺序被执行：①装载查找表；

②装载未优化的切割列表，如优化步骤1所描述；③为仍然短于L_remain的最长的长度合并寻找查找表并应用优化步骤1，如果成功则停止(L_uno » 0)，否则记住L_uno并且执行(4) ；④为长于L_ remain的最短的长度寻找查找表并执行优化步骤2，如果成功则停止(L_uno » 0)，否则记住L_uno并且执行(5)；⑤取消一个已经计划了的产品扩展L_ remain并再次从(3)开始。如果没有更多的已经计划了的产品能有效的用于优化则停止。

可适用这种优化步骤的产品的最大数量可通过一个调整的参数来限制。已经在火切机中设定的产品的长度，不能被改动且因此不能利用最优化。优化过程如图4所示。

图4 优化过程3

3 实践与分析

4#宽厚板坯连铸机CL O（切割优化）系统自投如使用以来，有效地提高了板坯的切割精度，提高了成材率，为后续的板坯的热连轧提供了有力的工艺支持，创造了客观的经济效益，有力地保障了生产过程的连续性。

[1] 蔡森，颜炳正, 于骏,等.莱钢宽厚板坯连铸机控制系统的研究与应用[J].信息技术与信息化,2010(8).

[2] 边芳.PLC模型控制技术在RH精炼炉中的研究与应用 [J].自动化技术与应用,2012(8).

[3] 吕晓茜,江楠,鲍红宾,等.“一机多能”化理念在莱钢板坯连铸机的设计与应用[J].山西冶金,2012(8).

[4] 郑雷,石荣鹏,李洪哲.数据库技术在热处理冷床板坯跟踪系统中的应用[J].自动化应用,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

稿件编号:1604-1335

鲍红宾（1982—），男，工程师，主要从事自动化控制工作.