CN108067599B - 基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法，其包括以下步骤：步骤一，炼钢连铸全过程的数据采样，及通过正态分布的映射关系建立起两个炉次之间重叠区域的数据处理逻辑；步骤二，函数计算公式的画面描述性文字输入，并自动转换和计算的可配置化函数定义方法；步骤三，规则模型的画面描述性文字输入，并自动转换为控制模型的可配置化质量分析方法。本发明能够将整个炼钢、连铸过程数据进行统一的管理和映射匹配，并实现模型计算公式的可配置化，以达到信息整合，对连铸板坯的质量进行分析的方法。

Description

基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法
技术领域
本发明涉及一种炼钢连铸，特别是涉及一种基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法。
背景技术
炼钢就是将废钢通过电炉，或者铁水通过转炉处理，然后再对其进行脱硫、脱磷等处理，借助造渣料、石灰、脱氧剂等辅材及合金材料的添加，运用精炼工艺对成分进行调整，最后通过连铸工艺将其生产为板坯。
每道工序都需要对其产品进行质量分析方法，但是当前各板坯质量分析系统的产品质量分析相互独立的，没有一个完整的全过程质量分析方法。
为解决上述技术问题，首先对整个炼钢、连铸的操作过程进行详细采集记录，并通过对炼钢、连铸的各工序的过程数据进行映射匹配，通过可配置的模型，以分类组合等方法进行分析。
专利号为“CN201010617156.6”、专利名称为“用于连铸机的铸体质量判定方法和装置”的中国专利通过基于连铸过程的过程数以及预先存储的触发公式计算质量事件触发状态；基于所计算出的各个质量事件的触发状态，确定质量事件当前列表；针对任意铸体段，从质量事件当前列表中确定所有对该铸体段产生影响的质量事件；基于所有对该铸体段产生影响的质量事件，将该铸体段划分成多个受不同质量事件集合影响且彼此没有交集的区段；对所划分出的各个区段，获取与其对应的质量事件集合，并且通过查找规则库获得与其对应的缺陷发生率；以及基于所获得的与各区段对应的缺陷发生率，确定所述铸体段的质量判定结果。该方法基于连铸过程数据进行分析判断，没有考虑前面炼钢工序过程数据对连铸产品的影响，无法对连铸前工序的影响质量的因素进行分析判断。另外，该方法是基于预先存储的触发公式进行计算，无法根据工艺变化情况及时对公式进行调整以适应工艺变化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法，其能够将整个炼钢、连铸过程数据进行统一的管理和映射匹配，并实现模型计算公式的可配置化，以达到信息整合，对连铸板坯的质量进行分析。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法，其包括以下步骤：
步骤一，炼钢连铸全过程的数据采样，及通过正态分布的映射关系建立起两个炉次之间重叠区域的数据处理逻辑；
步骤二，函数计算公式的画面描述性文字输入，并自动转换和计算的可配置化函数定义方法；
步骤三，规则模型的画面描述性文字输入，并自动转换为控制模型的可配置化质量分析方法。
优选地，所述步骤一通过OPC的协议对PLC过程数据进行采集，通过ICE接口方式接收各工序的过程计算机板坯质量分析系统的炉次管理信息。
优选地，所述炉次管理信息由一个板坯质量分析系统的一个cHeatManager模块以炉次为单位对炼钢过程数据进行管理，以炉次开始和结束时候的铸造长度为基准，由板坯质量分析系统的一个cDataCenter模块对相关的数据进行映射，两个炉次交接的区域以正态分布的原则进行数据映射处理，每个定周期获取连铸过程数据后，以画面定义的计算公式为基准，由板坯质量分析系统的一个cFunctionManager模块自动实现关联数据的自动计算，并且在板坯产出时，记录板坯的铸造长度信息，并根据铸造长度区间信息从一个cDataCenter模块获取对应的过程数据和函数计算结果，以画面定义的规则模型为基准，由板坯质量分析系统的一个cRuleManager模块实现板坯相关质量的分析，并形成质量分析结果，以报表和趋势图的形式进行展示。
优选地，所述cHeatManager模块主要实现炉次对象的管理、维护和检索等，并且负责响应炉次在各工艺位置的开始、结束，成分接收等各种信号的处理。
优选地，所述cDataCenter模块主要实现各工艺相关的过程数据的采集、存储和检索，并实现炼钢工序炉次数据到板坯数据的映射。
优选地，所述cFunctionManager模块主要实现将画面输入的函数计算公式的维护管理和调用，并以此实现函数计算公式的配置化。
优选地，所述cRuleManager模块主要实现将画面输入的质量分析规则的维护管理和调用，并以此实现规则模型的配置化。
优选地，所述步骤二通过HMI画面配置需要计算使用的公式和规则模型。
本发明的积极进步效果在于：本发明能够通过对连铸前工序数据的采集，以及通过对不同采样基础，炼钢以炉次为基础，连铸以铸造长度为基础的数据之间映射关系的建立，实现了炼钢连铸全过程数据的分析采样，通过对函数计算公式和规则模型的可配置化方法的实现，解决了后期生产发展过程中对工艺变化情况的调整需求，能够满足任何生产工艺的质量分析需求。
附图说明
图1为本发明采用的板坯质量分析系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
本发明基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法包括以下步骤：
步骤一，炼钢连铸全过程的数据采样，及通过正态分布的映射关系建立起两个炉次之间重叠区域的数据处理逻辑；
步骤二，函数计算公式的画面描述性文字输入，并自动转换和计算的可配置化函数定义方法；
步骤三，规则模型的画面描述性文字输入，并自动转换为控制模型的可配置化质量分析方法。
所述步骤一通过OPC(OLE for Process Control，用于过程控制的OLE)的协议对PLC(可编程逻辑控制器)过程数据进行采集，通过ICE(In Circuit Emulator，在线仿真器)接口方式接收各工序的过程计算机板坯质量分析系统的炉次管理信息。
如图1所示，所述炉次管理信息由一个板坯质量分析系统的一个cHeatManager模块(炉次管理模块)以炉次为单位对炼钢过程数据进行管理，以炉次开始和结束时候的铸造长度为基准，由板坯质量分析系统的一个cDataCenter模块(过程数据模块)对相关的数据进行映射，两个炉次交接的区域以正态分布的原则进行数据映射处理，每个定周期获取连铸过程数据后，以画面定义的计算公式为基准，由板坯质量分析系统的一个cFunctionManager模块(函数计算模块)自动实现关联数据的自动计算，并且在板坯产出时，记录板坯的铸造长度信息，并根据铸造长度区间信息从一个cDataCenter模块获取对应的过程数据和函数计算结果，以画面定义的规则模型为基准，由板坯质量分析系统的一个cRuleManager模块(规则管理模块)实现板坯相关质量的分析，并形成质量分析结果，以报表和趋势图的形式进行展示。
所述cHeatManager模块(炉次管理模块)主要实现炉次对象的管理、维护和检索等，并且负责响应炉次在各工艺位置的开始、结束，成分接收等各种信号的处理。
所述cDataCenter模块(过程数据模块)主要实现各工艺相关的过程数据的采集、存储和检索，并实现炼钢工序炉次数据到板坯数据的映射。
所述cFunctionManager模块(函数计算模块)主要实现将画面输入的函数计算公式的维护管理和调用，并以此实现函数计算公式的配置化。
所述cRuleManager模块(规则管理模块)主要实现将画面输入的质量分析规则的维护管理和调用，并以此实现规则模型的配置化。
所述步骤二通过HMI画面配置需要计算使用的公式和规则模型。
以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤一，炼钢连铸全过程的数据采样，及通过正态分布的映射关系建立起两个炉次之间重叠区域的数据处理逻辑；
步骤二，函数计算公式的画面描述性文字输入，并自动转换和计算可配置化函数定义方法；
步骤三，规则模型的画面描述性文字输入，并将规则模型的画面描述性文字自动转换为控制模型的可配置化质量分析方法；
所述步骤一通过OPC的协议对PLC过程数据进行采集，通过ICE接口方式接收各工序的过程计算机板坯质量分析系统的炉次管理信息；
所述炉次管理信息由一个板坯质量分析系统的一个cHeatManager模块以炉次为单位对炼钢过程数据进行管理，以炉次开始和结束时候的铸造长度为基准，由板坯质量分析系统的一个cDataCenter模块对相关的数据进行映射，两个炉次交接的区域以正态分布的原则进行数据映射处理，每个定周期获取连铸过程数据后，以画面定义的计算公式为基准，由板坯质量分析系统的一个cFunctionManager模块自动实现关联数据的自动计算，并且在板坯产出时，记录板坯的铸造长度信息，并根据铸造长度区间信息从一个cDataCenter模块获取对应的过程数据和函数计算结果，以画面定义的规则模型为基准，由板坯质量分析系统的一个cRuleManager模块实现板坯相关质量的分析，并形成质量分析结果，以报表和趋势图的形式进行展示。
2.如权利要求1所述的基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法，其特征在于，所述cHeatManager模块主要实现炉次对象的管理、维护和检索等，并且负责响应炉次在各工艺位置的开始、结束，成分接收各种信号的处理。
3.如权利要求1所述的基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法，其特征在于，所述cDataCenter模块主要实现各工艺相关的过程数据的采集、存储和检索，并实现炼钢工序炉次数据到板坯数据的映射。
4.如权利要求1所述的基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法，其特征在于，所述cFunctionManager模块主要实现将画面输入的函数计算公式进行维护管理和调用，并以此实现函数计算公式的配置化。
5.如权利要求1所述的基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法，其特征在于，所述cRuleManager模块主要实现将画面输入的质量分析规则进行维护管理和调用，并以此实现规则模型的配置化。
6.如权利要求1所述的基于炼钢连铸全过程数据的板坯质量分析方法，其特征在于，所述步骤二通过HMI画面配置需要计算使用的公式和规则模型。
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