2020年, 第44卷, 第2期　刊出日期：2020-03-25

  

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企业信息化技术
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  钢铁企业制造管理系统多基地部署探讨

  薛玉萍, 蒋凤兵, 赵伟忠

  冶金自动化. 2020, 44(2): 1-5.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 001

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  国内钢铁集团正经历整合、搬迁、新建等过程,其制造基地的版图在扩大,传统单个基地的制造管理系统难以满足基地间的互通、互联、互促要求。 因此,针对钢铁制造企业制造管理系统多基地部署现状,结合业务需求以及系统实际情况,对集中部署、分布式部署进行研究和探讨,并提出“集中+分布式冶部署方案,为各大型制造企业选择合适的系统部署方式提供参考。
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  基于MES的冷轧退火工艺动态质量设计

  曲秀娟

  冶金自动化. 2020, 44(2): 6-9.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 002

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  主要介绍了制造执行系统(manufacturing execution system,简称 MES)质量管理模块中的冷轧退火工艺动态质量设计功能、业务流程及在冷轧工艺质量设计中的应用。 根据原料的化学成分、实际规格等对生产工 序进行动态质量设计,可以做到在冶金规范的基础上,依据合同的订货要求,为每一个物料设计更合适的工艺控制参数,以优化物料产出质量,并形成每个物料的动态质量跟踪履历。
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  基于单纯形法的大宗商品车货匹配优化

  翟云, 任立辉

  冶金自动化. 2020, 44(2): 10-12.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 003

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  大宗商品运输,尤其是钢卷的汽运运输量较大，但是配载过程存在较严重的运力分配不均匀问题，导致运力浪费。为此,对大宗商品车货匹配优化进行研究,采集大宗货物和车辆的数据后，依据标准建立车货匹配最优模型,采用线性规划单纯形法求解，得出车辆与货物的最佳匹配关系,从而提高运输企业利润和运输能力。
人工智能技术
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  机器人喷码系统在板坯连铸生产线的应用

  李家兴, 杜之贤, 尤良权

  冶金自动化. 2020, 44(2): 13-16.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 004

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  板坯连铸生产线所生产的板坯在进入下一道工序前,需要对每个板坯进行标志以便于科学管理。为了解决工人在高温、高危险环境下进行连续作业存在的安全风险大、效率低、喷码准确率低等问题,采用机器人自动喷码系统来完成板坯的数据采集和标志喷印。 机器人喷码系统包括PLC系统、喷涂循环系统、HMI和工控机、机器人系统等,主要实现板坯数据采集与通信、板坯检测定位、标志喷印等功能。目前系统运行稳定, 标志喷印效果清晰,完全满足现场生产的要求。
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  基于DBN-LSSVM的热连轧带钢厚度预测

  张笑雄, 苗宇, 刘新忠, 武凯

  冶金自动化. 2020, 44(2): 17-22.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 005

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  为提高热连轧带钢精轧厚度预测精度,建立了通过深度置信网络(deepbeliefnetwork,简称DBN)提取特征的最小二乘支持向量机回归模型(DBN-LSSVM),并且利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,简称PSO)优化最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,简称 LSSVM)相关超参数。 通过采集某热连轧带钢生产线实时现场数据,对所提出厚度预测模型进行训练和离线仿真。结果表明,基于DBN-LSSVM 的预测模型具有良好的学习能力和泛化性,DBN-LSSVM模型的预测精度较传统BP算法和DBN-BP算法有显著提高,该厚度预测模型在生产实践中具有很好的应用前景。
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  基于BP神经网络的平整机伸长率控制技术

  张洁露, 王雅浩

  冶金自动化. 2020, 44(2): 23-26.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 006

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  基于平整机伸长率控制基本原理,针对目前伸长率控制模式下轧制力等预设定值不准确问题,提出采用BP神经网络控制技术,对平整机的轧制力设定、轧制力速度补偿以及平整机入出口张力设定进行优化。实际应用表明,基于BP神经网络的伸长率控制系统大大提高了伸长率控制的响应速度,有效减小了平整机过焊缝伸长率不符合带钢长度,从而提高了产品的成材率。
工艺控制理论与技术
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  6. 25 m 焦炉推焦杆温度特性分析

  陈创, 孙桓五

  冶金自动化. 2020, 44(2): 27-31.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 007

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  推焦杆从室外进入炭化室内,推焦杆温度发生变化,不均匀的温度场会导致热变形,从而使推焦杆产生热疲劳,造成推焦困难。为了获得推焦杆温度场分布规律,针对6.25m捣固型焦炉设备的推焦杆进行瞬态温度场分析。建立了推焦杆瞬态温度场数学模型并确立了边界条件,通过有限元法对推焦杆进行数值模拟分析,并与试验结果对比验证建立模型的可靠性。结果表明,推焦杆头部温度最高,可达950益;推焦杆温度呈梯度分布,以推焦杆头部为中心,沿着轴线方向依次递减,与试验结果分布趋势一致。
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  多座高炉集中供铁水的野机械一罐制冶布置模式

  李俊霞, 陶珂

  冶金自动化. 2020, 44(2): 32-37.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 008

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  根据国内目前已实施的铁钢界面衔接现状,通过调研、分析研究,提出多座高炉集中供铁水的新型冶机械一罐制“布置模式。该布置模式可以实现1~4座高炉集中于一处供应炼钢铁水,同时有利于分期分步建设,且先期建设成本低。炼铁-炼钢界面衔接简洁,炼钢厂房空间利用率高,生产组织调度灵活。总图布置紧凑、省地、省投资,有利于钢铁厂节能降耗、清洁生产、降低生产运营成本,提高企业竞争力。
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  PLC控制系统时钟同步

  吴建明

  冶金自动化. 2020, 44(2): 38-42.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 009

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  PLC 时钟同步是在同一网络中的所有PLC设备在时间上保持统一,以Rockwell PLC为例,使用精确时间同步协议(precise time protocol,简称 PTP)来对子系统 PLC 进行时钟同步,以期达到全系统保持时钟一致。在高炉控制系统中,以高炉本体系统作为主时钟节点,其余的系统作为子节点,结合NTP和CIP同步两种协议,实现PLC系统和HMI系统的时钟同步。并使用PLC系统中的同步时钟来实现HMI的报警,为故障或事件发生的第一原因的查找、缩短处理时间、减少对生产的影响提供了有力的保障。
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  基于吹炼特性的转炉LT法炉口微差压控制研究方法

  张新建

  冶金自动化. 2020, 44(2): 43-47.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 010

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  转炉煤气干法净化回收工艺(LT法)是先进的转炉除尘净化工艺。在LT法除尘回收煤气过程中,控制炉口微差压是吹炼期改善煤气质量的重点。然而,转炉炉口微差压控制具有大时滞、大时变等复杂非线性特征,很难获得理想的控制效果。通过实践,提出了一种基于吹炼特性的炉口微差压控制方法,取得了很好的控制效果,微差压控制波动范围小于依30Pa,回收时间和质量均有提高。
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  动态设定型DAGC在热轧铝板轧机中的应用

  韩庆, 荆丰伟, 何安瑞

  冶金自动化. 2020, 44(2): 48-52.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 011

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  详细地介绍了DAGC算法的推导过程,对DAGC 调节系数引入原理和算法稳定性作了分析,阐述了 DAGC 与具体应用策略的关系,分析得出用DAGC可以提高厚控精度,并在单机架热轧铝合金中厚板轧机上证实了其分析。实际应用证明,采用DAGC代替原有GMAGC厚控数学模型取得了预期效果,在缺少测厚仪的条件下,不同规格铝板的同板差和异板差控制精度均可控制在合同指标内。
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  冷轧控制模型中摩擦因数模型的开发与应用

  李路, 曹培

  冶金自动化. 2020, 44(2): 53-56.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 012

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  摩擦因数模型是冷轧的核心工艺模型之一,目前对其进行的大量研究多是在试验环境下进行的。基于经典摩擦因数模型的工艺原理,综合考虑了轧辊粗糙度、轧制速度等关键因素的影响,结合生产控制的实际情况及控制模型的整体设计,提出了适用的摩擦因数计算模型,进而简要介绍了摩擦因数模型关键参数的调试方式,并提出了一套间接评价模型精度的方法。 通过现场测试和长期实际应用证明了模型的控制效果优异。
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  彩钢板生产线三辊涂机的压力控制

  刘涛

  冶金自动化. 2020, 44(2): 57-60.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 013

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  基于彩钢板生产线三辊涂机辊涂漆料的应用,测试不同参数下涂机辊间的压力参数,分析涂机辊缝有效压力、漂移压力等参数变化规律,计算辊间压力实际应用值,并讨论压力校准曲线斜率特性.结果表明,确定并消除漂移压力,让最终的有效压力不受漂移影响,对涂机辊间压力控制十分重要,能够提高彩钢板漆层厚度控制质量。
传动控制与电气设计
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  无功补偿及消谐技术在镀锌线感应加热炉的应用

  陈代兵, 刘金山, 曹小军

  冶金自动化. 2020, 44(2): 61-66.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 014

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  感应加热技术已经在冶金行业广泛应用,但是整流器和逆变器自身的特性,使得感应加热设备存在功率因数低、电压畸变率高、加热效果差等问题,影响生产线的安全和经济运行。为了解决设备存在的问题、提升加热效果,通过研究镀锌线感应加热炉的原理,分析过程数据,制定了AC490V无功补偿结合消谐技术方案,在感应加热炉的变压器二次侧母线上增加补偿和滤波装置,取得了显著的效果。
检测仪表与自动化装置
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  基于改进SSD算法的人员安全检测技术

  董军, 赵明, 刘继丹, 刘晓艳, 姜东民, 董雨铮

  冶金自动化. 2020, 44(2): 67-72.
  https://doi.org/10. 3969/ j. issn. 1000-7059. 2020. 02. 015

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  由于钢厂现场环境的复杂,安全事故经常发生。传统的目标检测算法很难适应工业环境光照多变、烟雾较多等因素,从而需要寻求一种能从复杂环境中有效提取特征、实时检测的方法。基于炼钢领域的特点, 提出了基于改进多分类单杆检测器(single shot multibox detector,简称 SSD)算法的人员安全检测技术。该模型是在深度学习SSD检测算法的基础上加入了嵌套网络,同时对训练样本加入强光、暗光、模糊噪声、椒盐噪声来增加样本属性,最后使用池化技术代替采样对数据进行处理。结果表明,所提方法在复杂环境中有很强的鲁棒性,在不同光照、烟雾较多的情况下,有很高的准确率。