國內連鑄機自動化系統的發展現狀及展望

何俊呈

摘 要：近年來，我國的連鑄自動化技術在不斷的發展，連鑄技術的應用使生產的效率不斷提高，同時也節省了大量的資金成本。本文針對連鑄機自動化系統的配置、控制技術和控制系統所取得的成果幾個方面，對我國連鑄機自動化控制系統的的現狀和未來的發展前景進行了詳細說明。

關鍵詞：連鑄機；自動化；系統；現狀；展望

在轉爐煉鋼和軋鋼連接的過程中，最重要的部分就是連鑄，并且連鑄的發展速度極快。隨著常規板坯連鑄機裝備的改進，工藝介質和機電液一體化裝備技術的不斷完善，這就要求自動化系統的控制水平也要不斷提高，這樣才能適應生產發展的需求。以目前我國使用連鑄自動化系統所取得的成績來看，我國的連鑄自動化控制一定達到了較高的水平，在數據模型的開發方面也取得了顯著的成果。

1 連鑄自動化系統的配置

我國目前最先進的連鑄自動化系統是全集成自動化的方案下的系統。自動化的過程主要是從輸入物流到輸出物流。在輸入物流中主要有生產流程和下游輔助過程，在輸出物流中主要有制造執行系統層、企業資源規劃層、過程控制層和現場層。

⑴制造執行系統層。這一層面主要是指鋼鐵行業中的三級MES系統，制造執行系統層主要存在與企業的ERP和企業的控制過程之間的車間控制管理和作業調度中，這一系統能夠進行作業中的物流生產、動態優化、質量信息跟蹤、設備狀態的監控、突發事件的處理、運輸調度和故障診斷等。⑵企業資源管理層。這一層主要是對企業資源進行合理規劃以及管理。⑶過程控制層。這一層是由工藝控制系統、一級自動化控制系統、人機接口和過程控制系統等方面共同組成。過程系統層是MES系統的主要橋梁，能夠為生產的信息化建設奠定堅實的基礎。工藝控制系統主要由重要工藝中的控制系統組成，工藝控制系統的運用能夠有效的提高鑄坯的質量。人機接口主要是對連鑄的整體設備進行監控、報警、參數設定、趨勢查詢及記錄、打印常規報表，方便工作人員對連鑄機的生產狀況進行檢測。

⑷現場層。連鑄自動化的最底層就是現場層，現場層中主要有電動機、電控閥門和監測儀表等。如果想發揮設備的整體性能，就需要在特定的區域進行遠程信號的收集，并利用現場總線將信號傳輸到主系統中。

在連鑄自動化系統中使用集成自動化方案，能夠提高各個層級的透明度，包括現場層、公司管理層和生產控制層。還可以實現通訊、組態和數據管理的一致性，也能夠為生產用戶帶來極大的便利。全集自動化的連鑄控制系統能夠降低自動化方案的復雜程度，從而使投入的總成本有所下降；能夠最大程度的實現互操作性，包括驅動裝置、控制器和HMI、過程控制系統；能夠最大程度的滿足用戶對產品的需求，并提高生產的效率。

2 連鑄機自動化系統中的控制技術和成果

⑴在我國經濟和科技不斷發展的同時，連鑄技術在在不斷發展，鋼鐵冶金方面的工藝水平也在不斷提高，目前我國的水平已經趕超世界上的許多國家，并處于中上等地位。在連鑄技術進步的同時，連鑄自動化系統也在不斷的完善和提高，在連鑄機生產過程中，自動化系統能夠貫穿整個環節。連鑄自動化系統能夠對整個工藝設備進行控制，能夠是自動化技術發揮到最大程度，從而減輕了操作人員的負擔，也能為生產縮減成本。連鑄自動控制技術具有以下幾項特點：維護方便、系統較穩定、具有可擴展功能、友好的人機界面。

⑵控制技術是連鑄機系統中必須具有的功能，但在連鑄機實際生產的過程中，還存著普通控制技術不能解決的問題，這些問題主要包括：存在可測擾動或者不可測擾動，具有非線性和有時變行，這就使控制時存在一定的滯后性，傳感器在進行測量的過程中很容易受到噪聲的干擾。由于存在以上原因，傳統的PID不能實現較好的控制效果，不能達到鑄坯的質量控制要求。為了適應生產需求，連鑄方面的科研人員正在積極探索有效的控制方法，力求將預測控制、神經元網絡、自適應控制和模糊控制等方法結合在一起，共同用于生產控制中。

⑶連鑄自動控制技術的發展彌補了我國長期以來在連鑄方面的技術空缺，也是連鑄自動化系統不斷完善，連鑄自動控制技術能夠為我國生產高質量的鑄坯提供有力的技術支持。在與國外連鑄技術相比較的過程中，也增加了我國連鑄技術的競爭力，從而提高了我國的國際地位和國際影響力。

3 連鑄自動化系統的展望

隨著科技的進步和計算機水平的提高，大型設備制造商和生產商都在不斷完善和改造數學模型，這些模型的開發能夠對在線工藝進行優化和有效控制。在一些比較先進的應用技術和檢測中，如電磁加速技術、液芯實際位置檢測技術和中間包連續加熱技術都在不斷進行試驗和測試，這些檢測和應用技術能夠促進計算模型的優化和完善，也能提高鑄坯內外的質量。連鑄機自動化系統在軟件發展方面，能夠對數據進行收集和整理，并通過經驗和相關理論對生產缺陷進行科學的預測，并提出相關的解決措施。智能工藝參數分析系統是今后連鑄自動化系統發展中的重要部分。

4 總結

我國連鑄自動化在今后的發展中會取得更好的發展和應用成果，在科研人員以及連鑄方面專家的努力下，能夠開發出更加完善和先進的數據模型，并且帶動我國連鑄自動化系統的不斷發展和進步。

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