连铸质量判断专家系统

热轧薄板坯连铸二级在线质量控制系统面对日益严峻的钢铁形势，只有质量优良才能赢得市场。

为了使在生产过程中，使质量可控，建立了质量控制系统。

1 质量控制系统模型概述质量控制系统模型（简称QCS），基本的理论是先建立一些质量规则，按照这些规则检测生产过程中存在或可能存在的瑕疵.这个系统也帮助操作工控制产品的质量，，同时也帮助质量确认部门了解产品质量的级别。

2 QCS的工作步骤如下（1）冶金工程师决定产品质量规则的详细条目。

这些规则可以直接基于实际的过程变量，或者两个或更多的变量建立的表达式，这些规则用进程工作站插入到二级系统中。

质量规则用来识别在哪个区域违背了物料的质量。

（2）冶金工程师然后分组这些规则，把其中一组规则应用到每个生产实例中。

（3）二級系统浇次一开始就获取相关质量规则，从一级读取实际生产数据，用这些质量规则检测在铸流里面物料的质量。

（4）关于浇铸过程中的当前质量信息是在操作工工作站界面是连续更新的，允许操作工检查，在必要的时候采取必要的措施。

（5）当板坯被切完，报表数据就会产生：①质量级别，这是最低级别的检测产品质量的分界线。

②违背产品质量规则的条目，以及在什么位置，哪些参数违背质量规则。

3 QCS 执行下列功能（1）获得特定区域的过程变量。

（2）跟踪产品，同时将过程变量的实际值和QCS设定值进行比较。

（3）返回每个产品的质量数值。

4 QCS 能定义的每个产品的信息（1）在QCS控制下的每个变量的最小/最大/平均/标准的偏移量。

（2）在QCS控制下变量和表达式超出有效范围的产品的物理的启/停位置。

5控制方法在连铸，许多过程变量以不同的方式和在设备的不同位置影响产品质量。

例如，中包钢水温度和主冷水流量影响在结晶器中那部分产品的质量，而二冷水流量影响产品的其他部分。

QCS间隔一段时间，从一级获得数据，一次采样包含所有的进程变量.质量控制规则根据这些得到的变量值判定铸流的每个虚拟切片的质量级别。

炼钢连铸动态调度专家系统设计与仿真[摘要] 针对炼钢连铸的生产特点,研究了炼钢连铸动态调度专家系统。

系统通过混合知识表示形成知识网络,构建树状层次结构实现知识库模块化管理,运用推理机实现动态调度策略实时推理,加强了系统的柔性和知识的重用性。

系统能够根据调度方案和生产数据实时监控生产过程,及时识别扰动,并实现重调度。

仿真结果表明,系统具有很好的实时性和交互性,能够保持生产的稳定运行。

[关键词] 动态调度;专家系统;炼钢连铸;系统仿真0引言炼钢连铸是钢铁生产的关键部分和瓶颈工序,在炼钢连铸生产过程中,必须能够对各种突发事件做出快速应对,在异常情况下动态调整生产计划,确保生产顺利进行。

因此,炼钢连铸动态调度的研究对钢铁生产具有重要意义[1]。

专家系统作为人工智能的一种系统化方法,在动态调度研究中占有重要的地位[2][3]。

将专家系统用于动态调度的研究,可以有效解决模糊的、非结构化和半结构化的问题。

本文对炼钢连铸动态调度专家系统进行研究和设计开发。

该系统可以根据已知调度方案和车间生产实绩,追踪物流生产情况,在检测到动态扰动时及时报警,并针对扰动特点选用适当的重调度方法生成新的调度方案,保证生产持续稳定进行。

1系统总体结构炼钢连铸是钢铁生产的重要工序,包括炼钢、精炼和连铸3个阶段,可以抽象为多阶段、多作业、多并行机的混合流水车间调度问题(Hybrid Flow Shop Scheduling)。

此外,炼钢连铸生产调度又具有特殊性,要求一定炉次范围内必须连续浇铸,且钢水只允许在各工序间等待较短时间,这使得动态调度更具复杂性。

炼钢连铸动态调度系统的作用是在线监控炉次作业的物流加工情况,识别异常扰动事件,并实时决策是否重调度。

炼钢连铸生产过程中常见的扰动主要有3类:时间类扰动,包括开始时间提前或延迟、加工时间缩短或延长等;设备故障类扰动,包括设备停机、设备速度异常等;产品质量类扰动,包括钢水成分波动、钢水温度波动等。

炼钢连铸结晶器专家系统可靠性开发作者：张菁文来源：《科技视界》 2014年第22期张菁文（济南钢铁集团有限公司，山东济南 250101）【摘要】本文针对炼钢结晶器系统在实际工作环境中由于高温、高湿度、连续振动等因素造成预报不准确导致生产中断的问题，通过研究专家系统的检测原理及组成，在硬件和软件两方面进行了开发，有效的提高了系统运行的可靠性、精确性，基本上杜绝了漏报、误报和返工问题，为连铸机的正常生产运行提供了可靠的保障。

【关键词】炼钢结晶器系统；专家系统；可靠性０概述炼钢结晶器专家系统是对炼钢结晶器内部铸流漏钢趋势做出分析、预测以及反馈控制信号、预防铸机漏钢的系统工具。

它是通过模型对计算、分析来监测结晶器内部铸流的综合情况，自动降低拉速来避免结晶器漏钢。

结晶器厂家的系统未充分考虑，也多次造成全线生产中断，达不到准确预报的要求。

针对系统可靠性能下降进行开发势在必行。

1 结晶器专家系统的检测原理及系统组成结晶器工作状况将直接影响连铸机的安全生产，为了保证生产的稳定和提高铸坯质量，通过对生产过程中结晶器运行参数的处理，结合结晶器漏钢成因与机理，进行检测结晶器内铸流的漏钢趋势并发出有效的报警信号，同时自动地向连铸机L1机系统反馈降低拉速的信号或通过HMI提醒操作人员手动降低拉速，从而避免结晶器漏钢事故[1]。

2 硬件系统的开发2.1 电偶与连接缓冲器结晶器专家系统的主要数据来源是热电偶，由于属于微型精密产品，现场使用中经常出现故障，上线后出现波动，为了保证正常拉钢，被迫加以屏蔽。

针对结晶器振动剧烈特点，为克服振动台在生产中带来的振动影响，保证测量数据实时可靠，开发了统一尺寸的电偶与塞管连接器[2]，保证每个连接件都可以准确可靠。

2.2 大容量中继补偿导线的开发原有系统在投于生产半年后经常出现信号衰减，有时信号丢失；为保证信号在高温高湿度环境中传输可靠，自己根据欧洲标准转化了12种连接件，开发了国产微型K信号补偿导线，制作备用传输线路2条，有效的保证了上百个信号100％的准确传递。

结晶器专家系统在连铸机中的应用作者：孔德才摘要：结晶器专家系统作为一个工具去分配、收集、储存、比较和将结晶器所有数据参数可视化。

这些数据与设定值相比较，可以帮助分析浇铸过程中的问题或产生报警信息或改变浇铸作业进程，结晶器专家系统的运行对于操作人员监控浇铸进程是非常有利的，由于在线的可视性，员工可找到最佳最稳定的浇铸进程。

关键字：结晶器专家系统漏钢预报结晶器热流The Application of The MOLDEXPERT System in The CCMKong Decai(The No.3 Steel-making Plant of Jinan Iron & Steel Group Jinan 250101, China) Abstract The MoldEXPERT is a tool to acquire, store, compress and visualize measurement data of the mold, with the advantage of gathering all data in one system. For some applications, these data are compared to limits and setpoints. This interpretation may help to analysis casting problem or yield to alarms or change of the casting practice. The MoldEXPERT system is a useful tool for personnel to monitor the casting practice, Due to the on-line visualization, the personnel get a feeling for optimal and stable processing.Key words The MoldEXPERT system breakout prevention mold heat flux0. 前言在钢水连续浇铸过程中，结晶器是铸机设备中非常重要的设备，结晶器工作状况将直接影响铸坯质量。

第4期 2011年7月连铸Continuous CastingN o.4July 2011铸坯质量判定与诊断系统研发及应用韩传基1, 高 仲1, 安航航1, 孟宪俭2, 李洪建2, 张 伟2(1.中冶连铸北京冶金技术研究院,北京100028; 2.山东钢铁集团莱钢银山型钢有限公司炼钢厂,山东莱芜271104)摘 要:介绍了目前国外现有的几种铸坯质量判定系统的原理及应用情况,但在国内由于技术和经费的原因,国产的铸机上,还未真正应用铸坯质量判定系统,为此中冶连铸技术工程股份有限公司在国产铸机上自主研发并成功在线应用了铸坯质量判定系统,详细介绍了该系统的功能、原理和特点。

该技术在莱钢应用取得较好的成果。

关键词:连铸坯;质量判定系统;应用文献标志码:A 文章编号:1005-4006(2011)04-0043-04Development and Application of QualityEstimation System for SlabH AN Chuan -ji 1, GAO Zhong 1, AN H ang -hang 1, M ENG Xian -jian 2,LI H o ng -jian 2, ZH ANG Wei 2(1.M etallurg ical T echnolo g y Research Institut e o f CCT EC in Beijing ,Beijing 100028,China;2.Yinshan Sectio n Steel M ill o f Laiwu Ir on and Steel Co.,L aiw u 271104,Shando ng ,China)Abstract:Principle and application of several kinds of Determination System of Slab Q uality abroad at present w ere intro -duced;however ,because o f restr aint from techno log y and funds,Determination System of Slab Q uality hadn .t been applied in the do mest ic casting machine.T herefor e CCT EC autonomo usly dev elo ped Q uality Estimatio n System for domesic co nticaster s,w hich w as applied on the line successfully.T he funct ion,principle and characterist ics o f Q ES wer e int roduced in detail and applicat ion of Q ES in Laiwu has steel has achieved better results.Key words:casting slab;quality estimation system;applicat ion作者简介:韩传基(1966)),男,博士,研究员; E -mail:zh oum3941@; 收稿日期:2011-01-29热装热送、薄板坯连铸连轧等紧凑型生产流程技术,需要及时在线预报和检测铸坯质量,这对确保生产的连续性、提高产品质量及降低生产成本具有重要的意义。

连铸坯质量预测专家系统的研发与应用孙丹1），钱宏智1），王胜东2），蒋学军1），胡丕俊1）（1 北京首钢自动化信息技术有限公司自动化研究所，北京100041；2 河北首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼钢部，唐山063200）摘要：本文通过总结连铸坯表面质量和内部质量的影响因素，采用VC++编程语言，将基于冶金专家知识的连铸坯质量预测规则程序化，研发出一种连铸坯质量在线预报系统，实现连铸生产过程的铸坯质量的在线自动预测。

连铸坯质量预测专家系统的研发与应用对京唐4#连铸机实际生产具有指导意义，有利于连铸过程工艺参数的不断优化。

关键词：连铸坯，专家系统，质量判定规则，在线预测中图分类号：TF345.1 文献标识码：AResearch and Development of the Casting Slab QualityPrediction Expert SystemSUN Dan1），QIAN Hong-zhi1），WANG Sheng-dong2），JIANG Xue-jun1）,HU Pi-jun1）（1、Beijing Shougang Automation Information Technology Co.，LTD Automation Department，Beijing 100041；2、Shougang Jintang Iron & Steel Co., LTD Steelmaking Department，Tangshan 063200）Abstract：In This paper，we summed up the quality of continuous casting slab’s influencing factors, used VC++ programming language to develop a Casting Slab Quality Prediction Expert System，which based on the expert system for quality prediction rules and used Level 2 control software communicated with the basic automation control system data. It can predict the quality of the slab which is casting automatically, the Casting Slab Quality Prediction Expert System can help the Engineers optimize the continuous casting parameter of No.4 slabcaster in Shougang Jintang Iron & Steel Co., LTD.Key words：Continuous casting slab，expert system，quality predicate rules，prediction on-line1前言近年来，热送热装和直接轧制紧凑化工艺技术得到了快速发展。

智能专家系统在宽厚板连铸机中的应用
宽厚板连铸机是一种钢铁冶炼较大的设备，在生产过程中，存在许多缺陷和故障，这些操作工作容易出现问题，如何有效解决故障和问题，是提高工作效率和设备生产率的重要环节。

在这种情况下，智能专家系统的应用就显得尤为重要。

智能专家系统是一种基于计算机软件的知识系统，它模拟人类专家的知识以及行为，具有诊断和协助决策功能，是机器缺陷诊断和维修中常用的智能诊断系统，它能把工程师和机械及电气设备联系起来，帮助用户准确的诊断和解决问题，提高生产率，改善产品质量。

在宽厚板连铸机中，智能专家系统可以收集和处理各参数数据，形成多种诊断结果，提供实时产品质量评估和预警。

通过模式识别算法解决复杂的量到质的转换任务，确定重要参数、超出参数范围等，以保证连铸机的正常运行。

另外，智能专家系统还可以结合工厂煤气，把损失量转化为投资量，以确定运行是否有利可图，更加明确收益，提高工站的利用率和连熔机的生产效率。

同时，智能专家系统还能跟踪数据分析，分析设备的运行状态和使用情况，及时发现存在的问题，提供及时的报告。

它可以快速定位和诊断故障、精确诊断故障，实现自动分析和处理，有效地改善宽厚板连铸机出现的故障，降低维修人员的工作量，提高故障处理和管理效率，从而提高经济效益。

因此可以得出，智能专家系统在宽厚板连铸机中具有重要作用。

通过把智能专家系统与宽厚板连铸机相结合，能够实现宽厚板生产过程中的自动监控和诊断，让运行变得更有效、更经济、更便捷，为设备的可靠运行和设备的强壮健康提供技术支撑，从而提高了连铸机的生产效率。

结晶器专家系统蔡娥，许军，白居冰，吴鹏(中冶连铸北京冶金技术研究院，北京1 00081)陈伯瑜，李德辉(福建三钢集团有限责任公司炼钢厂，三明36 5000)摘要：中冶连铸完成了高技术含量、复杂的结晶器专家系统的产业化，实际应用效果良好。

系统除能保证尽量高的准确率和尽可能低的误报率外。

还能帮助连铸生产者“直观”地看到结晶器内部情况，衡量工艺状况，对稳定连铸操作，获得更好的铸坯质量具有积极的作用。

关键词：漏钢预报结晶器专家系统1序言结晶器专家系统是高技术含量、复杂的系统，是综合传感器技术，电气自动化技术，计算机技术，可视化显示技术，数学模型技术的现代化系统。

系统采集有关结晶器工艺参数并经数据处理后将有关数据显示在监控器上，帮助连铸生产者“直观”地看到结晶器内部情况，指导操作员控制连铸机。

如遇异常，系统可发出警报，提醒操作员采取措施，避免生产事故发生。

对稳定连铸操作，获得更好的铸坯质量具有积极的作用。

要实现结晶器专家系统的产业化，必须达到以下功能：漏钢预报模型准确，有效平衡准确率和误报率，使准确率尽量高，误报率尽量低；系统设计必须保证来源数据的可靠，使数据少受干扰；保证有效的数据处理方式，既能高效，又能有效处理异常数据；保证系统的鲁棒性，能适应工艺参数，操作条件，甚至于连铸机变更的变化。

2系统开发2．1结晶器专家系统结晶器专家系统的重要功能是进行漏钢预报，结晶器专家系统(主界面如图1)除能进行漏钢预报外，还能检测热电偶温度，显示结晶器铜板温度云图，显示平均热流，热偶热趋势。

软件致力于帮助客户直观的了解结晶器，预先判断事故，预测铸坯缺陷，衡量现有连铸工艺的合理性。

2．2系统软件特点为了解决产业化的目的。

本系统除了建立自适应型强的模型外，还注重计算机技术的应用。

系统为了解决海量数据的存储问题，开发了独立的文件存储格式，并结合双缓存技术，将数据存储的时间效率与空间效率进行统一处理，实践表明，此技术有效地解决了海量数据的存储与查询问题，并保证了系统高速采样的时问效率难题．热偶信号变化的多样性决定了在漏钢预报过程中模式识别的困难，本系统通过开发信号识别算法，将信号分解成模式基元，不同的基元组合构成了纵多的温度模式，不同的基元产生不同的基元特征信息，在漏钢预报过程中，对基元组合的特征值进行抽取，并进一步计算中间参数，对粘钢现象进行有效识别。