铸坯未切断异常识别和处置方法、计算机设备及存储介质与流程

本技术涉及连铸生产，特别是涉及一种铸坯未切断异常识别和处置方法、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、连铸生产是钢铁厂主生产线上的关键环节，承担着将钢水转化为板坯的重要工艺生产任务，为后道热轧工序生产提供合格的原材料。在当前连铸浇钢时，每台连铸机至少配备1-2名出坯和切割工现场实时监控和操作，以便于及时发现异常和处置。出坯或切割操作工是连铸操作的重要岗位，也有着其特殊性。首先，现场属于热源区域，出钢环境恶劣，夏季炎热，对每位出坯或切割工体能都是很大考验。其次，切割操作区域都为850℃以上的固态钢坯且有钢渣飞溅、高温火焰、钢坯和切割车处于运动状态，一旦发生钢渣大量飞溅、爆燃等事故，则会给出坯或切割工人身安全带来极大的隐患。再则，很多生产过程报警信息需要人为确认，给操作工带来很大劳动量，同时也增加了人为失误，增大生产故障风险。因此，当连铸生产过程发生异常状态时，如果不能及时预警和控制，不仅难以避免严重的生产事故问题，并且会降低生产效率。

2、在目前全球推行智能制造的时候，连铸无人自动浇钢技术也在大力推行。现场操作人员正在逐步减少甚至出现局部时间没有操作人员在生产现场，又甚至某些危险岗位长时间无人值守的情况下，如发生铸坯未切断异常，人员不能及时发现，则会由于处置的不及时或者处置不当造成事故的扩大化，不但会损坏切割及后部设备，严重的会造成人员伤亡和铸机停浇等重大事故，每次事故的损失少则几万，多则几十万。这也是连铸迟迟不能实现无人浇钢的一个制约因素。

3、所谓的铸坯未切断故障是指在正常生产过程中，由于各种原因导致铸坯在切割区域未能按照系统设定的长度被切割系统完全切断，如果发现和处置不及时就会造成连铸生产和安全事故，这个异常的生产事故在连铸生产工艺中称之为“铸坯未切断故障”事故。如果铸坯未切断故障不能及时处置或者处置不当，短时会造成设备事故，长时会导致人员伤亡或者铸机停浇等恶性生产事故，每次事故造成的直接经济损失几万至上百万不等。切割系统、切割燃气等异常因素都会导致铸坯未切断故障事发生。

4、在当前连铸浇钢时，常规做法是通过人工观察和处置，这种方式虽然能在一定程度上解决铸坯未切断故障带来的一系列问题，但是也存在诸多弊端。首先是发生异常之后，存在人工观察疏忽和操作滞后性，容易导致异常造成的损失扩大化和严重化，这在生产过程中也时有发生。其次，现场环境恶劣，属于高温辐射、火焰、高噪音、高粉尘区域，长时间值守岗位会对每位出坯或切割工身体造成一定程度的伤害。再则，如果不能解决铸坯未切断异常的自动识别和处置，那么无法实现连铸无人浇钢技术。

5、因此，急需开发一种基于辊道转速和铸坯跟踪的铸坯未切断智能识别和自动处置技术。旨在连铸切割及出坯区现场无人值守的情况下，当发生铸坯未切断故障事能自动识别和自动快速正确处置。从而解决了连铸浇注现场无人值守时发生铸坯未切断故障事得不到正确快速处置，造成事故扩大化的隐患。

6、为了解决这个问题，中国专利文献“cn114589376b一种用于火焰切割机切割铸坯的未切断报警方法”中提供了一种铸坯未切断的识别方法。在连铸浇钢期间，通过监控切割完成前后的辊道电机的电流的变化情况，进行未切断报警；在辊道电机的电流-时间的曲线图中，当辊道电机的电流出现明显增大时，plc逻辑控制程序发出未切断报警；且通过hmi画面实现未切断报警功能；从而提高了生产的稳定性与安全性，实现了工业自动化和设备安全，解决了原有的随着连铸工序高拉速与输送辊道上的保温罩，导致铸坯未被切断且很难通过人工去发现察觉进而造成生产事故的问题。

7、发明人认识到，上述专利文献中所述的技术方案只是识别发生铸坯未切断异常，而没有给出相应的自动处置方法，同时对于铸坯未切断异常识别也存在诸多问题：

8、其一，方案中只是把电机电流作为判断阈值，实际生产中此组电机由一组传动系统来控制，某一个电机卡组或者传动故障也会导致电机电流增大或者无法正常启动，同时如果由于发生顶坯现象也会造成电机电流增大，也就是说电机电流大不一定是铸坯未切断造成的，因此只是依赖电机电流来判断铸坯未切断是不够准确的。其二，方案中没有考虑此种异常或故障，当切割辊道后面发生堆坯时候，切割后的铸坯需要慢速运行或者随动时，这个时候发生铸坯未切断情况，然而电机电流却是正常的。其三，当切割系统本身发生故障，导致没有切割完成信号返回时，切割后部辊道不能实现自动启动，也就是说辊道电机的电流始终为0，小于设定阈值，但是铸坯却是未切断状态。其四，没有针对不同铸坯未切断异常的情况进行有效地自动处置方法。

技术实现思路

1、基于此，针对上述技术问题，提供铸坯未切断异常识别和处置方法、计算机设备及存储介质，以解决现有铸坯未切断异常的识别方法中只是依赖电机电流来识别铸坯未切断，不够准确，并且缺乏对铸坯未切断异常的相应自动处置方法的技术问题。

2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、第一方面，一种铸坯未切断异常识别和处置方法，包括：

4、s1，获取连铸生产工艺条件的相关参数，判断所述相关参数是否均满足相应预设条件；若所述相关参数均满足相应预设条件，执行步骤s2；

5、s2，以预设时间周期δt1采集铸坯切割完成信号xn，判断是否接收到铸坯切割完成信号xn；若未接收到铸坯切割完成信号xn，执行步骤s3；若接收到铸坯切割完成信号xn，执行步骤s4；

6、s3，采集预设定尺长度l0的拉速va，计算距离上一次接收到铸坯切割完成信号xn的时间间隔tc，判断是否满足tc≥s*l0/va，其中s为预设安全系数；若满足，输出切割延时报警信号，返回步骤s1；若不满足，返回步骤s2；

7、s4，延时第一时间长度tr采集辊道速度rv，判断辊道速度rv是否大于0；若辊道速度rv小于或等于0，输出辊道系统故障报警信号；若辊道速度rv大于0，执行步骤s5；

8、s5，获取切割完成的时间t0和采集时间t，判断是否满足t-t0≥tn，其中tn为预设时间阈值，所述采集时间t为延时第二时间长度δt2确定的光电开关信号w1采集时间；若满足，执行步骤s6；

9、s6，延时第二时间长度δt2采集辊道的光电开关信号w1，判断是否接收到光电开关信号w1；若接收到光电开关信号w1，返回步骤s1；若未接收到光电开关信号w1，执行步骤s7；

10、s7，向人机交互组件发送弹窗动作指令，使人机交互组件通过弹窗显示操作选项；所述操作选项包括降速和忽略；响应于在所述人机交互组件上选择的降速选项，采集当前拉速；若当前拉速大于预设最小工艺拉速vmin，以预设降速速率a1将当前拉速降至预设最小工艺拉速vmin。

11、可选地，所述连铸生产工艺条件的相关参数包括铸机的工作模式参数、切割系统的状态参数、定尺测长系统的状态参数、铸机的实时拉速参数、吹氩系统的工作模式参数和切割燃气的工艺参数。

12、进一步可选地，所述判断所述相关参数是否均满足相应预设条件包括：

13、判断铸机的工作模式是否为浇注模式；

14、判断切割系统的状态是否正常且为全自动控制模式；

15、判断定尺测长系统的状态是否正常且为全自动控制模式；

16、判断铸机的拉速是否不低于最低设备拉速；

17、判断吹氩系统的工作模式是否为远程控制模式；

18、判断氧气压力和天然气压力是否满足生成要求。

19、可选地，预设安全系数s＝1.1。

20、可选地，步骤s7还包括：

21、当在预设计时周期内没有在所述人机交互组件中选择选项，视为选择降速选项，采集当前拉速；若当前拉速大于预设最小工艺拉速vmin，以预设降速速率a1将当前拉速降至预设最小工艺拉速vmin。

22、进一步可选地，所述预设时间周期δt1为5秒，所述第一时间长度tr为8秒，所述第二时间长度δt2为22秒，所述预设计时周期为30秒，所述预设最小工艺拉速vmin为0.7m/min。

23、可选地，步骤s7还包括：

24、向声光报警器发送铸坯未切断异常报警信号；

25、将吹氩系统的工作模式调整为异常工作模式。

26、第二方面，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中任一项所述的方法的步骤。

27、第三方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的方法的步骤：

28、本发明至少具有以下有益效果：

29、本发明实施例所提供的铸坯未切断异常识别和处置方法，整体上包括第一阶段的连铸生产工艺条件收集及监控部分、第二阶段的连铸生产工艺数据处理以及第三阶段的发生铸坯未切断异常自动处置这三大部分，本发明首次把发生铸坯未切断时的辊道转速、定尺切割周期、切割完成信号、铸坯跟踪信号纳入监控，并结合实际工况进行综合评判，系统、全面地对铸坯未切断状态进行评估，以识别铸坯未切断异常的发生，保证了铸坯未切断异常识别的准确性；当发生铸坯未切断异常后，自动进入快速处置程序，从而解决了连铸浇注现场无人值守时发生铸坯未切断异常得不到正确快速处置，造成事故扩大化的隐患。