基于模糊PID连铸机控制系统的研究与实现

为进一步提升连铸工艺在钢铁冶炼的应用效果,保证铸坯的表面质量和避免漏液等事故的发生,在对连铸机设备简单概述及各部分系统分析的基础上,以结晶器为核心开展了系列研究,重点对其液位和振动的控制系统进行了设计,并明确了对应的控制参数。通过实验表明,所设计的结晶器控制系统可对振动位移进行平稳、快速控制,从而确保产品质量满足要求。

1000~2200 mm宽板坯连铸机结晶器流场优化与应用

为改善某厂超低碳钢连铸过程中出现偏流、跳棒及水口堵现象,通过对中间包透气上水口、塞棒和浸入式水口等连铸功能耐材进行改进,将透气上水口改用特殊的弥散式透气材质,吹入的氩气气泡沿水口内壁形成均匀的气幕,表面气孔率较改进前提高5.2%,防止了夹杂物在水口内壁蓄积,缓解水口堵;将塞棒棒头由中心部位的吹氩孔由1个改为6个,实现360°均匀吹入氩气,减少棒头夹杂物蓄积;将浸入式水口改用无碳,低铝,高硅内衬,改变水口内壁材质,防止浸入式水口堵塞。改进后耐材在超低碳钢上推广应用,使得每浇次跳棒次数减少0.83次、降幅31.8%,水口堵造成的在线更换浸入水口频次减少了0.38支、降幅41.3%,稳定结晶器液面控制精度,提升冷轧卷夹杂合格率0.238%,并提高了单中间包连浇炉数0.53炉、增幅8%,使1000~2200 mm宽板坯连铸机结晶器流场得以优化。

云南某选矿厂浮选机液位自动控制系统改造

为提高云南华联锌铟有限公司选矿厂浮选矿浆液位的稳定性和浮选产品质量,降低设备故障率和设备维护费用,节省人工成本,进行了浮选机液位自动控制改造。改造与应用表明:相较于传统的浮选机手动液位控制,通过增加液位测量装置、液位控制器、气动执行器,对浮选机建设液位自动控制系统,可在DCS远程操作站设置浮选液位系统参数,监控浮选机生产状况,实现浮选机液位的快速、稳定调节。

基于PLC的水池液位智能控制系统设计

为实现对水池液位的智能控制,文中设计了一种基于PLC的水池液位自动控制系统。通过分析水池液位自动控制系统的原理及系统组成,进行软硬件方案设计,利用组态软件进行画面组态和PID参数整定,实现了精准、快速的水池液位智能控制。

基于Smith预估补偿的连铸结晶器液位控制策略

连铸结晶器液位控制系统具有非线性、强耦合和纯滞后等特点,且扰动因素较多,因而传统控制方案难以获得满意的效果。通过研究基于Smith预估补偿的非线性PID控制策略,在对连铸结晶器液位控制系统的辨识模型进行MATLAB仿真分析的基础上,将该控制策略应用于生产实践。结果表明:该控制策略能够明显地改善控制系统的动态品质和抗干扰性能,取得了较好的应用效果。

改进的PSO及其在结晶器液位控制中的应用

针对粒子群算法存在的易于陷入局部极值和收敛速度慢等不足,提出了基于变惯性权重和多种群并行寻优策略的,通过多种群寻优策略来解决陷入局部极值的问题,利用变惯性权重的方法提高收敛速度。并将改进粒子群算法在连铸结晶器液位PID控制器参数自整定中进行了应用研究,仿真结果表明了此算法在PID参数的自整定过程中的有效性。

基于图像识别的吸量管液位检测方法研究

在传统的玻璃量器检定过程中,人工检测方法测量效率和准确度都比较低,不能满足计量院对检定精度和效率的要求,文中设计了一套基于图像识别的高精度吸量管自动检定系统。该系统由图像处理和硬件控制两部分组成,选用DSP和Windows系统作为硬、软件平台。对采集的液位图像用OpenCV进行灰度化、滤波、图像分割、液位识别,最终得到凹液面的纵坐标。通过计算凹液面与检定点的像素差来控制蠕动泵的通电时间,从而控制放水速度的快慢,实现闭环PID控制。实验结果表明该方法具有较高的鲁棒性和较快的测量速度,液位测量精度可达到0.1 mm。

攀钢低合金钢板坯角横裂缺陷的控制技术

分析了结晶器液面波动、结晶器锥度、结晶器冷却制度、连铸保护渣、二冷制度等连铸工艺对低合金钢板坯角部横裂纹缺陷的影响,在此基础上,提出了改善板坯角部横裂纹的有效措施,即稳定结晶器液面、优化结晶器锥度、弱化结晶器冷却和连铸二次冷却,改进连铸保护渣等。研究结果经实施应用,明显减轻了板坯角部横裂纹缺陷,消除了因低合金高强度钢连铸坯角部横裂纹缺陷引起的热轧板卷边裂缺陷。

基于PID控制的镁合金低压连续铸造系统设计

针对镁合金低压连续铸造工艺,以复合模糊PID作为控制策略,通过对升液管口的镁合金液面进行精确升降控制,实现镁合金低压连续铸造的连续化生产。利用该模糊PID控制不仅实现了对镁合金低压连续铸造过程的精确控制,提高镁合金低压连续铸造生产效率,而且有效减少铸件中的氧化夹杂缺陷。

连铸机液位自动控制系统设计

在比较连铸机液位控制系统各组成部分形式和特点的基础上,采用涡流检测技术与步进电动缸技术相结合实现结晶器液位的闭环自动控制。硬件设计上,完成了液位控制系统各组成部分的设计选型。下位机软件设计上,采用PLC自带的PTO输出口控制步进电动缸的位置间接控制进入结晶器的流量,采用成熟的PI控制算法实现液位的闭环控制。

电磁搅拌作用下电流强度对结晶器内液面波动的影响

以某钢厂准ф250 mm连铸圆坯结晶器电磁搅拌为研究对象,采用电磁—流体单相耦合的方式及流体体积函数VOF模型,建立描述结晶器电磁搅拌作用下液面波动的数学模型,研究电磁搅拌作用下电流对液面波动的影响。结果表明,,随着电磁搅拌强度增强,液面波动变得剧烈,甚至出现卷渣现象。卷渣现象可通过调整搅拌器安装位置,或者调整浸入式水口深度改善。

基于MCGS的AI智能调节仪液位控制研究及实现

介绍了基于MCGS的智能仪表液位控制系统组成和控制算法。以THJ-3高级过程控制实验装置为基础,构成了以中水箱液位为副控变量、下水箱液位为主控变量串级控制系统。系统采用AI智能调节仪并运用PID控制算法在组态软件MCGS中进行了实验测试,结果表明该系统可实现数据采集、动态数据显示和现场设备的实时监控,调试和运行。实现了对过程参数的无稳态误差控制,具有良好的稳态性能和动态性能。

一种鲁棒预测控制方法及其在连铸中的应用

针对连铸机结晶器液位控制系统中一些常用控制方法无法克服由拉速剧烈变化或其它扰动构成的有色噪声的影响这一实际问题，在已有模型的基础上建立了一种包含有色噪声的更为简单实用的模型，同时将基于此模型的一种能克服有色噪声扰动的广义预测控制方法用于结晶器液位控制。实验结果表明，采用该方法后结晶器液位偏差较小，系统鲁棒性大大改善。

医用输液自动报警控制系统的开发与应用

针对传统输液依靠人工控制和监视的问题,开发了一种医用输液自动报警控制系统。系统以MCS-51单片机为控制核心,采用红外光电式传感器对液位和点滴速度进行检测,通过步进电机控制松紧机构自动调整点滴速度,实时显示输液信息并进行声光报警。经临床应用结果表明,该系统具有检测准确,响应速度快,安全可靠等优点。

火烧试验自动控制系统设计

环境试验中为考核产品贮运安全特性要进行火烧试验,为此设计了油位自动控制系统来精确控制油池燃烧时间。本文简要介绍了系统构建、控制流程、算法及软件设计。由于控制系统可通过跟踪计算燃烧速度来不断调节补油量,从而达到自适应精确控制燃烧时间的目的。通过实际火烧试验考核,证明了系统可以自动完成油量计算、控制,也验证了其工程应用可靠性。

模糊控制技术在连铸机结晶器液位控制中的应用

通过对连铸机结晶器液位控制系统的分析 ,介绍了模糊控制技术在结晶器液位控制中的应用和模糊控制规则的建立。实际应用表明该系统具有稳定性好、控制精度高。

连铸异钢种连浇中间包内钢液流动的数值模拟

本文针对某钢厂异钢种连浇过程中中间包内钢液的混合过程进行了数值模拟,分析比较了液面高度和拉速对混浇时间和过渡坯长度的影响。结果表明:增加拉速,降低液面,减少中间包内剩余钢水量,有利于缩短混浇时间,减小过渡坯长度。同时,在各工况条件下,近流混浇时间最短,中流较长,远流最长。

钢包下渣检测系统应用实践

介绍了鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司板坯连铸机振动式钢包下渣检测系统的检测原理、功能及特点。实践表明,该系统运行稳定,钢包下渣检测的总有效率达97%以上,中间包重量波动在±1 t内的罐数达98%以上。

连铸机结晶器的液位自动控制

济钢第三炼钢厂采用以Co60为放射源的同位素式钢水液面计 ,由接受装置、计算机处理系统、塞棒液压缸控制系统传感器及控流机构组成液位检测控制系统 ,根据射线强度的变化检测控制钢水液面高度。同时指出 ,塞棒头和上水口要选用质量好的耐材以及系统的校正和安全等系统应用中应注意的问题。生产中结晶器液位自动控制与手动控制相比 ,提高了连铸机的作业率 ,结晶器液位波动由± 5 %降为± 3 %。

液位控制系统实验台的研制

为《自动控制原理实验》设计的实验台。可利用灵活多变的开关硬件系统,实现模拟电路典型控制环节实验;还可利用丰富的软件资源,实现计算机软件典型控制环节。并且软件控制算法为独立的模块可以编写不同的控制算法来实现控制。实验结果表明:该液位控制系统实验台可以实现硬件和软件独立控制液位,满足更高层次教学和科研要求。