Nové výzvy v modelování a řízení sekundární chlazení kontinuálního odlévání oceli

New Challenges in Modelling and Secondary Cooling Control of Continuous Steel Casting

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

en

In recent years, there is a dominant trend for the utilization of dynamic solidification models in process and quality control of continuous steel casting. A significant effort has been done in case of control of secondary cooling where water and air-mist nozzles are used. Both simple and sophisticated control and regulation methods are nowadays used for the optimal control of secondary cooling. The paper presents our recent development of advanced control methods based on the fuzzy logic and model predictive control approach. Cooling control by means of the cooling curves and of the PID regulator was implemented in order to evaluate the control capabilities of developed tools. The presented control solution represents a combination of a transient multidimensional numerical model of temperature fields for continuous steel casting and advanced control algorithms. The study case with a temporary drop of the casting speed, which is typical in case of the intervention of the breakout prediction system, was used to evaluate control capabilities of presented algorithms. The results show that our control and regulation algorithms are very efficient tool for the continuous casting control. Applicability of the developed algorithms was tested in a Level 2 implementation of ASM Automation Company, which is our sole implementation partner, and robust control behaviour was observed.

V posledních letech existuje dominantní trend využití dynamických modelů tuhnutí v procesu a kvality kontrola plynulého odlévání oceli. Značné úsilí bylo provedeno v případě kontroly sekundární chlazení, kdy je se používají vodu a vzduch-mlhy trysky. Jak jednoduché a sofistikované řídicí a regulační metody jsou dnes použita pro optimální regulaci sekundárního chlazení. Příspěvek prezentuje náš nedávný vývoj pokročilého řízení metody založené na fuzzy logice a modelového přístupu prediktivního řízení. Chlazení ovládání pomocí chlazením křivky a regulátoru PID byla provedena za účelem vyhodnocení schopnosti ovládání vyspělých nástrojů. Předkládané ovládání řešení představuje kombinaci přechodné multidimenzionální numerického modelu teploty Pole pro kontinuální odlévání oceli a pokročilých řídicích algoritmů. Studie se pouzdro s dočasným poklesem na rychlosti lití, který je typický v případě zásahu útěk predikčního systému, byl použit k vyhodnotí řídicí schopností uvedených algoritmů. Výsledky ukazují, že naše kontrolní a regulační algoritmy jsou velmi efektivní nástroj pro průběžnou kontrolu lití. Použitelnost vyvinutých algoritmů byla testována Level 2 implementace ASM Automation Company, která je naším jediným implementační partner, a robustní řízení byla pozorována chování

In recent years, there is a dominant trend for the utilization of dynamic solidification models in process and quality control of continuous steel casting. A significant effort has been done in case of control of secondary cooling where water and air-mist nozzles are used. Both simple and sophisticated control and regulation methods are nowadays used for the optimal control of secondary cooling. The paper presents our recent development of advanced control methods based on the fuzzy logic and model predictive control approach. Cooling control by means of the cooling curves and of the PID regulator was implemented in order to evaluate the control capabilities of developed tools. The presented control solution represents a combination of a transient multidimensional numerical model of temperature fields for continuous steel casting and advanced control algorithms. The study case with a temporary drop of the casting speed, which is typical in case of the intervention of the breakout prediction system, was used to evaluate control capabilities of presented algorithms. The results show that our control and regulation algorithms are very efficient tool for the continuous casting control. Applicability of the developed algorithms was tested in a Level 2 implementation of ASM Automation Company, which is our sole implementation partner, and robust control behaviour was observed.

Kontinuální lití oceli, sekundární regulace chlazení, regulace chlazení křivky, fuzzy regulace, regulace PID, model prediktivní regulace

Continuous steel casting, secondary cooling control, cooling curves regulation, fuzzy regulation, PID regulation, model predictive control

2015

15.06.2015

Steel Institute VDEh

Dusseldorf

978-3-00-049542-7

NEUVEDENO

METEC & 2nd ESTAD 2015 Proceedings

1

1–8

8