CN118080805A - 一种连铸铸坯切割控制的方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明一种连铸铸坯在线自动切割控制的方法，包括以下步骤：实时获取流道炉次起止位置信息、切割计划信息；实时获取流道内铸坯信息，即剩余铸坯长度，按钢种或生产计划、优化事件计算的预定义铸坯头对应的浇铸长度信息、尾对应的浇铸长度信息；实时获取流道内切割信息，记录切割时的浇铸长度、切割机位置信息；实时获取流道内光电检测信息，当光电检测信号从通到断开时，铸坯头部正好到达光电检测点，记录此时跟踪铸坯长度值与检测点对应的真实铸坯长度的差值为校正长度；依据切割计划或切割优化后的切割长度，选取合适的校正点及对应的校正值，依据校正值得出跟踪铸坯长度，当跟踪铸坯长度达到预定要求时，下达预压、主压指令，实现自动切割控制。
Description
技术领域
本发明属于炼钢厂连铸生产过程技术领域，涉及一种连铸铸坯切割控制的方法、设备及存储介质。
背景技术
在连铸生产过程中，通常采用红外摄像头+控制系统实现切割铸坯的长度控制。当控制系统检测到铸坯长度达到目标位置时，下达对应的预压、主压指令给切割机，从而实现铸坯在线切割的控制。
在实际生产过程中，由于存在换中包、停机、升降拉速等情况，此时生产出来的铸坯的表面亮度变化较大，从而造成红外摄像头及控制系统识别的长度偏差增大，进而导致切割的铸坯长度偏差变大。此时，就需要人工来调整控制系统的识别亮度，来增加或减少切割铸坯控制长度。在生产出来的铸坯长度与目标长度不一致的时候，还需要操作工对识别亮度进行再次调整，这种操作方式具有滞后性，影响生产的顺行。同时，由于各操作工对亮度控制的操作存在差异性，导致切割得到的铸坯长度偏差较大，通常与目标铸坯的偏差在10-20厘米左右。
一个红外摄像头的有效识别范围通常在2-3米左右，一个流道需要控制的切割长度在5-11米，则需要布置3个摄像头。相关专业设备的采购成本较高，其生产维护成本也比较高，且由于检测范围有限导致该套系统的控制长度范围有限，不利于扩展和实际生产控制。
目前无计算机下传切割控制指令相关技术或专利文献。
发明内容
为了解决上述问题，特提出本发明：一种连铸铸坯在线自动切割控制的方法，该技术方案包括以下步骤：
实时获取流道炉次起止位置信息、切割计划信息；
实时获取流道内铸坯信息，即剩余铸坯长度，按钢种或生产计划、优化事件计算的预定义铸坯头、尾对应的浇铸长度信息；
实时获取流道内切割信息，记录切割时的浇铸长度、切割机位置信息；
实时获取流道内光电检测信息，当光电检测信号从通到断开时，铸坯头部正好到达光电检测点，记录此时跟踪铸坯长度值与检测点对应的真实铸坯长度的差值为校正长度；
依据切割计划或切割优化后的切割长度，选取合适的校正点及对应的校正值，结合校正值得出切割位置对应的跟踪铸坯长度，当跟踪铸坯长度达到预定要求时，下达预压、主压指令给切割机，实现自动切割控制。
进一步地：该方法适用于在自动切割模式下，切割机在完成一次切割后，将自动回到原位，接收并执行上位机的预压、主压指令，自动完成后续切割流程。
进一步地：所述光电管检测点，切割铸坯长度通常在8-11米左右，光电检测点在切割机原位后端7.5米、9.0米或10.8米左右的位置。
进一步地：当连铸铸坯头部到达光电检测点时，该光电信号从通变为断，记录该校正点对应的真实铸坯长度和跟踪长度的差值。
进一步地：所述合适的校正点，基于差值，结合切割优化计算结果，选取预定义铸坯计划切割点前面最近的一个光电校正点。
进一步地：基于选取的校正点，得到的差值，结合最前面一块铸坯的铸坯尾部所在位置，在跟踪尾部加上差值达到预压、主压位置时，下达对应的指令。
一种铸坯在线切割设备，包括光电管、处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序时实现如上任一项所述的铸坯在线切割的方法。
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的在线自动切割控制的方法。
本发明提供的一种连铸铸坯在线自动切割控制的方法、设备及存储介质，以铸流跟踪长度为基础，结合固定位置的光电管检测信号，通过计算机算法来动态计算和跟踪铸坯长度，当长度达到要求时计算机下达预压、主压指令，实现铸坯切割的自动控制。通过该技术，可规避不同操作人员之间的差异性，同时减少操作人员的劳动量，提高生产的稳定性和铸坯长度控制精度。
本发明可以在没有传统的红外控制系统的情况下，实现对生产铸坯的自动切割控制，且控制长度的范围比原来更大，操作更简单，采用的设备更少，控制精度更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是该方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1是该方法的流程图；
一种连铸铸坯在线自动切割控制的方法，包括以下步骤：
S1:实时获取流道炉次起止位置信息、切割计划信息；
S2:实时获取流道内铸坯信息，按切割生产计划、优化事件、钢种切割优化要求计算的预定义铸坯头对应的浇铸长度信息、铸坯尾对应的浇铸长度信息；
S3:实时获取流道内切割信息，记录切割时的浇铸长度、切割机位置信息；
S4:实时获取流道内光电检测信息，当光电检测信号从通到断开时，铸坯头部正好到达光电检测点，记录此时跟踪铸坯长度值与检测点对应的真实铸坯长度的差值为校正长度；
S5:依据切割计划或切割优化后的切割长度，选取合适的校正点及对应的校正值，结合校正值得出待切割位置对应的跟踪铸坯长度，当跟踪铸坯长度达到预定要求时，下达预压、主压指令给切割机，实现自动切割控制。
所述步骤S1、S2、S3、S4、S5顺序执行；
进一步地：该方法适用于在自动切割模式下，切割机在完成一次切割后，将自动回到原位，接收并执行上位机的预压、主压指令，自动完成后续切割流程。
进一步地：所述光电管检测点，切割铸坯长度通常在8-11米左右，光电检测点在切割机原位后端7.5米、9.0米或10.8米左右的位置。
进一步地：当连铸铸坯头部到达光电检测点时，该光电信号从通变为断，记录该校正点对应的真实铸坯长度和跟踪长度的差值。
进一步地，根据优化后的切割计划，选取下一切割点前面最近的一个检测点进行校正。
进一步地：基于选取的校正点，得到的差值，结合最前面一块铸坯的尾部所在位置，在跟踪尾部在流道内的位置加上差值达到预压、主压位置时，下达对应的指令。
一种铸坯在线切割设备，包括光电管、处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序时实现如任一项所述的铸坯在线切割的方法。
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述的在线自动切割控制的方法。
实施例1
针对目标铸坯长度为8.3米的情况，将选取7.5米的检测点来进行校正，实现步骤为：
S1:实时获取流道炉次起止位置信息、切割计划信息；
S2:实时获取流道内铸坯信息，按切割生产计划、优化事件、钢种切割优化要求计算的预定义铸坯头对应的浇铸长度信息、铸坯尾对应的浇铸长度信息；
S3:实时获取流道内切割信息，记录切割时的浇铸长度、切割机位置信息；
S4:在铸坯到达切割机后7.5米时，该光电检测信号将从通变为断；
记录此时跟踪长度与上次主压时跟踪长度的差值，比如为7.6米，则说明跟踪值比实际铸坯长0.1米；
S5:在跟踪长度与上次主压时跟踪长度的差值达到8.4米(即加上0.1米)时，下达主压指令，即可将7.5米前的跟踪值偏差扣除，使得切割的铸坯长度更精准。
实施例2：
针对目标铸坯长度为11.05米的情况，将选取10.8米的检测点来进行校正，实现步骤为：
S1:实时获取流道炉次起止位置信息、切割计划信息；
S2:实时获取流道内铸坯信息，按切割生产计划、优化事件、钢种切割优化要求计算的预定义铸坯头对应的浇铸长度信息、铸坯尾对应的浇铸长度信息；
S3:实时获取流道内切割信息，记录切割时的浇铸长度、切割机位置信息；
S4:在铸坯到达切割机后10.8米时，该光电检测信号将从通变为断；
记录此时跟踪长度与上次主压时跟踪长度的差值，比如为10.6米，则说明跟踪值比实际铸坯短0.2米；
S5:在跟踪长度与上次主压时跟踪长度的差值达到10.85米(即扣除短的0.2米)时，下达主压指令，即可将10.8米前的跟踪值偏差扣除，使得切割的铸坯长度更精准。
实施例3：
S1:实时获取流道炉次起止位置信息、切割计划信息；
S2:实时获取流道内铸坯信息，按切割生产计划、优化事件、钢种切割优化要求计算的预定义铸坯头对应的浇铸长度信息、铸坯尾对应的浇铸长度信息；
针对异常优化事件，比如开浇第一块铸坯的优化，实现步骤为：
在开浇时，采集对应的优化事件；
根据浇铸钢种的优化要求，获取优化参数，比如该浇铸钢种的切头优化为3米，头坯长度为目标定尺；
获取浇铸炉次的切割计划，比如目标长度为11米；
头坯的切割优化长度则为11米加上3米，共需要切割14米；
S3:实时获取流道内切割信息，记录切割时的浇铸长度、切割机位置信息；
S4:在铸坯头部到达切割机后10.8米时，该光电检测信号将从通变为断；
记录此时跟踪长度与上次主压时跟踪长度的差值，比如为10.6米，则说明跟踪值比实际铸坯短0.2米；
S5:在跟踪长度与上次主压时跟踪长度的差值达到13.8米(即扣除短的0.2米)时，下达主压指令，即可将10.8米前的跟踪值偏差扣除，使得切割的铸坯长度更精准。
该发明有申请人自行设计、开发和实现，与2023年5月在攀钢集团西昌钢钒公司炼钢厂1930、1650连铸机进行首次应用，采用该方法进行切割控制时，不再需要人工调整摄像头的亮度，也不需要进行长度补偿，切割得到的铸坯长度精度在2厘米以内。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种连铸铸坯在线自动切割控制的方法，其特征在于：包括以下步骤：
实时获取流道炉次起止位置信息、切割计划信息；
实时获取流道内铸坯信息，即剩余铸坯长度，按钢种或生产计划、优化事件计算的预定义铸坯头部对应的浇铸长度信息、铸坯尾部对应的浇铸长度信息；
实时获取流道内切割信息，记录切割时的浇铸长度、切割机位置信息；
实时获取流道内光电检测信息，当光电检测信号从通到断开时，铸坯头部正好到达光电检测点，记录此时跟踪铸坯长度值与检测点对应的真实铸坯长度的差值为校正长度；
依据切割计划或切割优化后的切割长度，选取合适的校正点及对应的校正值，结合校正值得出待切割点对应的跟踪铸坯长度，当跟踪铸坯长度达到预定要求时，下达预压、主压指令给切割机，实现自动切割控制。
2.根据权利要求1所述的一种连铸铸坯在线自动切割控制的方法，其特征在于：该方法适用于在自动切割模式下，切割机在完成一次切割后，将自动回到原位，接收并执行上位机的预压和主压指令，自动完成后续切割流程。
3.根据权利要求1所述的一种连铸铸坯在线自动切割控制的方法，其特征在于：所述光电管检测点，切割铸坯长度通常在8-11米左右，光电检测点在切割机原位后端7.5米、9.0米或10.8米的位置。
4.根据权利要求1所述的一种连铸铸坯在线自动切割控制的方法，其特征在于：当连铸铸坯头部到达光电检测点时，该光电信号从通变为断，记录该校正点对应的真实铸坯长度和跟踪长度的差值。
5.根据权利要求4所述的一种连铸铸坯在线自动切割控制的方法，其特征在于：所述合适的校正点，基于切割优化计算结果，选取预定义铸坯计划切割点前面最近的一个光电检测点进行校正。
6.根据权利要求4所述的一种连铸铸坯在线自动切割控制的方法，其特征在于：基于选取的校正点，得到的差值，结合最前面一块铸坯的铸坯尾部所在位置，在跟踪尾部在流道内的位置加上差值达到预压或主压位置时，下达对应的指令。
7.一种铸坯在线切割设备，其特征在于，包括光电管、处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的铸坯在线切割的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的在线自动切割控制的方法。
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