一种快速、准确、多维度连铸机结晶器液面波动的评价方法技术

本发明专利技术公开了一种快速、准确、多维度连铸机结晶器液面波动的评价方法，属于结晶器液面波动技术领域。本发明专利技术包括以下步骤：(1)一级PLC模块的数据采集；(2)二级PCS模块的数据采集；(3)数采平台的数据匹配：根据各个铸坯的生产开始和结束时间，截取相对应的结晶器液面波动偏差曲线；(4)与QMS管理应用平台建立通讯：当QMS管理应用平台收到二级PCS模块发送的铸坯具体信息后向数采平台请求相对应的波动偏差曲线，数采平台收到请求后将相对应的波动偏差曲线传输至QMS管理应用平台。本发明专利技术的目的在于克服现有技术中连铸机结晶器液面波动的评价方法精准度不够的问题，能够快速、准确地评价连铸机结晶器的液面波动情况，方便及时处置波动异常。

【技术实现步骤摘要】
一种快速、准确、多维度连铸机结晶器液面波动的评价方法
本专利技术涉及结晶器液面波动
，更具体地说，涉及一种快速、准确、多维度连铸机结晶器液面波动的评价方法。
技术介绍
结晶器是连铸设备的心脏，钢水在结晶器内的液面波动直接影响铸坯的质量，随着结晶器液面波动的加剧，铸坯皮下夹渣缺陷产生的机率就显著增加，轧后产品质量也随之恶化。同时，结晶器液面波动大还可能造成铸坯纵裂漏钢、夹杂漏钢等恶性生产事故。因此，结晶器液面波动不仅会对铸坯质量产生很大影响，还影响连铸生产的稳定。目前，大部分钢厂以±5mm作为评价结晶器液面波动情况的标准，但是目前存在以下问题：(1)人工无法计算超出结晶器液面波动标准的比例；(2)以浇次或炉次来评价结晶器液面波动情况，未精确匹配到板坯上；(3)部分钢厂只计算液面波动的合格率，评价方法具有局限性；(4)部分钢厂通过浇铸完后查浇注曲线来评价结晶器液面波动情况，实时性不强。经检索，关于结晶器液面波动的评价方法已有大量专利公开，如中国专利申请号：201710348118.7，专利技术创造名称为：一种利用PLC程序统计连铸结晶器液面波动合格率的方法，该申请案公开了一种利用PLC程序统计连铸结晶器液面波动合格率的方法，通过对采集到的结晶器实际液位、结晶器设定液位以及液位允许偏差值进行比较计算，通过计算实现液面波动是否合格的判定；通过浇次开始信号和结束信号计算本浇次总浇注时间以及波动超出液位允许偏差值时间算出本浇次结晶器液面波动合格率。该方法是对整个浇次的液面波动情况进行计算，未能精确匹配到铸坯上，且判定方法较为简单，只是简单的统计结晶器液面波动在某标准范围内的合格率。又如中国专利申请号：2013102876557，专利技术创造名称为：一种结晶器液面波动的控制方法，该申请案公开了一种结晶器液面波动的控制方法，利用原有连铸结晶器液面测量系统、通讯控制系统及塞棒控制系统，并增设液面波动分析系统，利用结晶器液面测量系统的液面检测单元将波动数据实时传入到基于谱分析系统中，分析出稳态及非稳态下浇注条件下对结晶器液面波动频率范围，从而实时检测液面波动，通过控制塞棒来降低拉速，调整保护渣及水口出口角度来减小卷渣发生的概率。该方法能实时的检测、跟踪、控制结晶器液面波动，但是缺少对结晶器液面波动的评价，且未准确地匹配到铸坯上。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中连铸机结晶器液面波动的评价方法精准度不够的问题，拟提供了一种快速、准确、多维度连铸机结晶器液面波动的评价方法，能够快速、准确地评价连铸机结晶器的液面波动情况，方便及时处置波动异常，减少质量损失，提高生产效益。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种快速、准确、多维度连铸机结晶器液面波动的评价方法，包括以下步骤：(1)一级PLC模块的数据采集：液位传感器安装在结晶器内部，用来检测和收集连铸机结晶器内液位波动情况，跟踪每个铸坯长度的编码器A安装在连铸机扇形段上，液位传感器和编码器A均与一级PLC模块电连接，液位传感器和编码器A别将采集到的结晶器液面波动偏差曲线和铸坯浇注时间长度曲线数据以电信号的形式传输至一级PLC模块内存储；(2)二级PCS模块的数据采集：二级PCS模块与一级PLC模块电连接，采集一级PLC模块中的相关数据并经过二级PCS模块中的模型计算后得到各个铸坯的头部起始位置、铸坯长度、铸坯尾部结束位置、铸坯号、炉号等数据；(3)数采平台的数据匹配：数采平台通过数采仪采集一级PLC模块内的结晶器液面波动偏差曲线和铸坯浇注长度时间曲线，并上传至数采平台数据库内，同时数采平台通过数据集成框架直接连接二级PCS模块的数据库中读取相关参数并上传至数采平台数据库内，数采平台根据各个铸坯的头部起始位置和尾部结束位置数据对应到铸坯浇注时间长度曲线上获得各个铸坯的生产开始时间和结束时间，并根据各个铸坯的生产开始和结束时间截取相对应的结晶器液面波动偏差曲线；(4)与QMS管理应用平台建立通讯：QMS管理应用平台与数采平台电连接，当QMS管理应用平台收到二级PCS模块发送的铸坯具体信息后，根据铸坯的具体信息向数采平台请求与该铸坯相对应的结晶器液面波动偏差曲线数据，数采平台收到请求后将与该铸坯相对应的结晶器液面波动偏差曲线数据传输至QMS管理应用平台。作为本专利技术更进一步的改进，步骤(3)中还包括数据归档：将与各个铸坯相对应的结晶器液面波动偏差曲线数据根据各个铸坯的生产开始和结束时间进行归档整理，并存储在数采平台数据库的数据表中。作为本专利技术更进一步的改进，还包括步骤(5)质量因子计算：铸坯液面波动不合格比例质量因子S1：获取铸坯结晶器液面波动偏差曲线的总点数，以±X1mm作为评价铸坯结晶器液面波动的标准，其中X1的范围是(3-10)mm，获取铸坯液面波动偏差曲线超过±X1mm的点数为不合格点数，用不合格点数/总点数得到不合格点数的比例为液面波动不合格比例质量因子；铸坯结晶器液面波动平均值质量因子S2：对铸坯结晶器液面波动偏差曲线取绝对值，然后计算绝对值后的平均值来评价铸坯结晶器液面波动。作为本专利技术更进一步的改进，还包括步骤(6)铸坯质量评估、处置：根据计算出的铸坯液面波动不合格比例质量因子，对铸坯的结晶器液面波动情况进行评估，并作出相应的处置，当铸坯液面波动不合格比例质量因子S1＜阈值A时，阈值A的范围是8％-40％，铸坯合格，否则按照液面波动平均值质量因子进行下一步处理，具体处理方法如下：当铸坯液面波动平均值质量因子S2＜阈值B1时，阈值B1的范围是(2-4)mm，铸坯合格；当B2＞铸坯液面波动平均值质量因子S2≥B1时，铸坯扒皮清理后合格；当铸坯液面波动平均值质量因子S2≥B2时，阈值B2的范围是(4-8)mm，铸坯降级。作为本专利技术更进一步的改进，步骤(1)中的液位传感器采用VUHZ电磁结晶器液位检测器。作为本专利技术更进一步的改进，步骤(2)中二级PCS模块采用SQLSever数据库方式进行存储。作为本专利技术更进一步的改进，步骤(2)中二级PCS模块采用Oracle数据库方式进行存储。作为本专利技术更进一步的改进，数采平台与QMS管理应用平台之间通过TCP/IP的通讯方式完成请求应答模式的数据传输。作为本专利技术更进一步的改进，火切机上安装有编码器B，当铸坯开始被切割时，编码器B开始计数，当铸坯切割结束时，一级PLC模块接收到编码器B传输的信号，并将相应的信号发送至二级PCS模块，触发二级PCS模块发出铸坯产出事件信号后，将该铸坯相关的具体信息发送至QMS管理应用平台。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)传统的评价结晶器液面波动是通过对浇次和炉次的结晶器液面波动进行评价，会造成结晶器液面波动正常的铸坯降级处理，导致质量损失；且每块铸坯的液面波动严重程度难以评价，按照统一的标准进行处置会导致铸坯处置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速、准确、多维度连铸机结晶器液面波动的评价方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)一级PLC模块的数据采集：液位传感器安装在结晶器内部，用来检测和收集连铸机结晶器内液位波动情况，跟踪每个铸坯长度的编码器A安装在连铸机扇形段上，液位传感器和编码器A均与一级PLC模块电连接，液位传感器和编码器A别将采集到的结晶器液面波动偏差曲线和铸坯浇注时间长度曲线数据以电信号的形式传输至一级PLC模块内存储；/n(2)二级PCS模块的数据采集：二级PCS模块与一级PLC模块电连接，采集一级PLC模块中的相关数据并经过二级PCS模块中的模型计算后得到各个铸坯的头部起始位置、铸坯长度、铸坯尾部结束位置、铸坯号、炉号等数据；/n(3)数采平台的数据匹配：数采平台通过数采仪采集一级PLC模块内的结晶器液面波动偏差曲线和铸坯浇注长度时间曲线，并上传至数采平台数据库内，同时数采平台通过数据集成框架直接连接二级PCS模块的数据库中读取相关参数并上传至数采平台数据库内，数采平台根据各个铸坯的头部起始位置和尾部结束位置数据对应到铸坯浇注时间长度曲线上获得各个铸坯的生产开始时间和结束时间，并根据各个铸坯的生产开始和结束时间截取相对应的结晶器液面波动偏差曲线；/n(4)与QMS管理应用平台建立通讯：QMS管理应用平台与数采平台电连接，当QMS管理应用平台收到二级PCS模块发送的铸坯具体信息后，根据铸坯的具体信息向数采平台请求与该铸坯相对应的结晶器液面波动偏差曲线数据，数采平台收到请求后将与该铸坯相对应的结晶器液面波动偏差曲线数据传输至QMS管理应用平台。/n...

【技术特征摘要】
1.一种快速、准确、多维度连铸机结晶器液面波动的评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)一级PLC模块的数据采集：液位传感器安装在结晶器内部，用来检测和收集连铸机结晶器内液位波动情况，跟踪每个铸坯长度的编码器A安装在连铸机扇形段上，液位传感器和编码器A均与一级PLC模块电连接，液位传感器和编码器A别将采集到的结晶器液面波动偏差曲线和铸坯浇注时间长度曲线数据以电信号的形式传输至一级PLC模块内存储；
(2)二级PCS模块的数据采集：二级PCS模块与一级PLC模块电连接，采集一级PLC模块中的相关数据并经过二级PCS模块中的模型计算后得到各个铸坯的头部起始位置、铸坯长度、铸坯尾部结束位置、铸坯号、炉号等数据；
(3)数采平台的数据匹配：数采平台通过数采仪采集一级PLC模块内的结晶器液面波动偏差曲线和铸坯浇注长度时间曲线，并上传至数采平台数据库内，同时数采平台通过数据集成框架直接连接二级PCS模块的数据库中读取相关参数并上传至数采平台数据库内，数采平台根据各个铸坯的头部起始位置和尾部结束位置数据对应到铸坯浇注时间长度曲线上获得各个铸坯的生产开始时间和结束时间，并根据各个铸坯的生产开始和结束时间截取相对应的结晶器液面波动偏差曲线；
(4)与QMS管理应用平台建立通讯：QMS管理应用平台与数采平台电连接，当QMS管理应用平台收到二级PCS模块发送的铸坯具体信息后，根据铸坯的具体信息向数采平台请求与该铸坯相对应的结晶器液面波动偏差曲线数据，数采平台收到请求后将与该铸坯相对应的结晶器液面波动偏差曲线数据传输至QMS管理应用平台。


2.根据权利要求1所述的一种快速、准确、多维度连铸机结晶器液面波动的评价方法，其特征在于：步骤(3)中还包括数据归档：将与各个铸坯相对应的结晶器液面波动偏差曲线数据根据各个铸坯的生产开始和结束时间进行归档整理，并存储在数采平台数据库的数据表中。


3.根据权利要求1所述的一种快速、准确、多维度连铸机结晶器液面波动的评价方法，其特征在于：还包括步骤(5)质量因子计算：
铸坯液面波动不合格比例质量因子S1：获取铸坯结晶器液面波动偏差曲线的总点数，以±X1mm作为评价铸坯结晶器液面波动的标准，其中X1的范围是(3-10)mm，获取铸坯液面波动偏差曲线超过±X1mm的点数为不...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛鸣，张炯，范海宁，张立鑫，赵啸，熊华报，白丽杨，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34