摘 要：结合攀成钢圆坯连铸机实例，介绍了现代圆坯连铸机的组成与工艺流程，并详细阐述了圆坯连铸 机控制系统的构成、主要控制策略和具体实现方法。特别是现代连铸机的精确跟踪与模式控制在圆坯连铸机中 的应用以及在软压下控制技术方面的创新。
随着市场对高质钢管需求的日益增加，现代化圆
坯连铸机建设得到了钢铁企业的高度重视。一个现代 化的圆坯铸机、精准的铸机控制系统及先进的控制策
略是保证高效率生产各种优质钢铁管材的重要保证。
1 圆坯连铸机的组成与工艺流程【1—31
与板坯和方坯连铸机类似，圆坯连铸机也由大包 转台、中包车、结晶器、拉矫机、出坯辊道、火焰切 割机及冷床等部件组成。
以攀成钢圆坯连铸机为例，该铸机虽是20世纪80 年代初期产品，90年代初以二手设备的方式购回国内
改造，并于2007年再次改造，但其工艺流程仍具备短 流程圆坯连铸机的典型特征：一机四流(预留一流)， 一个大包转台可承载2个80 t大包，2台约25 t中包车 交替使用，7种规格(200、220、280、310、350、388、
430)的结晶器增配液位检测、弧弯半径约12 m，6架 上驱动拉矫机中4架为交流变频驱动，2架无动力、出 收稿日期：2007埘一11
坯系统南切前辊、摆动辊和3组出坯辊道组成，且均
为常规动力驱动(无调速)，移钢机和冷床由变频器驱 动。设计年产能力60万t，其具体工艺流程简图参见 图1(由武钢设计院图纸《WGS27008施备18-1》改编)。
图1 圆坯连铸机工艺流程示意图
Fig．1 The RBC technics process sketch
2 控制系统的构成
现代连铸机的控制系统虽因各用户的需求不同而 有所区别，但其系统结构基本相同。圆坯连铸机控制
作者简介：徐章云(1950-)．男，湖北天门人，武汉钢铁工程技术集团自动化公司高级工程师，主要从事钢铁企业大中型控制 系统的设计和应用研究．
万方数据
84 湖南工业大学学报 2008年
• 7)三级计算机将全厂各控制系统联系在一起，构
系统结构，如图2所示。
操作站( ) l机 甲 嗣机
主干网(光纤)
公用PLCf I铸流PLCII I铸流PLC2l l铸流
成一个现代化信息管理平台，以执行全厂作业调度、 控制系统之间的信息交换等任务。
3 主要控制策略
现代圆坯连铸机的控制策略，因装备水平不同而 有较大差异。综合各类连铸机的控制经验，影响铸坯
现 场 总 线
(DP)
液压站
PLC
结品器
PLC
远程 操作站
远程
I／0
大屏 显示
大中包 测温
传动 系统
铸流 操作站
}立矫机 操作站
出坯 操作站
远程
I／0
拉矫 驱动
铸流 操作站
托矫机 操作站
出坯 操作站
远程
I／O
拉矫 驱动
川团圆圈圈翻
型恒lJ一站一
质量的主要因素足结晶器振动控制、二冷水控制、跟 踪控制和压下控制。
3．1 结晶器振动控制
攀成钢网坯连铸机采用早期的机械四连杆式振动 器，是振动幅度为10mln、振动频率为0～260次／rain的 正弦波。囚此，控制好振动器的振动频率是该控制策 略的核心。一般情形下，振动频率与拉矫速度有如下 关系式：
f0领墨v，J11)，
图2 圆坯连铸机控制系统结构示意图 Fig．2 The RBC Control system structure sketch 图2所示结构有以下特点：
1)系统完全基于网络结构。由光纤构成的主干网
采用冗余环形结构，可连接全厂一、二、三级控制系 统，构成了一个完整的控制、管理信息平台H】，可使 系统更可靠；多层次网络分层结构不仅满足了信息分 类控制的要求，且最大限度地满足了一级控制系统对 实时响应的要求，同时也防止信息“拥堵”现象的产 生，可有效缩短建设工期并减少运行维护成本。
2)完全功能模块化的硬件结构。该结构在某子系 统硬件故障或子系统网络之间故障时，仍可保证其他 子系统正常运行。这种单一化的控制使得系统更明
了，控制更为精细和简单，也可避免多任务控制中对 资源的分配所带来的麻烦。除连铸机公用系统外，其 他各流均有完全相同的控制对象和控制功能，因此编 制程序时可实现标准化编程，既节约了人力资源，又 使得所写程序更具可扩展性及可推广性。
3)按工艺组成来构成控制系统。在攀成钢圆坯连 铸机项目中，根据这一原则，将系统划分成公用系统、 铸机系统及其他辅助系统(如火切机系统、结晶器液
