本發(fā)明涉及連鑄工程技術領域，尤其涉及一種基于結晶器液位檢測的高效自動開澆系統(tǒng)。

背景技術：
自動開澆控制是現(xiàn)代連鑄中的關鍵技術之一，對連鑄工程自動化控制有著重要的意義。自動開澆的目的是根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)配合精確的計算機計算過程，將連鑄工程中的開澆過程進行自動化控制，大大的減少了人工手動控制所產(chǎn)生的勞動力，同時通過合理的精確的參數(shù)控制，在一定程度上能夠提高連鑄坯的質量，也可以防止開澆所產(chǎn)生的結晶器液位波動而導致漏鋼事故的發(fā)生率。據(jù)了解，目前國內(nèi)所使用的自動開澆系統(tǒng)成功率最高為90％。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種基于結晶器液位檢測的高效自動開澆系統(tǒng)，以解決連鑄工程自動開澆過程的控制，保證開澆成功率，防止開澆過程漏鋼事故的發(fā)生率。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種基于結晶器液位檢測的高效自動開澆系統(tǒng)，包括PLC控制裝置，所述PLC控制裝置分別連接有塞棒控制機構、結晶器液面檢測裝置、工控機和拉矯機，所述塞棒控制機構通過結晶器液面檢測裝置與拉矯機連接，所述PLC控制裝置與塞棒控制結構之間連接有電機驅動器，所述PLC控制裝置與結晶器液面檢測裝置之間連接有二次儀表。所述基于結晶器液位檢測的高效自動開澆系統(tǒng)的操作方法，包括以下步驟：1)操作員輸入或由系統(tǒng)默認輸入零時刻的拉速值以及塞棒的位置；2)系統(tǒng)從檢測到開始開澆，便從基礎自動化級PLC控制裝置提取當前結晶器液面高度值，并獲取當前應匹配的最佳拉速值及塞棒位置值；3)將獲取的數(shù)據(jù)值，并記錄本組參數(shù)，同時將本組參數(shù)作為數(shù)據(jù)樣本；4)計算液面高度，并在液面高度達到下一規(guī)定時刻，根據(jù)專家數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更改拉速和塞棒位置；以及5)在規(guī)定時間內(nèi)，若檢測到的液面高度與理論計算得時間高度無偏差，則將該組數(shù)據(jù)返還給基礎自動化級PLC控制裝置進行控制，自動開澆結束，系統(tǒng)完成操作；若檢測到的液面 高度與理論計算得時間高度有偏差，則進行補償，所述補償包括以下步驟：1)連續(xù)進行約20次自動開澆，獲取20個樣本數(shù)據(jù)，利用卡爾曼回歸系數(shù)計算最優(yōu)液面高度值、塞棒位置值和拉速值；2)利用最優(yōu)值補償專家數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)；以及3)將該組數(shù)據(jù)返還給基礎自動化級PLC控制裝置進行控制，自動開澆結束，系統(tǒng)完成操作。本發(fā)明的有益效果為：將人工智能技術合理的結合與連鑄自動開澆控制，提高了人工手動開澆時對參數(shù)控制的精度，鋼廠在開澆過程中可以不再依賴于富有經(jīng)驗的技術人員，實現(xiàn)連鑄工業(yè)的高效自動化，穩(wěn)定精確的數(shù)據(jù)控制，還可以防止在開澆過程中引起的結晶器液面波動從而導致的漏鋼事故的發(fā)生率。附圖說明下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖1是本發(fā)明實施例所述的一種基于結晶器液位檢測的高效自動開澆系統(tǒng)的結構框圖；圖2是本發(fā)明實施例所述的一種基于結晶器液位檢測的高效自動開澆系統(tǒng)的操作方法的流程圖。圖中：1、PLC控制裝置；2、塞棒控制機構；3、結晶器液面檢測裝置；4、工控機；5、拉矯機；6、電機驅動器；7、二次儀表。具體實施方式如圖1所示，本發(fā)明實施例所述的一種基于結晶器液位檢測的高效自動開澆系統(tǒng)，包括PLC控制裝置1，所述PLC控制裝置1分別連接有塞棒控制機構2、結晶器液面檢測裝置3、工控機4和拉矯機5，所述塞棒控制機構2通過結晶器液面檢測裝置3與拉矯機5連接，所述PLC控制裝置1與塞棒控制機構2之間連接有電機驅動器6，所述PLC控制裝置1與結晶器液面檢測裝置3之間連接有二次儀表7。如圖2所示，本系統(tǒng)無需人工操作，在硬件平臺及軟件平臺搭建完成并連接好之后，系統(tǒng)會自動檢測是否開始開澆，這樣就解決了現(xiàn)有的自動開澆系統(tǒng)會由于水口堵塞而導致自動開澆失敗的情況發(fā)生；所述的操作方法包括以下步驟：1)操作員輸入或由系統(tǒng)默認輸入零時刻的拉速值以及塞棒控制機構2的位置；2)系統(tǒng)從檢測到開始開澆，便從基礎自動化級PLC控制裝置1提取當前結晶器液面檢測裝置3的液面高度值，并獲取當前應匹配的最佳拉速值及塞棒控制機構2位置值；3)將獲取的數(shù)據(jù)值，并記錄本組參數(shù)，同時將本組參數(shù)作為數(shù)據(jù)樣本；4)計算液面高度，并在液面高度達到下一規(guī)定時刻，根據(jù)專家數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更改拉速和塞棒位置；以及5)在規(guī)定時間內(nèi)，若檢測到的液面高度與理論計算得時間高度無偏差，則將該組數(shù)據(jù)返還給基礎自動化級PLC控制裝置1進行控制，自動開澆結束，系統(tǒng)完成操作。步驟5)中，若檢測到的結晶器液面檢測裝置3的液面高度與理論計算得時間高度有偏差，則進行補償，數(shù)據(jù)補償包括以下步驟：1)連續(xù)進行約20次自動開澆，獲取20個樣本數(shù)據(jù)，利用卡爾曼回歸系數(shù)計算最優(yōu)液面高度值、塞棒控制機構2位置值和拉速值；2)利用最優(yōu)值補償專家數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)；以及3)將該組數(shù)據(jù)返還給基礎自動化級PLC控制裝置1進行控制，自動開澆結束，系統(tǒng)完成操作。這樣便實現(xiàn)了針對不同工業(yè)環(huán)境、不同連鑄機系統(tǒng)、并且是不同澆筑鋼種的不同分配策略。具體使用時，下位機PLC控制裝置1通過采集連鑄機結晶器液面檢測裝置3的液位高度的值獲得自動開澆控制系統(tǒng)中所需要的數(shù)據(jù)；下位機PLC控制裝置1通過數(shù)據(jù)通訊的方式將數(shù)據(jù)傳給工控機4；工控機4的組態(tài)軟件接收到值后，將值傳于組態(tài)界面中的控件模塊；控件接收到數(shù)據(jù)，先將這一組數(shù)據(jù)保存于數(shù)據(jù)庫中，再根據(jù)值查詢連鑄自動開澆專家數(shù)據(jù)庫，得出當前的塞棒位置及拉速最佳匹配值，并對下一時刻的情況進行預測，記錄下一時刻的數(shù)據(jù)；將塞棒位置及拉速最佳匹配值返回給下位機PLC控制裝置1；下位機PLC控制裝置1對塞棒控制機構2和拉矯機5進行控制；工控機4控件接收到的第二組值該與預測值進行對比，相同則表明專家數(shù)據(jù)庫該組值不需要再繼續(xù)優(yōu)化；若不同，通過自適應學習系統(tǒng)的策略對專家系統(tǒng)的組參數(shù)進行修改和補償。本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。