控制系统研究及改进

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1、控制系统研究及改进方雄曹卫华1,陈鑫1(1.屮南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410083；2华菱涟钢集团有限公司)摘要：针对华菱涟钢CSP薄板连铸机结晶器液位控制系统在非稳定工况下存在液位波动大、容易导致溢钢或漏钢事故的问题，对工艺-与原有控制系统进行分析研究，提出了采用模糊控制技术与传统PID控制器相结合的方法对系统进行改进。实际运行结果表明，改进后的新系统具有良好的抗扰动能力，能有效抑制超调,动态响应快，非稳态扰动卜•的液位波动幅度械著减小，取得了良好的工业应用效果.关键词：结晶器液位动态预设定；模糊PID:复合控制中图分类号：TF3416文献标志码B文章编号：1000—

2、7059(2009)06-003牛05StudyandimprovementofmouldliquidlevelcontrolsystemforthinslabcasterinValinLysteelFANGXiong(1?,CAOWei1,hua,CHENXin?(1・SchoolofInformationScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China；2・HunanValinLianyuanIronandSteelCo.,Ltd・)Abstract：Formouldliquidlevelcon

3、trolsystemofCSPthinslabcasterinValinLysteel,therewerelargelevelfluctuationanditiseasytoleadtoliquidSteelleakageandover什owinunstableprocessstate.Basedonanalysisandresearchoftheoriginalcontrolsystemandprocess,thecontrolsystemwasimprovedbycombiningfuzzycontroltechnologywithtraditionalPIDcontroll

4、er.Practicaloperationresuitsshowthatimprovedsystemisrobustandcaneffectivelysuppressovershootwithfastdynamicresponse・Fluctuationofmouldliquidlevelisreducedclearlyundernon—steadystateandsatisfactoryindustryapplicationeffectisobtained.Keywords：mouldliquidlevel；dynamicpresettingfunction；fuzzyPID；

5、compoundcontrol0引言在现代薄板连铸生产过程中，保持结晶器钢水液位的稳定对于改善铸坏质量至关重要,结品器钢水液位控制已成为现代铸机生产的重要工艺控制环节。高质量的铸机生产要求钢水液面平稳、波动尽可能小。液面波动容易使保护渣卷入钢水屮，影响铸坯质虽，甚至导致漏钢事故的发生；波动严重时还可能引发溢钢事故，对生产和设备均造成很大损失。对于薄板连铸机来说，通常要求结晶器钢水液位波动尽可能保持在4-3mm以内。湖南华菱涟钢集团有限公司于2004年引进德国SMSD公司设备与技术，建成年产200t热轧板卷的CSP(CompactStripProduct)iW板坯连铸连轧生产线，生

6、产宽度900〜1600mill、厚度1.0〜12.7mm的热轧板卷。其薄板连铸机采用在线调节漏斗形结晶器以及液压振动、液芯压下、漏钢预报等先进工艺技术，结品器出口厚72mm°引进的结品器钢水液位控制系统是薄板连铸机关键的工艺控制技术Z—，投产后的生产实践中，液位控制系统工作稳定对靠，在稳定工况下能较好地满足生产工艺的要求；但在非稳态工况下，如塞棒结瘤与结瘤剥落、水口的阻塞与解阻塞等，液位波动较大，常常引起卷渣漏钢或溢钢事故的发生。为此，华菱涟钢一炼轧厂于2008年在原有控制系统的基础上，通过应用模糊PID控制技术对液位控制系统进行了改进，极大地提高了系统抗干扰能力，収得了较好的工

7、业应用效果。1原液位控制系统结晶器液位控制系统是涟钢CSP生产线上几个关键的控制系统z—,它由一个伺服电机躺动的塞棒机构、一个以为放射源的液位检测装近和控制器三部分组成。结品器液位控制系统布置如图1所示。图1CSP结晶器液位控制系统布置示竟Fig.1DeviceslayoutoftheCSPmouldlevelcontrolsystem1一中间包;2—塞棒;3—塞棒机构；4—伺服养动器;5—控制器;6—二次仪表LB352；7-^00源；8—闪烁计数器;9—浸入式水口；10—结聶器