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1、数据库技术在板坯连铸生产中二次冷却水控制系统中的应用数据库技术在板坯连铸生产中二次冷却水控制系统中的应用zhangting导语：二次冷却水控制是连铸生产的一项核心技术，二次冷却水控制的效果直接影响到最终板坯质量的优劣。摘要：二次冷却水控制是连铸生产的一项核心技术，二次冷却水控制的效果直接影响到最终板坯质量的优劣。随着连铸动态二次冷却水系统工艺的不断完善和提高，相应的对二次冷却水动态控制的实时性和灵敏性有了更高的要求，对数据库技术的引用正好能够很好的知足这些要求。关键字：二次冷却水控制；数据库技术；实时性；灵敏性Theapplicationofdatabasetechnologyinslabco
2、ntinuouscastingsecondarycoolingwatercontrolsystemMijinzhou,Huangweidong,Xujiang (ChinanationalheavymachineryresearchinstituteCo.Ltd,ShanXixian,710032)Abstract：Secondarycoolingwatercontrolisacoretechnologyofcontinuouscastingproduction,TheslabqualityisdecidedbytheresultofcontrolingtheSecondarycoolingw
3、ater。Asthecontinuouscastingdynamicsecondarycoolingsystemsprocessgetmoreandmoreperfect,thehigherrealtimeandflexiblecontrolforthedynamicsecondarycoolingisneed。Thedatabasetechnologyjustcanmeettheseneed。Keyword：secondarycoolingwatercontrol；databasetechnology；realtime；flexible1、前言二次冷却水控制是连铸生产中的一项核心技术，二次冷
4、却水控制的效果直接影响到最终板坯质量的优劣。随着连铸动态二次冷却水系统工艺的不断完善和提高，相应的，对二次冷却水动态控制的实时性和灵敏性有了更高的要求。仅仅应用常规的HMI人机界面组态软件例如：SIMENS的WINCC内部功能很难知足要求，基于以上原因，我们采用了数据库技术结合组态软件来实现动态二次冷却水的控制。这种方案保证了控制的实时性和灵敏性。本文介绍中是基于SIMENS的WINCC6.2组态软件和WINCC软件包中自带的SQLSERVER2005数据库软件来展开阐述的。2、工艺要求连铸动态二冷水控制方法一般分为两种。一种是由钢水凝固传热模型根据当前的板坯宽度、厚度、钢种、各冷却区目的外表
5、温度、钢水过热度、拉坯速度等动态的计算出设定水量，并根据目的外表温度与实际外表温度的差值对水量进行修正，下载到基础自动化系统。另一种是预先根据不同的板坯宽度、厚度、钢种、各冷却区目的外表温度和钢种理论过热度等，由钢水凝固传热模型计算出一组拉速下的设定水量，利用最小二乘法拟合为二次方程，并将参数存储为若干水表，然后根据水表中的参数和生产实时的拉速、水温、过热度等修正用于控制的二冷设定水量。本文主要针对第二种控制方法进行阐述。铸机二次冷却区分为N个小冷却区，内弧和外弧共有M个控制阀也称为M个逻辑冷却区进行冷却水的控制。水表中包括水表名、宽度、厚度、冷却形式、每个逻辑冷却区拟合的二次方程系数Ai，B
6、i，Ci。现水表为已知条件。二次冷却设定水量与拉速的关系：Qi=Ai*Vg2+Bi*Vg+CiQi：(升/分钟)对应二冷某一段的水量计算设定值Vg：(米/分钟)拉坯速度Ai、Bi、Ci：对应于该区的水量系数根据收集到的实际拉坯速度和二次方程式计算出初步水量，同时还要根据收集到的实际中间包温度TTD、二冷水温度TWAT等因素修正设定水量。Qi=QiKTDKWATKTD：中间包温度修正系数KWAT：二冷水温度修正系数再将修正后的设定水量与设定水量的最大值Qmax和最小值Qmin比拟，假如计算出的值大于最大水量，设定值采用最大水量Qi=Qmax；假如小于最小水量而大于极限最小水量，设定值采用最小水量
7、Qi=Qmin；假如小于极限最小水量，设定值采用极限最小水量Qi=Qlim。3、数据库构造和数据源链接数据库L1_DATABASE中建立两个数据表：二冷区极限水量表SEC_COOL_MAX_MIN_V和水表管理表。WATER_TABLE_MANAGEMENT：SEC_COOL_MAX_MIN_V表中字段包括：WATER_TABLE_MANAGEMENT表中字段包括：建立好数据库数据表后，还要建立数据库的ODBC数据源链接。这样在WINCC组态软件的脚本中能够通过连接数据源来实现和数据库的连接。见下列图：4、WINCC操作数据库人机界面WINCC操作和监控人机界面主要有两个。一个为下载水表界面，
8、另一个为二冷水表维护界面，两个界面的后台运行程序都是运用WINCC脚本VBA语言与数据库通信实现的。下载水表界面：二冷水表维护界面：通过下载水表界面既能够监控当前所选的水表名称以及与其相对应的参数；可以以通过在TableSel下拉框中选择保存在数据库中的、我们将要使用的水表名称，并下载到基础自动化PLC中。通过二冷水表维护界面，能够完成对新的冷却水表的添加，对已存在的冷却水表参数的修改和对不再需要的冷却水表的删除操作。所有这些参数都保存在数据库中，对界面的操作经过就是对数据库中数据的操作经过。这些操作由于数据库技术的通用性、简单性和灵敏性而变得很容易实现。5、WINCC脚本与数据库技术的应用二
9、冷控制参数数据流程图如下：建立好数据库和数据源链接后，首先，在Wincc起始画面打开的脚本中将各逻辑冷却区的最大水量、最小水量和极限水量从数据库读取出来并写入全局变量中。详细代码如下：DimobjConnectionDimobjCommandDimobjRecordsetDimConnStringDimstrSQLDimlngValueDimlngValue1DimlngValue2DimlngCount连接数据库ConnString=Provider=MSDASQL;DSN=L1_database;UID=user1;PWD=pwd1;SetobjConnection=CrateObject
10、(ADODB.Connection)objConnection.ConnectionString=ConnStringobjConnection.OpenSetobjRecordset=reateObject(ADODB.Recordset)SetobjCommand=CrateObject(ADODB.Command)逻辑区0的水量设定最大值、最小值和极限值读取strSQL=selctmax_water_v,normal_min_v,limit_min_vfromsec_cool_max_min_vwhrelogical_sec_no=0objCommand.ActiveConnection
11、=objConnectionobjCommand.CommandText=strSQLSetobjRecordset=objCommand.ExecutelngCount=objRecordset.Fields.CountIf(lngCount0)ThenobjRecordset.movefirstlngValue=objRecordset.Fields(0).ValueHMIRuntime.Tags(0_max_water_flowrate).WritelngValuelngValue1=objRecordset.Fields(1).ValueHMIRuntime.Tags(0_normal
12、_min_water_flowrate).WritelngValue1lngValue2=objRecordset.Fields(2).ValueHMIRuntime.Tags(0_limit_min_water_flowrate).WritelngValue2EndIf其他M-1个逻辑区类似SetobjCommand=NothingobjConnection.CloseSetobjRecordset=NothingSetobjConnection=Nothing其次，在下载水表界面中的下载水表动作脚本中，从数据库读取出所选水表相对应的各个逻辑冷却区的二次方程A，B，C系数，并存入全局变量中。
13、详细代码如下：DimobjConnectionDimobjCommandDimobjRecordsetDimConnStringDimstrSQLDimlngValueDimlngCountDimcombox1Dimin_water_table_nameDimiSetcombox1=ScreenItems(water_table_selct)HMIRuntime.Tags(second_cool_table_name_1).Writecombox1.Textin_water_table_name=combox1.TextConnString=Provider=MSDASQL;DSN=L1_da
14、tabase;UID=user1;PWD=pwd1;SetobjConnection=CrateObject(ADODB.Connection)objConnection.ConnectionString=ConnStringConnStringobjConnection.OpenSetobjRecordset=CrateObject(ADODB.Recordset)SetobjCommand=CrateObject(ADODB.Command)strSQL=selct*fromwater_table_managementwhrewater_table_name=in_water_table_
15、nameobjCommand.ActiveConnection=objConnectionobjCommand.CommandText=strSQLSetobjRecordset=objCommand.ExecutelngCount=objRecordset.Fields.CountIf(lngCount0)ThenobjRecordset.movefirstlngValue=objRecordset.Fields(1).ValueHMIRuntime.Tags(Slab_width_1).WritelngValuelngValue=objRecordset.Fields(2).ValueHM
16、IRuntime.Tags(Slab_thickness_1).WritelngValue逻辑冷却区0的A、B、C系数lngValue=objRecordset.Fields(4).ValueHMIRuntime.Tags(PLC_logic_0_A_1).WritelngValuelngValue=objRecordset.Fields(5).ValueHMIRuntime.Tags(PLC_logic_0_B_1).WritelngValuelngValue=objRecordset.Fields(6).ValueHMIRuntime.Tags(PLC_logic_0_C_1).Write
17、lngValue其他M-1个逻辑区类似SetobjCommand=NothingobjConnection.CloseSetobjRecordset=NothingSetobjConnection=Nothing最后，对于根据实时拉坯速度变化的动态设定水量，我们在WINCC的全局脚本中编写，其触发方式选用周期触发方式以适应实时变化的需要。详细代码如下：Dimslab_speed_vbs_1Dimmax_water_flow(M)Dimnormal_min_water_flow(M)Dimlimit_min_water_flow(M)max_water_flow(1)=HMIRuntime.Ta
18、gs(0_max_water_flowrate).Read其他M-1个逻辑区类似normal_min_water_flow(1)=HMIRuntime.Tags(0_normal_min_water_flowrate).Read其他M-1个逻辑区类似limit_min_water_flow(1)=HMIRuntime.Tags(0_limit_min_water_flowrate).Read其他M-1个逻辑区类似slab_speed_vbs_1=HMIRuntime.Tags(CCM_speed_actual_1).Readcalculate根据当前拉速计算实时设定水量FT_SET_1(1)=
19、(HMIRuntime.Tags(PLC_logic_0_A_1).Read*slab_speed_vbs_1*slab_speed_vbs_1+HMIRuntime.Tags(PLC_logic_0_B_1).Read*slab_speed_vbs_1+HMIRuntime.Tags(PLC_logic_0_C_1).Read)其他M-1个逻辑区类似 与设定极限水量比拟forkk=1toMifFT_SET_1(kk)max_water_flow(kk)thenFT_SET_1(kk)=max_water_flow(kk)endififFT_SET_1(kk)FT_SET_1(kk)=limi
20、t_min_water_flow(kk)elseifFT_SET_1(kk)FT_SET_1(kk)=normal_min_water_flow(kk)endifendifNext下载到基础自动化PLCHMIRuntime.Tags(FT01_flowrate_set_1).WriteFT_SET_1(1)其他M-1个逻辑区类似EndIf这种方案,不仅能够简单灵敏的实现二次冷却设定水量随拉坯速度变化而相应变化的动态响应要求，而且对在浇钢经过中改变二次冷却水表可以以实现水量的无缝衔接。6、结束语随着连铸二次冷却水系统工艺对二次冷却控制系统的实时性和灵敏性要求越来越高，应用简单灵敏的数据库技术完全能够很好地知足这些要求。实践证实，数据库技术在连铸二次冷却水控制中的应用可靠稳定，其实时性和灵敏性非常强大。参考文献：1杨拉道，李俊辉，徐学华等.板坯连铸动态二冷水计算控制中的若干技术问题.重型机械J.2006.10