[發明專利]用于連鑄結晶器的澆鑄液位的控制方法

有效

• 申請號: 201080061496.3
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102712038A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 伯恩哈德·魏斯哈爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16;B22D11/18
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳孟秋;李慧

技術領域

本發明涉及一種用于連鑄結晶器的澆鑄液位的控制方法，

-其中，液態金屬向連鑄結晶器中的流入量借助于閉塞裝置調節并且部分凝固的金屬連鑄坯借助于拉錠裝置從連鑄結晶器中拉出，

-其中，將澆鑄液位的測得的實際值輸入澆鑄液位控制器，澆鑄液位控制器根據實際值和對應的額定值得出用于閉塞裝置的額定位置并輸入閉塞裝置，

-其中，將測得的實際值和閉塞裝置的實際位置輸入干擾量補償器，

-其中，在干擾量補償器內得出用于澆鑄液位的期望值并將期望值從澆鑄液位的測得的實際值中減去。

背景技術

這種控制方法例如是由US?5，921，313?A已知的。在已知的控制方法中存在有補償鼓肚振動（Bulgingschwingungen）的振動補償器。

此外本發明涉及一種計算機程序產品，它包括機器代碼，機器代碼能被用于連鑄設備的控制裝置直接執行并且機器代碼通過控制裝置的執行使得控制裝置按照這樣的控制方法來控制連鑄設備的連鑄結晶器的澆鑄液位。

本發明還涉及一種用于連鑄設備的控制裝置，該控制裝置這樣設計，即控制裝置在運行中實施這種控制方法。

最后本發明涉及一種連鑄設備，其由這種控制裝置控制。

此外，連鑄結晶器中的澆鑄液位會由于突然的干擾以意外的方式被影響。這種意外干擾的例子有所謂的“堵塞（Clogging）”與“疏通（Unclogging）”，意即氧化鋁在結晶器的流入管內突然燒結或中斷。同樣地，澆鑄液位會由于金屬連鑄坯的急速拉錠以意外的方式被影響。澆鑄液位的各種干擾意味著連鑄坯的質量損失。因此澆鑄液位的波動應該盡可能地保持在低水平。

在現有技術中，澆鑄液位控制器通常情況下設計成PI（比例積分）-控制器或PID（比例積分微分）-控制器，其額外具有多個用于對抗特定干擾的附加功能。此類附加功能的一個例子是上面提到的對鼓肚振動的補償。在現有技術中需要澆鑄液位控制器的積分部分來找到并保持用于閉塞裝置的穩定的額定位置。

在發生突然的流入干擾或拉出干擾時，澆鑄液位控制器必須快速反應。特別是澆鑄液位控制器的積分部分必須迅速調到新的用于閉塞裝置的新的額定位置。再調時間短的積分部分雖然會很快反應，但為此會過沖。再調時間大的積分部分雖然不會過沖，但對此會反應過慢。在兩種情況下，澆鑄液位都不能以期望的程度重新快速并仍然可靠地衰減地返回到其額定值。

發明內容

本發明的目的在于，實現能達到更準確的控制的可能性。

該目的通過一種具有權利要求1的特征的控制方法實現。根據本發明的控制方法的有利的設計方案是從屬權利要求2至9的內容。

根據本發明提出，這樣設計開頭所述類型的控制方法：

-在干擾量補償器內將偏差輸入偏差控制器，偏差控制器由此得出控制器輸出信號，

-控制器輸出信號一方面與疊加因子（Aufschaltfaktor）相乘并且將與疊加因子相乘后的控制器輸出信號作為干擾量補償值疊加到額定位置上，

-另一方面將從實際位置推導出的流入信號疊加到控制器輸出信號上并且在干擾量補償器內將疊加結果輸入積分器，積分器的輸出信號對應于用于澆鑄液位的期望值。

在本發明的一個優選的設計方案中提出，將用于澆鑄液位的期望值未延遲地從澆鑄液位的測得的實際值中減去。通過這種方法能夠實現對于澆鑄液位干擾的快速反應。

優選地提出，疊加因子在控制方法開始時具有初始值并且在實施控制方法期間不斷被提高到終值。通過這種方法特別有可能無干擾地接入干擾量補償器。當疊加因子的初始值是零并且疊加因子的終值是一時，這種方法尤其適用。

通常情況下，澆鑄液位控制器設計為帶有積分特性（Integralverhalten）的控制器，例如設計為PI（比例積分）-控制器或者是PID（比例積分微分）-控制器。基于它的積分特性，澆鑄液位控制器具有再調時間。再調時間反映澆鑄液位控制器對干擾產生反應的速度的特征。特別地，澆鑄液位控制器在再調時間短的情況下對干擾快速做出反應，但容易過沖。反過來在再調時間大的情況下澆鑄液位控制器雖然穩定地對澆鑄液位干擾產生反應，但為此反應要慢些。在本發明的一個優選的設計方案中提出，澆鑄液位控制器的再調時間在疊加因子增大期間和/或之后從初始值被提高到終值。不言自明地，再調時間的初始值和終值相對于疊加因子的初始值和終值是不同的值。