EP2353752A1 - Regulating method for the casting mould of a continuous casting mould - Google Patents
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- EP2353752A1 EP2353752A1 EP10150817A EP10150817A EP2353752A1 EP 2353752 A1 EP2353752 A1 EP 2353752A1 EP 10150817 A EP10150817 A EP 10150817A EP 10150817 A EP10150817 A EP 10150817A EP 2353752 A1 EP2353752 A1 EP 2353752A1
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
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- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
Definitions
- the present invention further relates to a computer program comprising machine code which is directly executable by a control device for a continuous casting plant and whose execution by the control device causes the control device to regulate the casting level of a continuous casting mold of the continuous casting plant according to such a control method.
- the present invention relates to a continuous casting plant, which is controlled by such a control device.
- control method having the features of claim 1.
- Advantageous embodiments of the control method according to the invention are the subject of the dependent claims 2 to 9.
- the differential controller is (at least) designed as a proportional controller. It therefore has a proportional gain.
- the proportional gain is increased during and / or after increasing the turn-on factor from an initial value to a final value.
- the initial value and the final value of the proportional gain are values other than the initial value and the end value of the switch-on factor.
- the differential controller can be designed, for example, as a PI controller or as an even more complex controller. However, it is preferred that the differential controller is designed as a pure P controller.
- the object is further achieved by a control device for a continuous casting plant, which is designed such that it carries out an inventive control method during operation.
- a continuous casting plant which is controlled by a control device according to the invention.
- the desired position p * for the closure device 4 is supplied to the closure device 4.
- the setting of the closure device 4 is usually regulated.
- a position controller 19 is supplied to the continue also the actual position p of the closure device 4 is supplied.
- the position controller 19 may be formed, for example, as a P controller.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelverfahren für den Gießspiegel einer Stranggießkokille,
- wobei der Zufluss flüssigen Metalls in die Stranggießkokille mittels einer Verschlusseinrichtung eingestellt und der teilerstarrte Metallstrang mittels einer Abzugseinrichtung aus der Stranggießkokille abgezogen wird,
- wobei ein gemessener Istwert des Gießspiegels einem Gießspiegelregler zugeführt wird, der anhand des Istwerts und eines korrespondierenden Sollwerts eine Sollstellung für die Verschlusseinrichtung ermittelt und der Verschlusseinrichtung zuführt,
- wobei der gemessene Istwert und eine Iststellung der Verschlusseinrichtung einem Störgrößenkompensator zugeführt werden,
- wobei innerhalb des Störgrößenkompensators ein Erwartungswert für den Gießspiegel ermittelt und vom gemessenen Istwert des Gießspiegels subtrahiert wird.
- wherein the inflow of liquid metal is adjusted in the continuous casting mold by means of a closure device and the partially solidified metal strand is withdrawn by means of a take-off device from the continuous casting mold,
- wherein a measured actual value of the pouring mirror is fed to a pouring-mirror regulator which determines a setpoint position for the closing device on the basis of the actual value and a corresponding desired value and feeds it to the closing device,
- wherein the measured actual value and an actual position of the closure device are fed to a disturbance variable compensator,
- wherein an expected value for the casting level is determined within the Störgrößenkompensators and subtracted from the measured actual value of the casting mirror.
Ein derartiges Regelverfahren ist beispielsweise aus der
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm, das Maschinencode umfasst, der von einer Steuereinrichtung für eine Stranggießanlage unmittelbar ausführbar ist und dessen Ausführung durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung den Gießspiegel einer Stranggießkokille der Stranggießanlage gemäß einem derartigen Regelverfahren regelt.The present invention further relates to a computer program comprising machine code which is directly executable by a control device for a continuous casting plant and whose execution by the control device causes the control device to regulate the casting level of a continuous casting mold of the continuous casting plant according to such a control method.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Steuereinrichtung für eine Stranggießanlage, die derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb ein derartiges Regelverfahren ausführt.The present invention further relates to a control device for a continuous casting plant, which is designed in this way is that she carries out such a control procedure during operation.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Stranggießanlage, die von einer derartigen Steuereinrichtung gesteuert wird.Finally, the present invention relates to a continuous casting plant, which is controlled by such a control device.
Der Gießspiegel in der Stranggießkokille wird unter anderem durch sprungförmige Störungen in unerwünschter Weise beeinflusst. Beispiele derartiger unerwünschter Störungen sind das sogenannte "Clogging" und "Unclogging", das heißt das plötzliche Anbacken oder Abbrechen von Aluminiumoxid im Zulaufkanal der Kokille. Ebenso kann der Gießspiegel durch ruckartiges Abziehen des Metallstrangs in unerwünschter Weise beeinflusst werden. Jede Störung des Gießspiegels bedeutet einen Qualitätsverlust des Strangs. Gießspiegelschwankungen sollten deshalb so gering wie möglich gehalten werden.The pouring level in the continuous casting mold is influenced, inter alia, by jump-shaped disturbances in an undesirable manner. Examples of such unwanted disturbances are the so-called "clogging" and "unclogging", that is, the sudden caking or breaking of aluminum oxide in the feed channel of the mold. Likewise, the pouring mirror can be influenced by jerky removal of the metal strand in an undesirable manner. Any disturbance of the pouring mirror means a loss of quality of the strand. Mold level fluctuations should therefore be kept as low as possible.
Im Stand der Technik ist der Gießspiegelregler meist als PI-Regler oder als PID-Regler ausgebildet, der zusätzlich mehrere Zusatzfunktionen zur Bekämpfung spezifischer Störungen aufweist. Ein Beispiel einer derartigen Zusatzfunktion ist die obenstehend erwähnte Kompensation von Bulgingschwingungen. Der Integralanteil des Gießspiegelreglers ist im Stand der Technik erforderlich, um die stationäre Sollstellung für die Verschlusseinrichtung zu finden und zu halten.In the prior art, the Gießspiegelregler is usually designed as a PI controller or as a PID controller, which also has several additional functions to combat specific interference. An example of such an additional function is the abovementioned compensation of bulging vibrations. The integral portion of the mold leveler is required in the prior art to locate and hold the steady state desired position for the closure.
Bei plötzlichen Zuflussstörungen oder Abzugsstörungen muss der Gießspiegelregler schnell reagieren. Insbesondere muss der Integralanteil des Gießspiegelreglers schnell auf eine neue Sollstellung für die Verschlusseinrichtung einschwingen. Ein Integralanteil mit kleiner Nachstellzeit wird zwar schnell reagieren, dafür aber überschwingen. Ein Integralanteil mit großer Nachstellzeit wird zwar nicht überschwingen, dafür aber zu langsam reagieren. In beiden Fällen kann der Gießspiegel nicht in dem gewünschten Maß wieder schnell und trotzdem zuverlässig gedämpft auf seinen Sollwert zurückgebracht werden.In the case of sudden inflow disturbances or withdrawal disorders, the pouring level regulator must react quickly. In particular, the integral component of the Gießspiegelreglers must settle quickly to a new desired position for the closure device. An integral component with a short reset time will respond quickly, but will overshoot. An integral component with a large reset time will not overshoot, but it will react too slowly. In both cases, the pouring mirror can not be returned to the desired level quickly yet still reliably damped to its desired value.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, eine genauere Regelung zu erreichen.The object of the present invention is to provide ways to achieve a more accurate control.
Die Aufgabe wird durch ein Regelverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Regelverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 9.The object is achieved by a control method having the features of
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Regelverfahren der eingangs genannten Art dadurch auszugestalten,
- dass die Differenz innerhalb des Störgrößenkompensators einem Differenzregler zugeführt wird, der daraus ein Reglerausgangssignal ermittelt,
- dass das Reglerausgangssignal einerseits mit einem Aufschaltfaktor multipliziert wird und das mit dem Aufschaltfaktor multiplizierte Reglerausgangssignal als Störgrößenkompensationswert auf die Sollstellung aufgeschaltet wird,
- dass auf das Reglerausgangssignal andererseits ein aus der Iststellung abgeleitetes Zuflusssignal aufgeschaltet wird und das Aufschaltergebnis innerhalb des Störgrößenkompensators einem Integrator zugeführt wird, dessen Ausgangssignal dem Erwartungswert für den Gießspiegel entspricht.
- that the difference within the disturbance compensator is supplied to a differential controller, which determines therefrom a regulator output signal,
- on the one hand the controller output signal is multiplied by a step-up factor and the controller output signal multiplied by the step-up factor is applied to the nominal position as a disturbance compensation value,
- on the other hand, a supply signal derived from the actual position is applied to the controller output signal, and the Aufschaltergebnis within the Störgrößenkompensators is supplied to an integrator whose output signal corresponds to the expected value for the Gießspiegel.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Erwartungswert für den Gießspiegel unverzögert vom gemessenen Istwert des Gießspiegels subtrahiert wird. Durch diese Vorgehensweise kann ein schnelleres Reagieren auf Gießspiegelstörungen erreicht werden.In a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the expected value for the casting level is subtracted without delay from the measured actual value of the casting level. By doing so, a faster response to pouring mirror disturbances can be achieved.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Aufschaltfaktor zu Beginn des Regelverfahrens einen Anfangswert aufweist und im Laufe des Regelverfahrens stetig auf einen Endwert erhöht wird. Durch diese Vorgehensweise ist insbesondere ein störungsfreies Zuschalten des Störgrößenkompensators möglich. Dies gilt ganz besonders, wenn der Anfangswert des Aufschaltfaktors Null ist und der Endwert des Aufschaltfaktors Eins ist.It is preferably provided that the start-up factor has an initial value at the beginning of the control method and is steadily increased to a final value in the course of the control method. By this procedure, in particular a trouble-free connection of the Störgrößenkompensators is possible. This is especially true when the initial value of the startup factor is zero and the end value of the startup factor is one.
Der Gießspiegelregler ist üblicherweise als Regler mit Integralverhalten ausgebildet, beispielsweise als PI-Regler oder als PID-Regler. Auf Grund seines Integralverhaltens weist der Gießspiegelregler eine Nachstellzeit auf. Die Nachstellzeit ist dafür charakteristisch, wie schnell der Gießspiegelregler auf Störungen reagiert. Insbesondere reagiert der Gießspiegelregler bei einer kleinen Nachstellzeit schnell auf Störungen, neigt aber zu Überschwingungen. Umgekehrt reagiert der Gießspiegelregler bei großer Nachstellzeit zwar stabil auf Gießspiegelstörungen, reagiert dafür aber langsamer. In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Nachstellzeit des Gießspiegelreglers während und/oder nach dem Erhöhen des Aufschaltfaktors von einem Anfangswert auf einen Endwert erhöht wird. Der Anfangswert und der Endwert der Nachstellzeit sind selbstverständlich andere Werte als der Anfangswert und der Endwert des Aufschaltfaktors.The Gießspiegelregler is usually designed as a controller with integral behavior, for example, as a PI controller or as a PID controller. Due to its integral behavior, the casting level controller has a readjustment time. The reset time is characteristic of how fast the Gießspiegelregler reacts to disturbances. In particular, the Gießspiegelregler reacts quickly to interference with a small reset time, but tends to overshoot. Conversely, the Gießspiegelregler reacts stable reactivity to Gießspiegelstörungen at a large readjustment, but reacts slower. In a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the reset time of the Gießspiegelreglers is increased during and / or after increasing the Aufschaltfaktors from an initial value to a final value. Of course, the initial value and the final value of the reset time are values other than the initial value and the end value of the closing factor.
Es ist möglich, dass der Endwert der Nachstellzeit endlich ist. In diesem Fall bleibt ein Integralanteil des Gießspiegelreglers in jedem Betriebszustand erhalten. Es ist jedoch ebenso möglich, dass der Endwert der Nachstellzeit unendlich ist. Dies entspricht einem vollständigen Abschalten des Integralanteils des Gießspiegelreglers. Wenn der Gießspiegelregler beispielsweise als PI-Regler ausgebildet ist, arbeitet er mit einer Nachstellzeit von unendlich nur noch als P-Regler. Ebenso kann beispielsweise ein PID-Regler durch Erhöhen der Nachstellzeit auf den Wert unendlich zu einem PD-Regler reduziert werden.It is possible that the final value of the reset time is finite. In this case, an integral part of the Gießspiegelreglers is maintained in each operating condition. However, it is also possible that the final value of the reset time is infinite. This corresponds to a complete shutdown of the Integralanteils of the Gießspiegelreglers. If the Gießspiegelregler is formed, for example, as a PI controller, it works with a reset time of infinity only as a P-controller. Likewise, for example, a PID controller can be reduced to a PD controller by increasing the reset time to the value infinite.
Der Differenzregler ist (zumindest) als Proportionalregler ausgebildet. Er weist daher eine Proportionalverstärkung auf. In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Proportionalverstärkung während und/oder nach dem Erhöhen des Aufschaltfaktors von einem Anfangswert auf einen Endwert erhöht. Der Anfangswert und der Endwert der Proportionalverstärkung sind hierbei andere Werte als der Anfangswert und der Endwert des Aufschaltfaktors.The differential controller is (at least) designed as a proportional controller. It therefore has a proportional gain. In a preferred embodiment of the present invention, the proportional gain is increased during and / or after increasing the turn-on factor from an initial value to a final value. The initial value and the final value of the proportional gain are values other than the initial value and the end value of the switch-on factor.
Das Erhöhen der Proportionalverstärkung des Differenzreglers und das Erhöhen der Nachstellzeit des Gießspiegelreglers sind unabhängig voneinander. Es ist also möglich, nur den einen Wert zu erhöhen und den anderen Wert konstant zu halten oder beide Werte zu erhöhen. Auch kann in dem Fall, dass beide Werte erhöht werden, das Erhöhen in voneinander verschiedenen Zeitfenstern erfolgen.Increasing the proportional gain of the differential controller and increasing the reset time of the Gießspiegelreglers are independent. It is thus possible to increase only one value and to keep the other value constant or to increase both values. Also, in the case where both values are increased, the increase may be made in different time slots.
Der Anfangswert der Proportionalverstärkung des Differenzreglers kann nach Bedarf bestimmt sein. Vorzugsweise ist der Anfangswert gleich einer Proportionalverstärkung des Gießspiegelreglers.The initial value of the proportional gain of the differential controller may be determined as needed. Preferably, the initial value is equal to a proportional gain of the Gießspiegelreglers.
Der Differenzregler kann beispielsweise als PI-Regler oder als noch komplexerer Regler ausgebildet sein. Bevorzugt ist jedoch, dass der Differenzregler als reiner P-Regler ausgebildet ist.The differential controller can be designed, for example, as a PI controller or as an even more complex controller. However, it is preferred that the differential controller is designed as a pure P controller.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin durch ein Computerprogramm der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Ausführung des Computerprogramms bewirkt, dass die Steuereinrichtung den Gießspiegel der Stranggießkokille gemäß einem erfindungsgemäßen Regelverfahren regelt. Das Computerprogramm kann beispielsweise auf einem Datenträger in maschinenlesbarer Form gespeichert sein. Der Datenträger kann insbesondere Bestandteil der Steuereinrichtung sein.The present invention is further achieved by a computer program of the aforementioned type, wherein the execution of the computer program causes the control device controls the pouring level of the continuous casting mold according to a control method according to the invention. The computer program can for example be stored on a data carrier in machine-readable form. The data carrier may in particular be part of the control device.
Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung für eine Stranggießanlage gelöst, die derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb ein erfindungsgemäßes Regelverfahren ausführt. Schließlich wird die Aufgabe durch eine Stranggießanlage gelöst, die von einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung gesteuert wird.The object is further achieved by a control device for a continuous casting plant, which is designed such that it carries out an inventive control method during operation. Finally, the object is achieved by a continuous casting plant, which is controlled by a control device according to the invention.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
- FIG 1
- schematisch eine Stranggießanlage,
- FIG 2
- ein regelungstechnisches Blockschaltbild einer Regelanordnung,
- FIG 3
- schematisch die interne Struktur eines Störgrößenkompensators und
- FIG 4 und 5
- Zeitdiagramme.
- FIG. 1
- schematically a continuous casting plant,
- FIG. 2
- a control block diagram of a control arrangement,
- FIG. 3
- schematically the internal structure of a Störgrößenkompensators and
- 4 and 5
- Time charts.
Gemäß
Das in der Stranggießkokille 1 befindliche flüssige Metall 3 wird mittels Kühleinrichtungen gekühlt, so dass sich eine Strangschale 5 bildet. Der Kern 6 des Metallstrangs 7 ist jedoch noch flüssig. Er erstarrt erst später. Die Kühleinrichtungen sind in
Der Gießspiegel 9 des flüssigen Metalls 3 in der Stranggießkokille 1 soll möglichst konstant gehalten werden. Eine Abzugsgeschwindigkeit v, mit welcher der teilerstarrte Metallstrang 7 aus der Stranggießkokille 1 abgezogen wird, ist in der Regel konstant. Daher wird - sowohl im Stand der Technik als auch bei der vorliegenden Erfindung - die Stellung der Verschlusseinrichtung 4 nachgeführt, um den Zufluss des flüssigen Metalls 3 in die Stranggießkokille 1 so einzustellen, dass der Gießspiegel 9 möglichst konstant gehalten wird. Mittels einer entsprechenden Messeinrichtung 10 (als solche bekannt) wird ein Istwert hG des Gießspiegels 9 erfasst. Der Istwert hG wird einer Steuereinrichtung 11 für die Stranggießanlage zugeführt. Die Steuereinrichtung 11 ermittelt gemäß einem Regelverfahren, das nachstehend näher erläutert wird, eine von der Verschlusseinrichtung 4 anzunehmende Sollstellung p*. Die Verschlusseinrichtung 4 wird sodann von der Steuereinrichtung 11 entsprechend angesteuert. In der Regel gibt die Steuereinrichtung 11 ein entsprechendes Stellsignal an eine Verstelleinrichtung 12 für die Verschlusseinrichtung 4 aus. Bei der Verstelleinrichtung 12 kann es sich beispielsweise um eine Hydraulikzylindereinheit handeln.The pouring
In der Regel wird weiterhin mittels einer entsprechenden Messeinrichtung 13 (als solche bekannt) eine Iststellung p der Verschlusseinrichtung 4 erfasst und der Steuereinrichtung 11 zugeführt. Üblicherweise erfolgt daher ein Regeln (closed loop control) der Verschlussposition. Alternativ wäre auch eine reine Steuerung (open loop control) möglich.In general, an actual position p of the
Die Steuereinrichtung 11 ist derart ausgebildet, dass sie im Betrieb ein erfindungsgemäßes Regelverfahren ausführt. In der Regel wird die Wirkungsweise der Steuereinrichtung 11 durch ein Computerprogramm 14 bestimmt, mit dem die Steuereinrichtung 11 programmiert ist. Zu diesem Zweck ist das Computerprogramm 14 innerhalb der Steuereinrichtung 11 in einem Datenträger 15 gespeichert, beispielsweise einem Flash-EPROM. Der Datenträger 15 ist Bestandteil der Steuereinrichtung 11. Die Speicherung erfolgt in maschinenlesbarer Form.The
Das Computerprogramm 14 kann der Steuereinrichtung 11 über einen mobilen Datenträger 16 zugeführt worden sein, beispielsweise einen USB-Memorystick (dargestellt) oder eine SD-Speicherkarte (nicht dargestellt). Auch auf dem mobilen Datenträger 16 ist das Computerprogramm 14 in maschinenlesbarer Form gespeichert. Alternativ ist es möglich, das Computerprogramm 14 der Steuereinrichtung 11 über eine Rechnernetzanbindung oder ein Programmiergerät zuzuführen.The
Das Computerprogramm 14 umfasst Maschinencode 17, der von der Steuereinrichtung 11 unmittelbar ausführbar ist. Das Ausführen des Maschinencodes 17 durch die Steuereinrichtung 11 bewirkt, dass die Steuereinrichtung 11 den Gießspiegel 9 der Stranggießkokille 1 gemäß einem erfindungsgemäßen Regelverfahren regelt. Dieses Regelverfahren wird nachfolgend in Verbindung mit den
Gemäß
Die Sollstellung p* für die Verschlusseinrichtung 4 wird der Verschlusseinrichtung 4 zugeführt. Wie bereits erwähnt, erfolgt das Einstellen der Verschlusseinrichtung 4 üblicherweise geregelt. In diesem Fall, der in
Die Iststellung p der Verschlusseinrichtung 4 wirkt auf Grund des dadurch eingestellten Zuflusses an flüssigem Metall 3 auf den tatsächlichen Gießspiegel 9. Der Istwert hG des Gießspiegels 9 wird erfasst und, wie bereits erwähnt, dem Gießspiegelregler 18 zugeführt.The actual position p of the
Auf die Stranggießkokille 1 können Störgrößen wirken, welche den Gießspiegel 9 beeinflussen. Zur Kompensation der Störgrößen ist ein Störgrößenkompensator 20 vorgesehen. Dem Störgrößenkompensator 20 werden der gemessene Istwert hG des Gießspiegels 9 sowie die Iststellung p der Verschlusseinrichtung 4 zugeführt.On the
Der Aufbau und die Wirkungsweise des Störgrößenkompensators 20 werden nachfolgend in Verbindung mit
Gemäß
ermittelt werden. Der konkrete Wert für die Kennlinie K ergibt sich durch einen fiktiven Arbeitspunkt der Verschlusseinrichtung 4, das heißt die Stellung der Verschlusseinrichtung 4, bei welcher der Zufluss an flüssigem Metall 3 in die Stranggießkokille 1 und die bei der gegebenen Abzugsgeschwindigkeit v abgezogene Menge an Metall im Gleichgewicht stehen.According to
be determined. The concrete value for the characteristic curve K results from a fictitious operating point of the
Dem Integrator 21 wird innerhalb des Störgrößenkompensators 20 ein Eingangswert zugeführt, auf den später noch eingegangen wird. Der Integrator 21 ermittelt durch Integrieren des Eingangswerts entsprechend der Integrationszeitkonstante TK ein Ausgangssignal hE. Das Ausgangssignal hE entspricht einem Erwartungswert hE für den Gießspiegel 9.The
Der Erwartungswert hE wird innerhalb des Störgrößenkompensators 20 einem Knotenpunkt 22 zugeführt, dem weiterhin der Istwert hG des Gießspiegels 9 zugeführt wird. Im Knotenpunkt 22 wird der Erwartungswert hE vom Istwert hG subtrahiert. Die Differenz wird nachfolgend mit dem Bezugszeichen e bezeichnet.The expected value hE is fed within the
Die Messeinrichtung 10 für den Gießspiegel 9 ist verzögerungsbehaftet. Der Istwert hG des Gießspiegels 9 weist daher eine Verzögerungszeit auf. Es ist möglich, den Erwartungswert hE durch ein Verzögerungselement entsprechend aktiv zu verzögern. Das Verzögerungselement müsste zu diesem Zweck zwischen dem Integrator 21 und dem Knotenpunkt 22 angeordnet sein. Vorzugsweise aber ist kein derartiges Verzögerungselement vorhanden. Der Erwartungswert hE für den Gießspiegel 9 wird daher vorzugsweise unverzögert vom gemessenen Istwert hG des Gießspiegels 9 subtrahiert.The measuring
Die Differenz e wird innerhalb des Störgrößenkompensators 20 einem Differenzregler 23 zugeführt. Der Differenzregler 23 ermittelt anhand der Differenz e ein Reglerausgangssignal e'. Der Differenzregler 23 kann nach Bedarf ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Differenzregler 23 als PI-Regler ausgebildet sein. Bevorzugt ist, dass der Differenzregler 23 als reiner P-Regler ausgebildet ist. Unabhängig von seiner konkreten Ausgestaltung weist der Differenzregler 23 jedoch eine Proportionalverstärkung kP auf.The difference e is fed to a
Das Reglerausgangssignal e' entspricht vom Ansatz her bereits einem Störgrößenkompensationswert z, der auf die Sollstellung p* der Verschlusseinrichtung 4 aufgeschaltet werden soll. Vor dem Aufschalten wird das Reglerausgangssignal e' jedoch in einem Multiplizierer 24 mit einem Aufschaltfaktor k multipliziert. Das Produkt von Aufschaltfaktor k und Reglerausgangssignal e' entspricht dem Störgrößenkompensationswert z.The controller output signal e 'already corresponds to a disturbance compensation value z, which is to be switched to the desired position p * of the
Der Aufschaltfaktor k kann einen festen Wert aufweisen. Insbesondere ist es möglich, dass der Aufschaltfaktor k konstant den Wert Eins aufweist. Bevorzugt ist jedoch, dass der Aufschaltfaktor k entsprechend der Darstellung von
Auf das Reglerausgangssignal e' wird weiterhin innerhalb des Störgrößenkompensators 20 ein Zuflusssignal Z aufgeschaltet. Das Zuflusssignal Z wird gemäß
Wie bereits erwähnt, ist der Gießspiegelregler 18 vorzugsweise als Regler mit Integralverhalten ausgebildet. Der Gießspiegelregler 18 weist daher vorzugsweise eine Nachstellzeit TN auf. Die Nachstellzeit TN ist charakteristisch für das Integralverhalten des Gießspiegelreglers 18.As already mentioned, the
Es ist möglich, dass die Nachstellzeit TN des Gießspiegelreglers 18 zeitlich konstant gehalten wird. Bevorzugt ist jedoch entsprechend der Darstellung der
Entsprechend der durchgezogenen Darstellung der
In analoger Weise ist es möglich, dass die Proportionalverstärkung kP des Differenzreglers 23 während des gesamten Regelverfahrens konstant ist. Bevorzugt ist jedoch entsprechend den Darstellungen der
Der Anfangswert kPA der Proportionalverstärkung kP des Differenzreglers 23 kann nach Bedarf gewählt sein. Vorzugsweise ist der Anfangswert kPA gleich einer Proportionalverstärkung k' des Gießspiegelreglers 18.The initial value kPA of the proportional gain kP of the
Das Erhöhen der Proportionalverstärkung kP des Differenzreglers 23 und das Erhöhen der Nachstellzeit TN des Gießspiegelreglers 18 sind unabhängig voneinander realisierbar. Insbesondere ist es möglich, nur die Proportionalverstärkung kP des Differenzreglers 23 zu erhöhen, die Nachstellzeit TN des Gießspiegelreglers 18 hingegen konstant zu halten. Ebenso ist es umgekehrt möglich, nur die Nachstellzeit TN des Gießspiegelreglers 18 zu erhöhen, die Proportionalverstärkung kP des Differenzreglers 23 hingegen konstant zu halten. Besonders bevorzugt ist jedoch, sowohl die Proportionalverstärkung kP des Differenzreglers 23 als auch die Nachstellzeit TN des Gießspiegelreglers 18 zu erhöhen. In diesem letztgenannten Fall ist es möglich, dass die Erhöhung der Proportionalverstärkung kP des Differenzreglers 23 und die Erhöhung der Nachstellzeit TN des Gießspiegelreglers 18 im gleichen Zeitraum erfolgen. Es ist jedoch alternativ möglich, die Erhöhung in voneinander verschiedenen Zeitfenstern vorzunehmen, wobei gegebenenfalls ein Überlappungsbereich gegeben sein kann.Increasing the proportional gain kP of the
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere übernimmt bei dem erfindungsgemäßen Regelverfahren der Störgrößenkompensator 20 weitgehend die Ermittlung der stationären Sollstellung p* der Verschlusseinrichtung 4. Gleichzeitig arbeitet der Störgrößenkompensator 20 dynamisch günstiger als der Integralanteil des Gießspiegelreglers 18. Die Nachstellzeit TN des Gießspiegelreglers 18 kann daher größer gewählt werden, weil der Integralanteil nur noch geringfügige Ungenauigkeiten ausgleichen muss. In Einzelfällen kann der Integralanteil sogar ganz entfallen (Nachstellzeit TN gegen unendlich). Mit dem erfindungsgemäßen Regelverfahren kann somit erheblich besser auf sprungartige Störungen beim Zuführen flüssigen Metalls 3 in die Stranggießkokille 1 und beim Abziehen des Metallstrangs 7 aus der Stranggießkokille 1 reagiert werden und damit der Gießspiegel 9 besser konstant gehalten werden.The present invention has many advantages. At the same time, the
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.The above description is only for explanation of the present invention. The scope of the present invention, however, is intended to be determined solely by the appended claims.
Claims (14)
dadurch gekennzeichnet, dass der Erwartungswert (hE) für den Gießspiegel (9) unverzögert vom gemessenen Istwert (hG) des Gießspiegels (9) subtrahiert wird.Control method according to claim 1,
characterized in that the expected value (hE) for the pouring mirror (9) is subtracted without delay from the measured actual value (hG) of the pouring mirror (9).
dadurch gekennzeichnet, dass der Aufschaltfaktor (k) zu Beginn des Regelverfahrens einen Anfangswert (kA) aufweist und im Laufe des Regelverfahrens stetig auf einen Endwert (kE) erhöht wird.Control method according to claim 1 or 2,
characterized in that the Aufschaltfaktor (k) at the beginning of the control method has an initial value (kA) and in the course of the control method is steadily increased to a final value (kE).
dadurch gekennzeichnet, dass der Anfangswert (kA) des Aufschaltfaktors (k) Null ist und der Endwert (kE) des Aufschaltfaktors (k) Eins ist.Control method according to claim 3,
characterized in that the initial value (kA) of the switch-on factor (k) is zero and the final value (kE) of the switch-on factor (k) is one.
dadurch gekennzeichnet, dass der Gießspiegelregler (18) als Regler mit Integralverhalten ausgebildet ist und dass eine Nachstellzeit (TN) des Gießspiegelreglers (18) während und/oder nach dem Erhöhen des Aufschaltfaktors (k) von einem Anfangswert (TA) auf einen Endwert (TE) erhöht wird.Control method according to claim 3 or 4,
characterized in that the Gießspiegelregler (18) is designed as a controller with Integralverhalten and that a reset time (TN) of the Gießspiegelreglers (18) during and / or after increasing the Aufschaltfaktors (k) from an initial value (TA) to an end value (TE ) is increased.
dadurch gekennzeichnet, dass der Endwert (TE) der Nachstellzeit (TN) unendlich ist.Control method according to claim 5,
characterized in that the final value (TE) of the reset time (TN) is infinite.
dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzregler (23) eine Proportionalverstärkung (kP) aufweist und dass die Proportionalverstärkung (kP) während und/oder nach dem Erhöhen des Aufschaltfaktors (k) von einem Anfangswert (kPA) auf einen Endwert (kPE) erhöht wird.Control method according to one of claims 3 to 6,
characterized in that the differential controller (23) has a proportional gain (kP) and that the proportional gain (kP) is increased during and / or after increasing the startup factor (k) from an initial value (kPA) to a final value (kPE).
dadurch gekennzeichnet, dass der Anfangswert (kPA) der Proportionalverstärkung (kP) des Differenzreglers (23) gleich einer Proportionalverstärkung (k') des Gießspiegelreglers (18) ist.Control method according to claim 7,
characterized in that the initial value (kPA) equals the proportional gain (kP) of the difference controller (23) a proportional gain (k ') of the Gießspiegelreglers (18).
dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzregler (23) als reiner P-Regler ausgebildet ist.Control method according to one of the above claims,
characterized in that the differential controller (23) is designed as a pure P-controller.
dadurch gekennzeichnet, dass es auf einem Datenträger (15, 16) in maschinenlesbarer Form gespeichert ist.Computer program according to claim 10,
characterized in that it is stored on a data carrier (15, 16) in machine-readable form.
dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger (15) Bestandteil der Steuereinrichtung (11) ist.Computer program according to claim 11,
characterized in that the data carrier (15) is part of the control device (11).
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb ein Regelverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt.Control device for a continuous casting plant,
characterized in that the control device is designed such that it carries out a control method according to one of claims 1 to 9 during operation.
dadurch gekennzeichnet, dass sie von einer Steuereinrichtung (11) nach Anspruch 13 gesteuert wird.continuous casting,
characterized in that it is controlled by a control device (11) according to claim 13.
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