连铸机自动化控制简介

自动化炼钢的原理及应用自动化炼钢是指利用计算机控制系统和自动化设备，对炼钢过程中的各个环节进行自动化控制和监测，以提高生产效率、降低能耗和人力成本，并保证产品质量的一种技术手段。

本文将详细介绍自动化炼钢的原理和应用。

一、自动化炼钢的原理1.传感器技术：自动化炼钢过程中，需要对温度、压力、流量、浓度等参数进行实时监测和控制。

传感器技术通过将这些参数转化为电信号，再通过计算机控制系统进行处理和分析，实现对炼钢过程的自动化控制。

2.计算机控制系统：计算机控制系统是自动化炼钢的核心，它通过接收传感器采集的数据，并根据预设的控制策略，对炼钢过程中的各个环节进行控制。

计算机控制系统可以实现对炉温、炉压、炉容、炉速等参数的自动控制，提高炼钢的稳定性和效率。

3.自动化设备：自动化炼钢需要配备各种自动化设备，如自动加料系统、自动排渣系统、自动测温系统等。

这些设备可以根据计算机控制系统的指令，自动完成炼钢过程中的各项操作，减少人工干预，提高生产效率和产品质量。

二、自动化炼钢的应用1.高炉自动化控制：高炉是炼钢的核心设备，实现高炉的自动化控制可以提高炼钢的生产效率和产品质量。

通过计算机控制系统对高炉的炉温、炉压、炉容等参数进行实时监测和控制，可以实现高炉的稳定运行，减少能耗和人力成本。

2.连铸机自动化控制：连铸机是将炼钢炉中的熔钢浇铸成铸坯的设备，实现连铸机的自动化控制可以提高铸坯的质量和生产效率。

通过计算机控制系统对连铸机的浇注速度、结晶器温度、结晶器液面等参数进行实时监测和控制，可以实现连铸过程的自动化控制，减少人工操作，提高产品质量。

3.炼钢厂自动化管理系统：炼钢厂的自动化管理系统是整个炼钢过程中的指挥中心，它通过计算机控制系统对炼钢过程进行全面监测和控制，实现生产计划的调度、设备的故障诊断和维修、产品质量的监测等功能。

炼钢厂的自动化管理系统可以提高生产效率和产品质量，减少人力成本和能耗。

4.智能化炼钢技术：随着人工智能和大数据技术的发展，智能化炼钢技术逐渐应用于炼钢生产中。

连铸机自动浇铸控制系统应用及问题研究摘要：连铸机的使用，是企业生产流程中最重要的设备，使用流铸机有利于把钢水浇铸成所需要的大小，形状。

连铸机的不断更新和发展，体现了工艺的进步，体现了我国科学技术的进步，有利于提高我国产品的质量，使我国在激烈的市场竞争中处于优势。

本文对连铸机自动浇铸控制系统的组成及应用进行了探讨。

关键词：连铸机；自动浇铸；控制；对策连铸机自动浇铸，有利于降低人力成本，提高产品的质量，优化生产流程。

在浇铸的过程中，液位的变化是浇铸过程中最重要的一个部分，液位变化的幅度有可能对浇铸的质量造成巨大的伤害，可能会对产品的质量造成巨大的破坏。

基于自动化时代背景下，“智能化”是连铸机运行升级主要方向，智能调度技术将成为机械工程建设的核心支撑。

1. 连铸机自动化控制系统概述连铸机自动化控制系统主要有液体变动控制系统、实时数据收集、数据预警、实时监控以及连铸机浇铸处理系统等构成。

1.1连铸机自动化控制原理连铸机浇铸自动化控制的原理，主要是使用液位变动来对连铸机浇铸进行合理的控制，将液位变动实时地传递在平台上，连铸机浇铸的人员根据控制平台上所获得的数据进行实时的处理与控制，并设计出最合理的方案进行实时合理的处理，实现连铸机浇铸自动化的合理的运行，有利于企业产品的质量以及标准化。

1.2控制效果（1）控制系统的精度高。

铸坯断面130 mm×130 mm，控制精度<±5 mm；铸坯断面160 mm×160 mm，控制精度≤±3mm；（2）对电动缸采用高精度的处理方式。

在对电动缸安装时，采用比较精密的处理方式进行处理，进行合理的维护；（3）适应性研究。

在评价企业的适应性的时候，应该综合考虑企业钢的适应性。

（4）稳定性研究。

在评价连铸机浇铸的控制效果的时候，综合评价企业的稳定性，使连铸机浇铸产品更加稳定。

1.3冶金效果（1）连铸机浇铸自动化，有利于利用生产流程中的规模化的程序，及时处理在连铸机浇铸的产品中所包含的夹杂物，实现产品质量的提高，以及有利于提高其在市场中的竞争力。

Level 3 生产控制级
Level 2 过程控制级
连铸控制模型 铸坯质量判定模型 生产状况监视 快速分析室检化验管理 数据通信
Level 1 基础自动化
Level 0 设备控制级 炼钢工艺过程
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连铸自动化控制技术
总体概述 连铸2级自动化系统 动态二次冷却模型 主要业绩
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连铸二次冷却技术
1 二次冷却控制的目的 为避免铸坯表面冷却不当,可采用气水雾化冷却技术, 使铸坯表面得到大面积喷射,保证整个铸坯表面冷却均匀. 而冷却强度的控制要复杂些.二次冷却水如果局部过 强,可能引起铸坯表面裂纹;过弱则会导致铸坯鼓肚而产生 内部缺陷.因此,要达到适当的冷却强度,合理控制二冷段内 的冷却水流量,是整个连铸二次冷却控制的关键.
连铸主操作室
切割操作室
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2级连铸过程控制系统的目的
通过二次冷却控制模型，提高铸坯质量 通过切割优化和质量判定模型，提高金属收得率 延长设备寿命，降低能源消耗 简化操作，提高劳动效率 对过程数据存储、记录和处理，进一步提高生产水平
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2级连铸过程控制系统的功能
Level 3 生产控制系统功能 Level 2 过程控制系统功能 冶炼过程优化
为模型计算准备和 收集相关数据: – 大/中包钢水数据 – 结晶器数据 – 二冷段数据 – 生产计划数据 – 冶炼标准数据 – 等等
数学模型，包括： – 动态冷却模型 – 切割长度优化 – 铸坯质量判定 – 浇铸速度计算
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连铸二次冷却技术

3.2.2 连铸机自动控制系统
板坯自动化系统结构图
1、过程优化系统——2级（L2）功能
（1）生产控制
①生产计划: 生产控制是L2的核心功能，它以 详细的跟踪信息支持二级工艺模型的运行。
②炉次节奏控制:为保证连浇和板坯热送，连 铸机必须与炼钢和轧钢的生产匹配，系统提供剩余浇 铸时间，要求下一个钢包到达时间以支持生产同步。 ③跟踪系统:
2、人机接口系统——1.5级(L1.5)功能
人机接口系统HMI是操作者和浇注系统之间对话的工具，按 照工艺要求在不同的工艺区域分别设置一台或多台HMI计算机， 每台计算机即显示1级画面又能够显示2级画面，还能显示连铸 机所有画面。通过HMI能完成浇注过程的所有检控功能。
人机接口示意图
3、基础自动化系统——1级（L1）功能
a.炉次跟踪：
b.铸流跟踪 c.产品跟踪
（2）工艺模型
①中间罐混合模型
中间罐混合模型示意
② 二冷模型 一般采用表面温度控制策略，根据钢种、拉速、中间罐温 度、铸坯宽度和厚度周期计算每个冷却回路的水流量，使铸 坯在不同位置的表面温度与设定的规程相匹配。同时根据实 际的水流量计算出铸坯实际的表面温度。 ③ 液芯模型 根据二冷模型的计算结果，进行坯壳厚度的实时计算。 计算沿着铸流方向及与之垂直的方向同时进行，进而得到铸 流方向液芯的形状和固液交界区，用于确定动态轻压下的位 置。


熔炼过程自动控制原理图


3.1.1 冲天炉配料的定量控制
配料计算是冲天炉熔炼中非常重要的环节，是控制铁水化学 成分、满足铸件力学性能的主要途径。
传统的配料方法是采用人工计算，费事且不准确，常常造成 铁水报废。 采用微机配料，可缩短配料计算时间，且计算精度高，而且 可以便于调整配比，进行配料方案优化，从而降低成本，提 高经济效益。 炉料成分选择的原则是：在保证液体金属具有规定质量的同 时，配料成本应最低。 冲天炉配料加料半自动化设备主要有：电磁铁、配料吊车、 自动加料小车、上料提升机、数显电子秤、整流电源及控制 电路组成。

连铸机电气自动化控制系统的应用连铸是通过浇铸、冷凝以及切害等工艺将钢水铸成钢坯。

提升连铸的自动化控制对节约能源，减轻了劳动强度、提高成材率、改善环境具有重要影响。

本文综述连铸自动化系统的构成，以某钢铁企业连铸集散自动化控制系统为例分析连铸自动化控制过程，为钢铁企业提高连铸机自动化控制系统水平提供参考。

标签：连铸机；自动化；控制级；PLC研究连铸机电气自动化控制系统对对企业结构和产品结构的简化和优化、提升经济效益具有重要意义。

一、连铸自动化系统的构成连铸机电气控制系统主要包括现场各种电气元件、智能仪表秘交流传动装置，按功能化分可分为平台控制区域、铸流控制区域、后区控制区域、仪表控制区域四大部分。

1.连铸机平台控制区域自动化控制。

连铸机平台控制区域自动化控制主要是对钢水罐回转台、中间包及中间包车、结晶器吸收风机、二冷水排烟风机以及附属设备电气系统进行控制。

平台控制区域的功能是承接钢水罐，移动中间包与结晶器、排放扇形段二冷区域烟气。

（1）钢水罐回转台在设计上采用变频器传动控制方式，并且在变频器的容量选择上加大了一级。

同时利用变频器的S曲线加减速功能，通过调整S曲线保证加减速曲线的平滑快速，减少对减速机的冲击，然后再通过PLC程序判断变速限位、停止限位等实现旋转过程中高低速的自动切换和到位停车。

（2）中间包的作用是减压、稳流、去杂质、贮存钢水、分流和中间包冶金，为保证中间包车可靠稳定运行，中间包车的走行应该采用变频传动控制方式。

（3）结晶器烟气吸收风机的电气系统的作用是将冷却水与高温的钢水接触产生大的烟气及时排出，结晶器烟气吸收风机的电气系统可用不可逆电机实现。

为使二冷排蒸汽风机不过载，控制的微动开关要设计4个位置检测，即开过转矩、开到位、关到位、关过转矩。

2.连铸机铸流区域的电气控制系统。

铸流区域的电气控制系统是连铸机核心控制部分，主要控制坯连铸机运转方式的选择，结晶器在线调宽，结晶器的振动装置，扇形段压下及压力，扇形段的驱动以及引锭杆和板坯的跟踪等。

短流程连铸连轧成套装备的自动控制系统及其功能和特点随着工业化进程的不断发展，铁路、建筑、汽车等行业对高强度钢材的需求逐渐增加。

而短流程连铸连轧工艺由于其高效率、低成本的优势，成为满足这些需求的重要生产方式。

短流程连铸连轧成套装备的自动控制系统作为其中的核心组成部分，具有重要的作用。

本文将详细介绍短流程连铸连轧成套装备的自动控制系统及其功能和特点。

首先，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统的主要功能之一是实现整个生产过程的自动化。

传统的连铸连轧工艺中，操作人员需要手动控制铸机、轧机等设备的运行，存在操作不准确、效率低下等问题。

而自动控制系统通过引入先进的控制算法和传感器技术，实现对设备各项参数的自动监测和调节，从而大大提高了生产效率和产品质量。

其次，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还能实现生产过程中的数据采集和分析。

通过传感器对设备运行状态、温度、速度等关键参数进行实时监测，自动控制系统能够将这些数据收集起来，并进行处理和分析。

通过对数据的分析，可以发现生产过程中的潜在问题，并及时采取相应的措施进行调整，从而降低了生产事故的发生率，提高了工作安全性。

与此同时，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还具有良好的系统稳定性和可靠性。

在生产过程中，自动控制系统具有快速响应的特点，能够在毫秒级的时间内对设备进行调节和控制。

同时，自动控制系统还具备良好的抗干扰能力，能够在强电磁干扰、温度变化等复杂环境下稳定工作。

这使得自动控制系统能够适应不同的工作环境和生产要求，实现连铸连轧工艺的高质量生产。

另外，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还具备一定的人机交互功能。

在系统界面设计上，考虑到操作人员的使用习惯和操作需求，自动控制系统采用直观简洁的操作界面，方便操作人员对设备进行监视和调整。

操作面板上的指示灯和图形显示，能够直观地显示设备运行状态和异常情况，方便操作人员进行故障诊断和处理，提高了系统的可操作性。

此外，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还具有良好的灵活性和可扩展性。

民 蕾科技 爪 需
板 坯连铸 机 自动控 制
夏永刚 ’ 李宏声 ２
科论 技坛
（、 １一重集团大连 国际科技 贸易有限公 司， 宁 大连 １ ６０ ２ 一重集团大连设计研究院 新品技 术研 究室， 宁 大连 １６０ ） 辽 １６０ 、 辽 １６ ０
摘 要： 主要介绍 了板坯连铸机Байду номын сангаас的 自动化控制和生产工序 。自动化控制的总体设计采 用了集成的 自动化平台， 包括 ＳＥ Ｎ ＩＭＥ Ｓ公 司的监控 、 编程
前言
作者简介 ： 永刚 ， 夏 一重集 团大连国际科技 贸易有限公司 ， 师。李宏声 ， 工程 一重集 团大连设计研 究院新品技术研 究室， 高级工程师。
软件及硬件 的设计使用 ，－ ２ ．￣ｆ太网及 Ｐｏｂｓ Ｙ ｒ ｕ 现场总线的应 用， ｉ ｆ 远程通讯控制的使 用， 使整套连铸机的 自动化控制 系统具有可靠、 稳定、 安全、 易操
作和可扩展等性能和特点。 关键词 ： 板坯连铸机 ； 自动化 ； 监控 ； 编程 ； 工业 以太网 ； 场总线 现 此时可在悬挂操作箱上 按下 “ 浇铸启动 ”按钮 ，浇铸 过程就 自动 近几年 电子技术 日新月异蓬 勃发 展 ，电气控制技术 的发展 相 当成 进 行 。 熟 。我 院在 ２０ ０７年设计 了一套 板坯连铸 机生 产线 ，设 计 生产 １０ ｘ ０ １ 设备故 障可在监控画面上反映。 １０ ｍ板坯 ，年 产连铸坯 １０ 万吨 ，二冷水采用气雾冷却方 式。工 ８ｍ ５约 尾坯控制 ： 艺都是我们 自行编制的 ，三电控制为三电合一的 自 化平 台控制。 动 “ 拉尾坯模式”只是在 “ 铸造模式”的状态下才有效 ，它是在浇铸 １ 系 统 配置 将要结束时 ，由操作人员在悬 挂操 作箱上按 “ 浇铸结束 ”按钮 ， 时 这 连铸 电气控 制系统配置了 四台工控 机 ，一台放置在主 电室 ，一台 将 自动进人 “ 拉尾坯模 式”的工作状态。 放置在二操室 ，另两台放置在主控室 。火焰 切割机 自动化控制 系统成 ４ 连 铸 电气 控 制 系统 主 要 软 件 设计 套供 货。其它设 备采用 Ｓ Ｍ Ｎ 公司 的 ｓ ＿ ｏ Ｌ Ｉ ＥＳ Ｅ ７ ４ ｏ Ｐ Ｃ产 品进 行控制 。 ４１ 冷却水系统设计 ． 应用 了 Ｐｏ ｂ ｓＤ ｒｆ ｕ— Ｐ现场总线技术 ，Ｐ Ｃ通 过 Ｓ Ｅ ７ ５ ｉ Ｌ Ｔ Ｐ ． ４软件编程 ，监 二冷 水动态控制 ：根据二 冷区铸 坯的实际情况来及时改变二冷水 控系统采用基于在 ＷＩ Ｄ ＷＳ Ｎ Ｏ 操作 系统下 的 ＳＭ ＴＣ Ｗｉ ｃ ． 组态监 量 的控制方法叫动态控 制。一般有三种控制方法： Ｉ Ａ Ｉ ｎ ６ ｃ ０ 控软件。 １ 比例控制 ：即二冷水 的水量与拉速成一定 的比例。 ） ２ 系统 组 态 通常表示为 ：Ｑ ａ＋ ＝ ｖｂ 板坯连铸机 由 ＳＥ Ｎ Ｉ ＭＥ Ｓ的 ￥ － ０ ７ ４ ０三套及 远程 Ｉ ／ Ｏ和四台 Ｈ 监 ＭＩ 式中 Ｑ 二冷水 的总量 ，Ｌｒｉ；Ｖ 拉速 ，ｍ ｍ ｎ 、ｂ 常数。 一 ／ｎ 一 ａ ／ ｉ ；ａ － 控站进行控制（ 切割机 自动化控制通过采用编码器信号及摄 像定 尺进行 ２ ）参数控制：建立符合 Ｑ ａ ＋ ｖ ｃ ＝ Ｃ ｂ＋ 的数学模 型，将 ａ 、Ｃ 、ｂ 参数 控制 ，是一套独立 的系统） 。主要功能 ：实现在主控 室、浇铸平 台、配 存人计算机 ，浇铸 时选取对应钢种 的参数 ，根据拉速 自动配置各 回路 。 水 室 、二 操 室 、液 压 室 、大包 平 台 进行 操 作 控 制 。远 程 Ｉ ／ Ｏ使用 水 量 。 Ｅ ２０ Ｔ ０ ，采用 Ｐｏｂ ｓ Ｄ ｒｆ ｕ— Ｐ现场总线 和 Ｐ Ｃ进行通讯 、数据交换 ，Ｐ Ｃ ｉ Ｌ Ｌ ３ 目标表面温度控制 ：考虑了钢种、拉速及 浇铸状态建立数学模 ） 通过工业 以太 网与监控站传输数据。采用 ＳＭＡ Ｉ ｎ ｄ ． Ｉ Ｔ Ｃ Ｗｉｃ ｉ ０制做人机 型 ，根据建立 的数学模 型计算 出目标温度 ，实测铸 坯表面温度 ，根据 对话界面 ， 实现在线修改和监控 的功能 。 二者 的差值 ，自动调整二冷水的水量。 ４２ 电控系统设计 ． ３ 控制对象及生产控 制流程 连铸机 为一机 两流 （ １０ １０ ｍ） １０ ｘ ８ ｍ 。控制对 象包括 大包 回转台 、 １ ）液压站控制设计 。 中间罐 车、煤气烘烤 站 、结 晶器 、拉矫机 、脱锭机 、切 割机 、辊道 、 液压部分包括 ：高压泵 、油箱及 附属 的油位 、温度计及加热器和 移钢机、蒸气排 出风机、液压站 、配水站等 。 冷却器、过滤器 、循环泵 、各种电磁阀及 蓄势器等。 生产控制流程 ： 在液压站有三 台高 压泵 ，在正常情况下 两台工作 ，一台备用 。在 站 内操作箱上有工作方式 选择开关 ，选择几号泵为 备用 ，当液压系统 工作时 ，工作泵启动运行 。当工作泵 出现故 障时 ，自动或人工停止工 作泵再启 动备用泵 。 ２ ）引锭杆跟踪系统。 工作方式及控制内容 ： 手动方式 ： 引锭杆跟踪系统 由引锭杆、安装在 ３ ６号和 ５ ８号辊上 的脉 冲发生 Ｌ 随时可将 工作方式转为手动 。当转为手动时 ，断开 自动控制和有 器及 Ｐ Ｃ的高速计数模块等组成 。 关设备 之间的联锁 ，这时设备运行状 态不发生任何 中断或 改变 ，直到 跟踪 系统分为三部分 ： 操作者 给出新 的控制指令 为止。 ａ ． 送引锭杆阶段 ； ｂ浇铸初期阶段 ； ． 自动方式 ： 连铸机 工作主要是在 自动方式 下进行 。在 自动状 态下 ，仅需要操 ｃ ． 拉尾坯阶段。 ３ ）拉矫和振动的电控设计。 作有关 的几 只按钮 ，其余各设备 的运 行是 由引锭杆跟 踪系统和联锁关 系控制 的。当在 “ 浇铸 ”时，把选择开关转为 “ 手动” ，各设备间的联 拉矫和振动电气控制 系统采用了 Ｓ ＭＥ Ｓ系列的交流变频装 置 ， Ｉ Ｎ Ｅ 锁就 被解除 ，跟踪系统将 继续工作 ，其所送 出的信号不 起控制作 用 ， 其具有高稳 态精度和优 良的动态 响应 ，可通过 内部的 软件进行调试 ， 仅作 为参考 。当把选择开关从 “ 手动”转为 “ 动 ”时 ，自动顺序控 操作简单 。同时该装置具 有高效的故障诊 断功能 ，通过网络接 口进行 自 信息交换 ，拉矫机速度给定通过 Ｐ Ｃ Ｌ 实时控 制 ，以求拉速和二冷水符 制将按照跟踪系统继续进行 。 下列设备 完全与 “ 自动” “ 手动”工作方式选择 无关 ：大包 回转 合工艺设计要求 。振动电机的振动频率也是和拉速同步调节 。 台；ｌ 、２号 中间罐 车；引锭杆存放装置 ；辊 道设备 ；火焰 切割机 ；液 ４ ）切 割 系统 。 切割 系统为成套供货设备 ， 铸坯切割分为 自 动和半 自动两种方式 。 压设备 。 自动方式的切割信号为摄 像定尺发 出达到定 尺信 号 自动发 出切割信号 送引锭控制 ： 半 动方式为达到定尺长度时，人为发 出切割信号 。 当送引锭杆准备好后 ，将开关打到 “ 插入模式” ，在主操作台及悬 来完成 ； 自 结束语 挂操作箱上 “ 插入模式 ”灯亮 。 连铸 机对 自动化水平及 可靠性的要求很 高，本连铸 机从调试到投 如果未准备好 而选择 “ 插入模式” ，此时 “ 插入模式”灯闪烁 ，直 到 “ 准备模式 ”好后为平光 。但这不影响各设备在送引锭前的准备。 产 ，一直正常运行 。实践证 明 ，该系统设计合理 ，安全 可靠 ，操作方 便 ，大大减 轻了工人的劳动强 度 ，提高工作效率 。所有信 号都 是通过 浇铸控 制 ： 如果浇铸条件具 备 ，则各操作 台上 相应 灯亮 ；如果浇铸 条件 不具 工业 以太 网及 Ｐｏｂｓ 场总线来完 成的 ，大 大降低了成本 和施 工难 ｒ ｕ现 ｉ ｆ 度 ，为用户增加了可观的经济效益 。 备 ， 灯闪烁 ， 则 直到进行有关操作后 ， 灯光 变为平光 。

过程监控自动化控制系统在连铸机的应用摘要:主要介绍了济钢第三炼钢厂连铸机过程监控自动化控制系统的构成特点及应用,实现了生产过程的控制实时数据采集和处理等。

关键词:连铸机监控总线0前言济钢三炼钢板坯连铸机工程是济钢“十五”发展的重点工程项目，其自动化控制技术已达世界先引水平。

济钢三炼钢板坯连铸机工程基础自动化控制系统配置，采用德国SIEMENS公司的S7系列产品组成仪控合一的基础自动化控制级，用于主PLC与从PLC之间相互通讯使之现场设备正常运行的媒介摘要:主要介绍了济钢第三炼钢厂连铸机过程监控自动化控制系统的构成特点及应用,实现了生产过程的控制实时数据采集和处理等。

关键词:连铸机监控总线0 前言济钢三炼钢板坯连铸机工程是济钢“十五”发展的重点工程项目，其自动化控制技术已达世界先引水平。

济钢三炼钢板坯连铸机工程基础自动化控制系统配置，采用德国SIEMENS公司的S7系列产品组成仪控合一的基础自动化控制级，用于主PLC与从PLC之间相互通讯使之现场设备正常运行的媒介——PROFIBUS总线。

1 概述第三炼钢厂铸机系统由澳钢联设计，软硬件均采用德国SIEMENS产品，自动化程度处世界领先水平。

该系统在自动化控制方面分为L1（基础控制），L2（过程控制）两级控制，在网络结构上利用各种专用PLC通信处理器构成不同应用不同层次PLC网络,采用PROFIBUS现场总线控制构成PLC网络,可以实现在线监控和在线编程PLC主要采用S7-300、S7-400及C7系列作为主站，远程I/O、变频器等智能单元作为从站，主站与从站采用现场总线PROFIBUS_DP与从站进行通讯。

同时，为了满足各主PLC、各单体设备之间数据的传输，一级系统的通讯网络采用Siemens工业以太网，TCP/IP开放协议，光缆介质，通信速率10Mb/s,采用环形拓扑结构，进行信息的交换。

2 系统组成2.1 硬件配置济钢三炼钢连铸机的电气设备采用德国SIEMENS公司产品，包括PLC、数字传动装置等。

S7-300在无锡某弧形连铸机中的全自动化控制应用一．概述1．工艺概述超低头板坯连铸机近年来，由于纯净钢水生产技术的完善，为小半径连铸机生产无大型夹杂物内弧偏聚的铸坯创造了有利条件，由于多点矫直及连续矫直技术的发展，使过去必须进行全凝矫直的裂纹敏感钢可以带液心进行矫直，连铸机半径不再成为限制拉速的因素。

在这种技术背景下，一种小半径（R=3.5——8米）的弧形多点矫直的板坯连铸机被认为是一种新的更有吸引力的板坯连铸机机型。

由于这种机型设备高度较一般弧型板坯连铸机（R=8——12.5米）更低，钢水静压力更小，因此被称为超低头板坯连铸机2．控制概述西门子PLC控制在各行业尤其是冶金行业，已经具有成熟的控制技术。

在低端产品和高端产品上，都以其控制系统稳定的性能、容易扩展的网络架构、设备间的充分兼容性和适中的价格在各个领域被广泛的应用，具有很高的性价比。

弧形连铸机的控制单元甚多，涉及机、电、仪、液、自动化。

本文从系统的合理分区域控制、控制技术的规范以及合理可靠的控制方式上介绍系统配置和软件设计。

二．控制系统设计这套连铸机包括控制系统由马鞍山卡斯特工程技术有限公司设计、调试，实践证明该系统具有稳定性高、可操作性强、维护方便以及完善的自动化程度控制理念，系统可以从一下三个方面介绍其硬件设计思想。

1．控制系统介绍该系统设计I/O点在1000左右，PLC采用集中控制，不采用远程控制单元的方式进行配置。

在控制方式的设计上分为机旁和远程控制，远程上又有手、自动控制，实现自动化操作。

设计上I/O点全进PLC系统，故简化了电气设计,但对控制系统的稳定性配置和软件设计提出更高的要求。

分区域，单区域独立PLC控制，各PLC间采用对等网连接、profibus－DP接口、FDL协议通讯进行数据交换。

两台HMI终端以及现场一台触摸屏。

PLC跟变频器是硬接线信号实现开关和模拟量信号控制2．硬件配置PLC采用高性能315-2DP，结晶器PLC是314PCU。

炼钢厂连铸自动化控制探讨摘要：连铸是钢铁工业的重要阶段之一。

在钢铁生产中，连铸生产自动化程度直接关系到板材质量和炼钢效率。

因此，自动化控制连铸工艺的生产对于钢铁的可持续发展至关重要。

对于钢而言，连铸自动化是一个使用连铸设备自动控制各种钢种形式的钢水直接流动的过程。

从应用特点的优点来看，可以大大提高企业的经济社会效益。

本研究以钢铁厂连铸自动化控制技术的引进为切入点，探讨技术发展现状，为钢铁厂的技术作用提供了可行性参考。

关键词：炼钢厂；连铸工艺；自动化控制；研究分析前言连铸过程是轧钢到钢的过渡过程。

在此过程中，液态钢通过成型、冷凝和切割转化为固态钢。

因此，连铸过程的成功直接关系到钢的质量、轧钢的质量和产量。

因此，连铸技术的改进和质量是炼钢技术的核心，自动控制系统的设计是连铸技术应用的一个重要方面。

摘要:在引进连铸工艺的基础上，从多个方面分析了自动化和创新在连铸工艺中的应用，以优化炼钢工艺。

一、炼钢厂连铸自动化控制概述1.炼钢厂连铸自动化介绍应用连铸自动控制技术的主要途径是确保集团公司成为产品结构调整、生产线技术升级和发展、技术各方面改造和一体化的重要方向，从更新设备试验箱到提高产品质量的过程中，大大提高了企业的经济效益，从而使钢铁集团公司在市场激烈竞争中占有一席之地，以满足市场需求，在实体自动化生产中不断为了确保整个系统的高级、可靠和高效运行，从而减少过剩容量，创建更多的投资订单，减少过剩存储，从而降低整个过程的资本成本，需要充分利用系统配置优势和概念。

2.基础工艺简介为了调整产品结构，进一步提高产品质量，钢铁在设备升级链中采用连铸自动控制流技术更新现有技术，以提高经济效益，作为技术升级、响应的现状作为当前生产的一部分，钢铁使自动化配置成为系统可靠性和进展的一个条件。

在系统的合理配置和功能配置方面，它具有明显显着的应用优势，有助于避免产能过剩，节约成本，建设和谐社会。

在设计应用阶段，将坯连铸机生产线作为生产线系统控制设备的基本控制领域，采用自动控制技术作为系统的基本结构，从而实现了其在自动控制中的生产要求。

方坯连铸机电气自动化说明书XX连铸技术工程股份有限公司2009·6目录一、电气操作说明1．概述1．1控制说明1．2电气控制柜、操作台2．公用系统2．1 大包回转台2．2 钢包加盖2. 3 滑动水口2．4 中间罐车2．5 二冷室排汽风机2．6 主机液压站系统2．7 出坯液压站系统2．8 油气润滑站系统2．9出坯辊道2．10移坯车2．11翻转冷床3．铸流系统3. 1 结晶器控制系统3．2 拉矫机控制系统3．3 拉坯辊、脱坯辊3．4火切机系统3．5 切前辊道3．6 输送辊道3．7 翻钢机3. 8 升降档板4．仪表配水系统4.1 二冷水喷淋系统二、二冷水自动配水操作说明1.概述1.1.操作说明1.2.自动配水操作简要说明1.3.自动配水的具体操作三、变频器参数表一、电气自动化操作说明1.概述1.1.控制说明根据设计要求，本电气设备设计主要包括MCC马达控制系统和自动控制PLC 系统。

根据工艺要求，MCC设备设计包括大包回转台、中间罐车、排汽风机、拉矫机、切前辊道、输送辊道及存放装置、火切机系统、出坯辊道和主机液压站等设备。

具体请见MCC设备设计图纸R255C3301。

自动化控制系统采用了八台德国西门子SIEMENS S7 300 系列PLC控制系统，其中每铸流一台，共7台；公用一台。

铸流CPU及公用CPU与工作站、工作站与工作站以及工作站与服务器之间的通讯是通过以太网连接的；铸流、公用的CPU 与远程站、变频器之间的连接是通过PROFIBUS网连接的；具体请见PLC设备设计图纸R255C3302 和仪表设备设计图纸R255C3401。

1.2.电气控制柜、操作台箱本连铸机设：1.MCC控制柜(包括变频器柜)28台：其中LZ0-P1~LZ0-P14为公用铸流部分控制柜；LZ1-P1~LZ1-P2~ LZ7-P1~LZ7-P2为铸流部分控制柜。

~380V、~220V电源。

2.PLC控制柜5台：其中PC0为公用控制柜；PC1~4为铸流控制柜。

5 连续铸钢生产过程自动控制连续铸钢能提高钢坯的收得率，节省能耗，减轻劳动强度，实现较高程度的自动化。

因此，近年来在国内外得到了迅速发展，正在逐步取代模铸和初轧机。

连铸机的形式主要有立式连铸、立弯式连铸、椭圆型连铸、旋转式连铸和弧形连铸。

目前常用的是弧形连铸机。

现就这种形式的连续铸钢（以下简称连铸）介绍如下： 连铸工艺流程见图 5.1，钢水经氩战吹氩或吹氮搅拌，并加入废钢调温，使钢水经氩站吹氩0， 然后送到钢水包或吹氮搅拌，并加入废钢调温，使钢水温度调整到钢种液相线以上30~50C回转台，将钢包对准中间罐。

中间罐的作用是保持一定的钢水量，从而使注入结晶器的钢水压力一定，使钢水中的夹杂物及渣子有机会上浮，还可以通过中间罐进行多流连铸及多炉连铸。

在必要时改变中间罐液面高度，也可以调节钢水温度（如钢水温度高，可以保持中间罐低液面；钢水温度稍低，则可以将中间罐的液面保持稍高）。

中间罐的钢水通过浸入式水口注入结晶器（浸入式水口的作用是防止钢水氧化）。

图5.1 连续铸钢生产线结晶器是由铜做成的，用高压软水冷却。

近年来，结晶器内表面镀铬，并用再结晶温度较高的铜和金造成，从而减少结晶器磨损。

结晶器是连铸的关键设备，使钢水外层在此凝成外壳，从而使铸坯与结晶器脱离，并使润滑剂能加入到钢坯与结晶器钢壁之间。

浇注前，引锭装置将引锭送入结晶器；浇注开始后，由引锭装置将初步凝成外壳的铸坯拉引出结晶器。

已经形成薄外壳的铸坯（内心是流体）进入二次冷却区，经喷水继续冷却，直到全部凝固。

当吊车头部进入拉矫辊后，引锭装置便被脱开，安放在固定位置（如:由吊车吊到连铸机旁边的某一空地），由拉矫辊直接拉铸坯，使铸坯继续前进，铸坯经拉矫辊矫直后，再经切割装置切成一定长度的铸坯，送加热炉加热后轧制。

铸坯浇注速度由铸坯尺寸、钢种和产量决定。

板坯浇注速度一般为0.5~1.5 m/min；小方坯的浇注速度一般为4~5m/min。

二次冷却水的强度一般根据经验决定，可根据铸坯热传导编制数学模型，然后用经验修正。

杭钢集团公司转炉炼钢厂卢芬兰摘要：介绍了ROCKWELL控制系统在杭钢转炉连铸机上的应用，简述了其硬件构成、下位编程软件及上位监控软件的功能等。

该控制系统的应用能充分满足连铸生产自动化的要求。

关键词：ROCKWELL控制系统 RSLogix5000 RSView32 连铸机应用1引言ROCKWELL ControlLogix作为Allen-Bradley 下一代的控制系统之一，不仅具有先进的通讯和输入/输出能力，而且能同时提供顺序控制、过程控制、传动控制和运动控制。

ControlLogix模块化的系统，使得用户可以更有效地设计、建立和更改其应用平台，极大地节省时间和费用，保证控制系统的稳定运行。

2ROCKWELLControlLogix的特点(1) ControlLogix平台通过背板提供高速数据传输，提供了一种模块化的控制方法；(2)可以带电插拔系统中的任何模块，而不会对模块造成损坏。

因此可以在维持系统运行时更换故障模块；(3)可通过Ethernet、ControlNet、 DeviceNet等多种方式实现控制器分布式处理；(4)可根据需要，增加或减少控制器和通讯模块的个数，可在一个机架内同时使用多个控制器；(5)能适用于机械振动大、环境温度高以及电气干扰繁杂等各种恶劣的作业环境；(6)结构紧凑，适用于控制高度分散并且配电盘空间有限的应用场合。

3系统设计3.1连铸机控制系统概述连铸机自动化控制系统设计采用“三电”一体化的设计原则。

公用系统与各分流之间互相独立，其中任一流系统发生故障，不影响其它各流的生产。

整个自动化控制系统采用基础级自动化控制系统，采用了两层控制结构：一层由PLC组成控制站，进行过程回路控制、电气设备的顺序与联锁控制，并进行生产工艺过程的数据采集等；另一层由计算机组成操作站，将PLC控制站收集的信息集中，使操作人员能实时监视控制生产工艺过程和设备运行状态，构成一个集中管理、分散控制的自动化系统。

连铸自动化系统介绍连铸自动化系统介绍1、系统概述1.1 系统简介连铸自动化系统是一种在铸造过程中实现自动化控制和监测的关键系统。

该系统利用先进的控制算法，通过无线传感器网络和云计算技术，实现对连铸过程中各项参数的实时监控和调节，提高生产效率和产品质量。

1.2 系统功能连铸自动化系统具有以下主要功能：- 连铸过程参数监测：对连铸过程中的温度、速度、压力等参数进行实时监测，并记录相关数据。

- 连铸工艺控制：根据设定的工艺要求，自动调节连铸过程中的参数，确保产品质量稳定。

- 异常报警与故障诊断：对连铸过程中的异常情况进行实时监测，并及时发出报警信息，同时提供故障诊断功能。

2、系统组成2.1 传感器网络连铸自动化系统通过布置在连铸设备上的各类传感器实现连铸过程参数的实时监测。

主要的传感器包括温度传感器、速度传感器、压力传感器等。

2.2 数据采集与传输通过无线传感器网络，连铸自动化系统将传感器采集到的数据传输到中央服务器进行处理和存储。

同时，该系统支持将数据通过云计算技术进行远程监测和管理。

2.3 控制中心控制中心是连铸自动化系统的核心部分，主要负责对传感器数据进行处理和分析，实现连铸过程的自动控制和调节。

控制中心还具备异常报警和故障诊断功能。

3、系统优势3.1 提高生产效率连铸自动化系统通过实时监测和调节连铸过程中的参数，实现对生产过程的控制，大大提高了生产效率。

同时，该系统的自动化功能可以减少人工干预，降低了劳动力成本。

3.2 提高产品质量连铸自动化系统可以精确控制连铸过程中的参数，确保产品质量的稳定性。

通过对各类参数的实时监测，同时结合先进的控制算法，可实现对产品质量进行精细调控。

3.3 减少能源消耗连铸自动化系统通过合理控制连铸过程中的温度、速度等参数，最大限度地节约能源消耗。

通过对过程数据的分析和优化，实现能源的合理利用。

4、附件本文档附带的附件包括：- 连铸自动化系统运行示意图- 系统参数监测报表样例- 系统故障诊断流程图5、法律名词及注释- 无。

连铸机电气自动化控制系统分析作为将炼钢及轧钢相连接的中间环节，连铸过程通过浇铸、冷凝以及切割等环节有效实现了液态钢到铸坯的转换，由此可见，连铸生产过程能否正常进行不仅会对炼钢生产过程带来影响，更会直接影响到轧钢质量及其成材率。

因此，如何进一步完善连铸技术，提高连铸机自动化控制水平对于带动冶金技术的发展具有十分重要的意义。

1连铸机电气自动化控制系统概述连铸工艺的应用，主要通过连铸装置，利用钢水铸造各种规格的钢坯，同时也可参与到炼钢与轧钢连接的中间环节。

因此，整个连铸生产过程是否顺利，除了影响炼钢生产任务顺利落实以外，也决定了轧钢的成材率及质量水平。

另外，连铸技术的发展也推动了冶金系统的优化，在优化产品结构方面起到积极作用，支持炼钢浇筑的自动化、连续性生产，是节约能源、提高成材率的重要技术保证。

在连铸机电气自动化控制系统中，包括智能仪表、交流传动装置以及各种元器件等，与PLC控制系统之间实现了数据交换，为现场测量、控制等提供主要参数；在铸流区域，主要用于选择板坯连铸机的运转方式，优化调节结晶器，控制扇形段的压力。

电气自动化控制系统的运行水平，将对板坯生产的质量产生直接影响，这也是较为重要的控制系统之一。

2连铸机电气自动化控制系统的设计与实现2.1系统的总体结构对于连铸机而言，其电气自动化控制系统主要包括了如下几个部分：各种电气元件、交流及传动相关装置以及智能化仪表等，此类设备同PLC控制系统之间发生数据交换，为现场进行测量参数的提供，并对控制参数进行接收。

为方便系统软、硬件结构的设计，本文以功能为依据将方坯连铸机的电气控制系统分为如下五大部分：平台控制部分、铸流控制部分、后区控制部分、液压及润滑部分、仪表控制部分。

2.2集散控制系统1）分散过程的控制此部分主要包括了如下几个方面：铸流、仪表、切割、公用及出坯区PLC及连铸生产线相关控制站、测控装置以及智能调节器等。

其中，每台PLC负责对某区被控对象进行控制，且各控制器间可借助于信号的传递实现内部的联锁、响应及发令等过程的实现，还可借助于上位机经数据总线实现通信过程。

VS
详细描述
智能化发展主要体现在对连铸生产过程的 智能监控、智能诊断和智能优化等方面。 通过实时采集生产数据，利用机器学习算 法对数据进行分析和处理，自动识别异常 情况并进行预警，同时根据历史数据和实 时数据预测未来生产趋势，优化生产参数 和工艺流程，提高连铸生产的稳定性和效 率。
集成化发展
要点一
总结词
未来连铸自动化系统将更加集成化，实现各生产环节的无 缝对接，提高生产流程的协同性和整体效益。
要点二
详细描述
集成化发展主要体现在连铸生产全流程的自动化控制和信 息管理上。通过建立统一的生产管理平台，将原料供应、 熔炼、连铸、轧制等各生产环节进行集成控制，实现生产 数据的实时共享和协同处理，提高生产流程的协同性和整 体效益。同时，集成化发展还能够降低生产成本、减少能 源消耗和排放，提升企业的竞争力。
未来展望
未来，连铸自动化系统将进一步集成智 能化技术，实现更加精准的控制和优化
，提高产品质量和稳定性。
环保和节能将成为连铸自动化系统的重 要发展方向，通过降低能耗和减少污染
物排放，为绿色钢铁工业做出贡献。
连铸自动化系统将与信息化技术深度融 合，实现生产数据的实时采集、传输、 处理和分析，提高生产管理效率和决策
通过自动化控制，减少人工干预和操 作失误，降低生产过程中的浪费和损 失，进一步提高生产效益。
增强生产安全与环保性
自动化系统能够实时监测生产过程中的各项参数，及时发现异常情况并进行预警和 处理，提高生产安全性。
通过减少人工操作和干预，降低事故发生的概率和风险，保障工人的人身安全。
自动化系统能够实现废水的循环利用和废气的减排，提高环保性能，减少对环境的 负面影响。
数据分析与处理技术