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[摘 要]随着钢铁企业竞争压力加剧，用户对产品质量要求不断提高，在此种环境下，梅钢开发设计了连铸板坯质量判定模型。本文详细介绍了梅钢质量判定模型的主要功能，以及在实际使用过程中发现问题后的持续改进。
[关键词]连铸、板坯、质量判定
中图分类号：TF777.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）41-0400-01
连铸生产中，连铸板坯质量判定模型对连铸板坯及时在线质量预报，质量异常板坯及时下线二次精整，从而确保生产的连续性、提高产品质量、降低生产成本以及减少用户的产品质量异议具有重要意义。
梅钢连铸质量判定模型原来有西门子公司设计开发，随着炼钢连铸三电改造，连铸L2过程控制计算机系统进行了重新的设计和开发，原有连铸质量判定模型已经无法正常投入使用。
一、模型概述
梅钢连铸质量判定模型功能主要包括：连铸工艺标准收集、连铸生产过程异常事件跟踪、连铸板坯质量判定和物料管理等。连铸质量判定模型对连铸生产过程中发生异常事件信号进行跟踪，并保存在L2过程控制计算机系统数据库中，在连铸板坯切割完成后，根据连铸板坯相关的数据信息，读取相关的异常事件，再与标准参数数据库进行对比，从而判定连铸板坯的质量，并根据连铸板坯的用途，L2过程控制计算机自动对连铸板坯设定相应的下线处置方式，精整区域根据连铸质量判定模型提供的连铸板坯质量信息，对连铸板坯进行下线二次处理，提高连铸板坯质量。
二、模型流程图
由L3生产管理系统将相关的连铸生产标准下发到L2过程控制计算机系统中，并保存在相关的质量标准数据表中，在连铸生产过程中，L2过程控制计算机系统周期从L1基础自动化系统读取连铸机运转状态，并启动连铸板坯质量判定模型计算，连铸板坯质量判定模型读取连铸生产异常事件信息，比对标准数据库，对连铸板坯质量进行判定，并将计算结果保存在本地数据库中，同将数据归档在数据交换
三、梅钢连铸板坯质量判定模型组成
梅钢连铸板坯质量判定模型由连铸机基础自动化系统、连铸机过程控制系统、连铸板坯精整基础自动化系统、连铸机板坯精整过程控制系统、炼钢生产计划控制系统和热轧生产计划控制系统组成。
1、连铸机基础自动化系统
连铸机基础自动化系统包括连铸机仪表、计量信号采集模块和连铸机液压设备信号采集模块，连铸机仪表、计量信号采集模块用于采集连铸机仪表、计量等数据和信号；连铸机液压设备信号采集模块用于采集连铸机大包及附属设备、中间包及附属设备的动作信号。
2、连铸机过程控制系统
连铸机过程控制系统包括异常信号解析模块、异常信号筛选模块、逻辑判断模块和模型计算模块，异常信号解析模块用于对来自连铸机基础自动化系统的数据和信号进行解析，将数据和信号解析成质量代码；异常信号筛选模块用于对解析的质量代码进行筛选，根据材料物理特性和生产实际情况，对明显存在错误的数据和信号进行初步剔除，防止干扰；逻辑判断模块用于根据筛选后的数据和信号，结合来自连铸机基础自动化系统的相关设备信号，对连铸板坯质量异常进行逻辑判断；计算模块用于对逻辑判断后的异常事件根据连铸板坯质量判定公式对连铸板坯质量进行判定，同时根据相关连铸缺陷板坯处置标准对缺陷的连铸板坯设置二次处置方式和连铸板坯去向设定。
3、连铸板坯精整过程控制系统
连铸板坯精整过程控制系统包括缺陷连铸板坯去向控制模块、缺陷连铸板坯二次处置控制模块和缺陷连铸板坯信息传输模块，缺陷连铸板坯去向控制模块用于接收来自连铸过程控制系统的连铸板坯的去向；缺陷连铸板坯二次处置控制模块用于接收来自连铸过程控制系统的缺陷连铸板坯二次处置方式；缺陷连铸板坯信息传输模块用于上传缺陷连铸板坯的质量信息和二次处理信息。
4、连铸板坯精整基础自动化系统
连铸板坯精整基础自动化系统包括缺陷连铸板坯去向设备模块和缺陷连铸板坯二次处置设备模块，缺陷连铸板坯去向设备模块用于根据连铸板坯精整过程控制系统的缺陷连铸板坯去向控制模块发送的缺陷连铸板坯去向设定，改变缺陷连铸的物流方向和目的地；缺陷连铸板坯二次处置设备模块用于根据连铸板坯精整过程控制系统的缺陷连铸板坯二次处置控制模块发送的缺陷连铸板坯二次处置方式，对缺陷连铸板坯进行二次处理。
5、炼钢生产计划控制系统
炼钢生产计划控制系统包括连铸板坯实绩收集模块，用于收集连铸板坯实绩信息、缺陷连铸板坯质量信息和二次处理信息。
四、梅钢连铸板坯质量判定模型控制思想
梅钢连铸板坯质量判定模型控制思想步骤，
1、连铸板坯切割完成，启动计算，收集连铸板坯的浇铸开始和结束时间；
2、连铸机基础自动化系统进行数据和信号采集后传给连铸机过程控制系统解析，计算连铸板坯质量；
3、连铸板坯精整基础自动化系统对缺陷的连铸板坯设置二次处置方式和连铸板坯去向设定，并将缺陷连铸板坯的二次处置方式和缺陷板坯去向设定传给连铸板坯精整过程控制系统控制缺陷连铸板坯二次处置设备对缺陷连铸板坯进行二次处理；
4、缺陷连铸板坯二次处理完成后，操作人员记录缺陷连铸板坯信息和缺陷连铸二次处理信息，并上传给炼钢生产计划控制系统；
5、炼钢生产计划控制系统将连铸实绩信息进行收集，并发送给热轧生产计划控制系统；
6、计算结束。
梅钢连铸板坯质量判定模型，计算连铸板坯质量是指连铸机基础自动化系统将连铸机仪表、计量的数据和信号采集后传给连铸机过程控制系统解析成质量代码，并根据材料物理特性和生产实际情况，对明显存在错误的数据和信号进行初步剔除，防止干扰，如果为干扰信号，计算结束，如果不是为干扰信号，根据异常事件的发生时间和连铸板坯的浇铸开始和结束时间，将异常事件和实物连铸板坯进行匹配；计算模块根据工艺生产标准数据库和异常事件偏移参数对连铸生产异常事件进行定位，根据连铸板坯的长度和模型计算的异常事件的影响范围，如果存在异常事件影响多块连铸板坯，需将相关的异常事件信息二次存入数据库中，后续连铸板坯计算使用，最后根据定位的异常事件和连铸板坯质量公式计算出连铸板坯的质量：
其中：
Slab_quality_value：连铸板坯的质量等级值；
Priority_value_x：根据出钢记号和钢种用途定义的异常事件影响权重。
五、持续改进
梅钢连铸板坯质量判定模型上线运行使用一段时间后也暴露出了与一般常用的连铸板坯质量判定模型，或在连铸生产过程中，或在连铸板坯切割完成后，启动连铸板坯质量判定模型，根据实际搜集的连铸浇铸过程中的异常信息，对连铸板坯质量进行计算，但是，部分来自L1的信号存在数据的波动，部分来自现场操作箱的信号存在延迟，导致模型计算连铸板坯的缺陷与实际存在偏差，影响后道工序对连铸板坯进行相关的二次处置；另外，由于连铸测长辊磨损或测长编碼跳变、连铸板坯鼓肚连铸辊空转等情况，连铸的生产浇铸长度就会存在偏差，同时，常规连铸机采用火焰切割，存在切割损失的情况，也会影响到连铸浇铸长度，从而导致异常事件发生在板坯的定位确定。为了解决上述问题，模型设计人员与炼钢生产技术人员对模型程序进行了如下修改和完善：
1、在异常事件触发情况下，结合相关的设备动作信号，来确定异常事件是否真实发生，以此解决现场一些误信号对方法和装置的干扰；
2、利用板坯的浇铸开始时间、结束时间来过滤板坯切割等事件对板坯浇铸长度的影响，从而提高异常事件的板坯归宿问题。
参考文献：
[1]宗凌杰、田建良 《连铸板坯切割完成后的质量缺陷判定及二次处置方法》
[关键词]连铸、板坯、质量判定
中图分类号：TF777.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）41-0400-01
连铸生产中，连铸板坯质量判定模型对连铸板坯及时在线质量预报，质量异常板坯及时下线二次精整，从而确保生产的连续性、提高产品质量、降低生产成本以及减少用户的产品质量异议具有重要意义。
梅钢连铸质量判定模型原来有西门子公司设计开发，随着炼钢连铸三电改造，连铸L2过程控制计算机系统进行了重新的设计和开发，原有连铸质量判定模型已经无法正常投入使用。
一、模型概述
梅钢连铸质量判定模型功能主要包括：连铸工艺标准收集、连铸生产过程异常事件跟踪、连铸板坯质量判定和物料管理等。连铸质量判定模型对连铸生产过程中发生异常事件信号进行跟踪，并保存在L2过程控制计算机系统数据库中，在连铸板坯切割完成后，根据连铸板坯相关的数据信息，读取相关的异常事件，再与标准参数数据库进行对比，从而判定连铸板坯的质量，并根据连铸板坯的用途，L2过程控制计算机自动对连铸板坯设定相应的下线处置方式，精整区域根据连铸质量判定模型提供的连铸板坯质量信息，对连铸板坯进行下线二次处理，提高连铸板坯质量。
二、模型流程图
由L3生产管理系统将相关的连铸生产标准下发到L2过程控制计算机系统中，并保存在相关的质量标准数据表中，在连铸生产过程中，L2过程控制计算机系统周期从L1基础自动化系统读取连铸机运转状态，并启动连铸板坯质量判定模型计算，连铸板坯质量判定模型读取连铸生产异常事件信息，比对标准数据库，对连铸板坯质量进行判定，并将计算结果保存在本地数据库中，同将数据归档在数据交换
三、梅钢连铸板坯质量判定模型组成
梅钢连铸板坯质量判定模型由连铸机基础自动化系统、连铸机过程控制系统、连铸板坯精整基础自动化系统、连铸机板坯精整过程控制系统、炼钢生产计划控制系统和热轧生产计划控制系统组成。
1、连铸机基础自动化系统
连铸机基础自动化系统包括连铸机仪表、计量信号采集模块和连铸机液压设备信号采集模块，连铸机仪表、计量信号采集模块用于采集连铸机仪表、计量等数据和信号；连铸机液压设备信号采集模块用于采集连铸机大包及附属设备、中间包及附属设备的动作信号。
2、连铸机过程控制系统
连铸机过程控制系统包括异常信号解析模块、异常信号筛选模块、逻辑判断模块和模型计算模块，异常信号解析模块用于对来自连铸机基础自动化系统的数据和信号进行解析，将数据和信号解析成质量代码；异常信号筛选模块用于对解析的质量代码进行筛选，根据材料物理特性和生产实际情况，对明显存在错误的数据和信号进行初步剔除，防止干扰；逻辑判断模块用于根据筛选后的数据和信号，结合来自连铸机基础自动化系统的相关设备信号，对连铸板坯质量异常进行逻辑判断；计算模块用于对逻辑判断后的异常事件根据连铸板坯质量判定公式对连铸板坯质量进行判定，同时根据相关连铸缺陷板坯处置标准对缺陷的连铸板坯设置二次处置方式和连铸板坯去向设定。
3、连铸板坯精整过程控制系统
连铸板坯精整过程控制系统包括缺陷连铸板坯去向控制模块、缺陷连铸板坯二次处置控制模块和缺陷连铸板坯信息传输模块，缺陷连铸板坯去向控制模块用于接收来自连铸过程控制系统的连铸板坯的去向；缺陷连铸板坯二次处置控制模块用于接收来自连铸过程控制系统的缺陷连铸板坯二次处置方式；缺陷连铸板坯信息传输模块用于上传缺陷连铸板坯的质量信息和二次处理信息。
4、连铸板坯精整基础自动化系统
连铸板坯精整基础自动化系统包括缺陷连铸板坯去向设备模块和缺陷连铸板坯二次处置设备模块，缺陷连铸板坯去向设备模块用于根据连铸板坯精整过程控制系统的缺陷连铸板坯去向控制模块发送的缺陷连铸板坯去向设定，改变缺陷连铸的物流方向和目的地；缺陷连铸板坯二次处置设备模块用于根据连铸板坯精整过程控制系统的缺陷连铸板坯二次处置控制模块发送的缺陷连铸板坯二次处置方式，对缺陷连铸板坯进行二次处理。
5、炼钢生产计划控制系统
炼钢生产计划控制系统包括连铸板坯实绩收集模块，用于收集连铸板坯实绩信息、缺陷连铸板坯质量信息和二次处理信息。
四、梅钢连铸板坯质量判定模型控制思想
梅钢连铸板坯质量判定模型控制思想步骤，
1、连铸板坯切割完成，启动计算，收集连铸板坯的浇铸开始和结束时间；
2、连铸机基础自动化系统进行数据和信号采集后传给连铸机过程控制系统解析，计算连铸板坯质量；
3、连铸板坯精整基础自动化系统对缺陷的连铸板坯设置二次处置方式和连铸板坯去向设定，并将缺陷连铸板坯的二次处置方式和缺陷板坯去向设定传给连铸板坯精整过程控制系统控制缺陷连铸板坯二次处置设备对缺陷连铸板坯进行二次处理；
4、缺陷连铸板坯二次处理完成后，操作人员记录缺陷连铸板坯信息和缺陷连铸二次处理信息，并上传给炼钢生产计划控制系统；
5、炼钢生产计划控制系统将连铸实绩信息进行收集，并发送给热轧生产计划控制系统；
6、计算结束。
梅钢连铸板坯质量判定模型，计算连铸板坯质量是指连铸机基础自动化系统将连铸机仪表、计量的数据和信号采集后传给连铸机过程控制系统解析成质量代码，并根据材料物理特性和生产实际情况，对明显存在错误的数据和信号进行初步剔除，防止干扰，如果为干扰信号，计算结束，如果不是为干扰信号，根据异常事件的发生时间和连铸板坯的浇铸开始和结束时间，将异常事件和实物连铸板坯进行匹配；计算模块根据工艺生产标准数据库和异常事件偏移参数对连铸生产异常事件进行定位，根据连铸板坯的长度和模型计算的异常事件的影响范围，如果存在异常事件影响多块连铸板坯，需将相关的异常事件信息二次存入数据库中，后续连铸板坯计算使用，最后根据定位的异常事件和连铸板坯质量公式计算出连铸板坯的质量：
其中：
Slab_quality_value：连铸板坯的质量等级值；
Priority_value_x：根据出钢记号和钢种用途定义的异常事件影响权重。
五、持续改进
梅钢连铸板坯质量判定模型上线运行使用一段时间后也暴露出了与一般常用的连铸板坯质量判定模型，或在连铸生产过程中，或在连铸板坯切割完成后，启动连铸板坯质量判定模型，根据实际搜集的连铸浇铸过程中的异常信息，对连铸板坯质量进行计算，但是，部分来自L1的信号存在数据的波动，部分来自现场操作箱的信号存在延迟，导致模型计算连铸板坯的缺陷与实际存在偏差，影响后道工序对连铸板坯进行相关的二次处置；另外，由于连铸测长辊磨损或测长编碼跳变、连铸板坯鼓肚连铸辊空转等情况，连铸的生产浇铸长度就会存在偏差，同时，常规连铸机采用火焰切割，存在切割损失的情况，也会影响到连铸浇铸长度，从而导致异常事件发生在板坯的定位确定。为了解决上述问题，模型设计人员与炼钢生产技术人员对模型程序进行了如下修改和完善：
1、在异常事件触发情况下，结合相关的设备动作信号，来确定异常事件是否真实发生，以此解决现场一些误信号对方法和装置的干扰；
2、利用板坯的浇铸开始时间、结束时间来过滤板坯切割等事件对板坯浇铸长度的影响，从而提高异常事件的板坯归宿问题。
参考文献：
[1]宗凌杰、田建良 《连铸板坯切割完成后的质量缺陷判定及二次处置方法》