连铸机的液位控制方法技术

一种连铸机的液位控制方法。在此连铸机的液位控制方法中，首先，根据结晶器于第一时间点的液位累积变动量来判断是否进行补偿。当决定进行补偿后，判断结晶器的液位波动主频率是否大于预设频率阀值，以据此来决定补偿控制器。然后，利用此补偿控制器来补偿结晶器于第一时间点的第一液位实际值，以获得第一补偿后液位实际值。然后，根据第一补偿后液位实际值来利用液位控制器控制结晶器的液位。接着，计算结晶器的液位波动振幅，以根据液位波动振幅来调整补偿控制器的补偿强度。然后，于第二时间点获得第二液位实际值，以对其进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
连铸机的液位控制方法
本专利技术是有关于一种连铸机的液位控制方法，特别是有关于一种连铸机的结晶器液位的控制方法。
技术介绍
连铸机(ContinuousCaster)是一种应用连续铸造技术的金属铸造设备，其是将液态的熔融金属直接凝固并辊轧成金属薄片。一般而言，连铸机包含分配器、结晶器、辊轮机台等，其中结晶器内的金属液位(例如钢液液位)稳定性对于钢胚的质量以及生产效能有很大的影响，故目前的连铸机皆会利用比例-积分-微分(PID)控制器来进行结晶器液位的稳定控制。例如，提供一预设的液位高度设值至PID控制器，使PID控制器根据此液位高度设值和结晶器的液位实际高度来控制结晶器液位，使结晶器液位的液位稳定而不会产生剧烈的变化。然而，影响液位变动的因素很多，例如驱动铸机的油压系统的压力变化、浇铸钢种凝壳厚度的不同、铸嘴堵塞等因素。由于现有控制法则无法针对各式各样的变异，开发出相对应的参数设计，因而目前连铸机的结晶器液位仍会产生不稳定的现象。故，需要一种新的连铸机液位控制方法来维持液位的稳定。
技术实现思路
本专利技术的一方面是在提供于一种连铸机液位控制方法，其是根据长时间的液位变化分析后，取得液位变动的频率，再利用频率相位补偿法来使连铸机的液位控制得以维持稳定。根据本专利技术的一实施例，在此连铸机液位控制方法中，首先提供连铸机的结晶器的液位设定值。然后，进行液位实际值补偿步骤。在此液位实际值补偿步骤中，首先计算结晶器的液位波动主频率，并判断此液位波动主频率是否大于预设频率阈值，以提供第一判断结果。接着，进行补偿控制器决定步骤，以根据第一判断结果来决定补偿控制器。接着，获取结晶器于第一时间点的第一液位实际值。然后，利用补偿控制器来根据液位设定值补偿第一液位实际值，以获得第一补偿后液位实际值。接着，利用补偿控制器来根据液位设定值补偿第一液位实际值，以获得第一补偿后液位实际值。然后，将第一补偿后液位实际值以及液位设定值输入至液位控制器中，以使液位控制器根据液位设定值以及第一补偿后液位实际值来控制结晶器的液位高度。接着，计算结晶器的液位波动振幅。然后，判断液位波动振幅是否大于第一波动振幅阈值，以提供第二判断结果。接着，于第二时间点获得第二液位实际值。然后，进行补偿强度调整步骤，以根据第二判断结果来调整补偿控制器的补偿强度，并利用补偿控制器来根据液位设定值补偿第二液位实际值，以获得第二补偿后液位实际值。然后，将第二补偿后液位实际值及液位设定值输入至液位控制器中，以使液位控制器根据液位设定值以及第二补偿后液位实际值来控制结晶器的液位高度。根据本专利技术的另一实施例，首先提供连铸机的一结晶器的一液位设定值。接着，计算结晶器的液位累积变动量，其中此液位累积变动量为结晶器中的液体液面于预设时间中的变化量的累积。然后，进行液位实际值补偿步骤。在此液位实际值补偿步骤中，首先计算结晶器的液位波动主频率，并判断液位波动主频率是否大于预设频率阈值，以提供第一判断结果。接着，判断液位累积变动量是否大于第一液位变动量阈值，以提供第二判断结果。然后，计算结晶器的第一液位波动振幅，并判断第一液位波动振幅是否大于第一波动振幅阈值，以提供第三判断结果。进行补偿控制器决定步骤，以根据第一判断结果、第二判断结果以及该第三判断结果来决定补偿控制器。接着，获取结晶器于第一时间点的第一液位实际值。接着，利用补偿控制器来根据液位设定值补偿第一液位实际值，以获得第一补偿后液位实际值。然后，将第一补偿后液位实际值以及液位设定值输入至液位控制器中，以使液位控制器根据液位设定值以及第一补偿后液位实际值来控制结晶器的液位高度。接着，于液位控制器根据液位设定值以及第一补偿后液位实际值来控制结晶器的液位高度之后，计算结晶器的第一液位波动振幅。然后，判断第二液位波动振幅是否大于第二波动振幅阈值，以提供第四判断结果。接着，于第二时间点获得第二液位实际值。然后，进行补偿强度调整步骤，以根据第四判断结果来调整补偿控制器的补偿强度，并利用补偿控制器来根据液位设定值补偿第二液位实际值，以获得第二补偿后液位实际值。接着，将第二补偿后液位实际值及液位设定值输入至液位控制器中，以使液位控制器根据液位设定值以及第二补偿后液位实际值来控制结晶器的液位高度。由上述说明可知，本专利技术实施例的连铸机液位控制方法，其是根据液位变动的频率，再利用频率相位补偿法与滑动模式控制法来增加控制器的可控范围，使控制器可针对连铸生产时的变异进行液位高度稳定控制。附图说明为让本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，上文特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：图1为绘示根据本专利技术实施例的连铸机的液位控制方法的流程示意图。图2为绘示根据本专利技术实施例的连铸机的液位补偿系统示意图。图3为绘示根据本专利技术实施例的液位实际值补偿步骤的流程示意图。图4为绘示根据本专利技术实施例的补偿强度调整步骤的流程示意图。图5为绘示根据本专利技术实施例的实际值补偿步骤的流程示意图。图6为绘示根据本专利技术实施例的连铸机的液位补偿系统的示意图。具体实施方式请同时参照图1和图2，图1为绘示根据本专利技术实施例的连铸机的液位控制方法100的流程示意图，图2为绘示根据本专利技术实施例的连铸机的液位补偿系统200示意图。本实施例的液位补偿系统200利用液位控制方法100来针对液位高度实际值进行补偿，以使提高连铸机对结晶器液面高度的可控范围。补偿装置210包含补偿决策逻辑模块211、傅立叶转换(Fouriertransform)模块212、相位领先补偿控制器213、相位落后补偿控制器214。补偿决策逻辑模块211利用连铸机液位控制方法100来决定欲使用的补偿控制器以及补偿强度，以输出补偿后的实际值至液位控制模块220。液位控制模块220包含习知液位控制器222以及开关224，如此可利用开关224来决定是否利用补偿后的实际值来进行液位控制。在此连铸机液位控制方法100中，首先进行液位设定值提供步骤110，以提供预设的液位设定值。此液位设定值用以作为补偿装置210和PID控制器222补偿液位的参考值。接着，进行液位实际值获取步骤120，以获取结晶器的实际液位值。在一般的连铸机中，皆会设置有液位高度侦测器，以侦测结晶器中的实际液位高度。本实施例的补偿决策逻辑模块211接收此实际液位值和预设的液位设定值，以利用补偿控制器来计算出补偿后的实际值供PID控制器222使用。然后，进行液位累积变动量计算步骤130，以计算结晶器的液位累积变动量。在本实施例中，液位累积变动量计算步骤130以60秒为一个量测区段来计算，而变动量计算则是以相邻时间点所对应的液位变化来计算。例如，若液位实际值获取步骤120每秒可获得一个液位实际值，且分别于相邻时间点t1与t2(t2>t1)获得液位实际值h1与h2，则液位累积变动量计算步骤130会计算h1与h2的差值的绝对值，以作为时间点t2对应的变动量。又例如，若液位实际值获取步骤120于接下来的时间点t3(t3>t2)获得液位实际值h3，则液位累积变动量计算步骤130会计算h2与h3的差值的绝对值，以作为时间点t3对应的变动量。如此，当液位累积变动量计算步骤130获得60个液位实际值h1～h60后(对应时间点t1～t60)，液位累积变动量计算步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连铸机的液位控制方法，包含：提供该连铸机的一结晶器的一液位设定值；以及进行一液位实际值补偿步骤，包含：计算该结晶器的一液位波动主频率；判断该液位波动主频率是否大于一预设频率阀值，以提供一第一判断结果；进行一补偿控制器决定步骤，以根据该第一判断结果来决定一补偿控制器；获取该结晶器于一第一时间点的一第一液位实际值；利用该补偿控制器来根据该液位设定值补偿该第一液位实际值，以获得一第一补偿后液位实际值；将该第一补偿后液位实际值以及该液位设定值输入至一液位控制器中，以使该液位控制器根据该液位设定值以及该第一补偿后液位实际值来控制该结晶器的液位高度；计算该结晶器的一液位波动振幅；判断该液位波动振幅是否大于一第一波动振幅阀值，以提供一第二判断结果；于一第二时间点获得一第二液位实际值；以及进行一补偿强度调整步骤，以根据该第二判断结果来调整该补偿控制器的补偿强度，并利用该补偿控制器来根据该液位设定值补偿该第二液位实际值，以获得一第二补偿后液位实际值；以及将该第二补偿后液位实际值及该液位设定值输入至该液位控制器中，以使该液位控制器根据该液位设定值以及该第二补偿后液位实际值来控制该结晶器的液位高度。

【技术特征摘要】
1.一种连铸机的液位控制方法，包含：提供该连铸机的一结晶器的一液位设定值；以及进行一液位实际值补偿步骤，包含：计算该结晶器的一液位波动主频率；判断该液位波动主频率是否大于一预设频率阈值，以提供一第一判断结果；进行一补偿控制器决定步骤，以根据该第一判断结果来决定一补偿控制器；获取该结晶器于一第一时间点的一第一液位实际值；利用该补偿控制器来根据该液位设定值补偿该第一液位实际值，以获得一第一补偿后液位实际值；将该第一补偿后液位实际值以及该液位设定值输入至一液位控制器中，以使该液位控制器根据该液位设定值以及该第一补偿后液位实际值来控制该结晶器的液位高度；计算该结晶器的一液位波动振幅；判断该液位波动振幅是否大于一第一波动振幅阈值，以提供一第二判断结果；于一第二时间点获得一第二液位实际值；以及进行一补偿强度调整步骤，以根据该第二判断结果来调整该补偿控制器的补偿强度，并利用该补偿控制器来根据该液位设定值补偿该第二液位实际值，以获得一第二补偿后液位实际值；以及将该第二补偿后液位实际值及该液位设定值输入至该液位控制器中，以使该液位控制器根据该液位设定值以及该第二补偿后液位实际值来控制该结晶器的液位高度；其中当该第二判断结果为否时，该补偿强度调整步骤包含：判断该液位波动振幅是否大于一第二波动振幅阈值，以提供一第三判断结果，其中该第二波动振幅阈值小于该第一波动振幅阈值；当该第三判断结果为否时，判断该补偿控制器的一补偿强度是否达到一预设下限值；以及当该补偿控制器的一补偿强度未达到该预设下限值时，降低该补偿控制器的补偿强度。2.根据权利要求1所述的连铸机的液位控制方法，其中当该第一判断结果为否时，该补偿控制器为相位领先补偿控制器。3.根据权利要求1所述的连铸机的液位控制方法，其中当该第一判断结果为是时，该补偿控制器为相位落后补偿控制器。4.根据权利要求1所述的连铸机的液位控制方法，其中当该第二判断结果为是时，该补偿强度调整步骤包含：判断该补偿控制器的一补偿强度是否达到一预设上限值；以及当该补偿控制器的一补偿强度未达到该预设上限值时，增加该补偿控制器的补偿强度。5.根据权利要求1所述的连铸机的液位控制方法，更包含：计算该结晶器的一液位累积变动量，其中该液位累积变动量为该结晶器中的液体液面于一预设时间中的变化量的累积；判断该液位累积变动量是否大于一预设液位变动量阈值，以提供一第四判断结果；以及当该第四判断结果为是时，进行该液位实际值补偿步骤。6.一种连铸机的液位控制方法，包含：提供该连铸机的一结晶器的一液位设定值；计算该结晶器的一液位累积变动量，其中该液位累积变动量为该结晶器中的液体液面于一预设时间中的变化量的累积；以及进行一液位实际值补偿步骤，包含：计算该结晶器的一液位波动主频率；计算该结晶器的一第一液位波动振...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆振原，陈明宏，叶东发，曾国栋，
申请(专利权)人：中国钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71