连铸二冷控制是钢水连铸过程中的重要环节,直接决定着坯壳的表面温度、钢液的结晶方式和铸坯的质量。连铸过程具有结构复杂、强耦合性、反应机理复杂等特点,其生产条件相对恶劣,不利于工作人员进行现场的实验操作。连铸二冷过程控制仿真系统的组建有助于实现二冷控制系统的结构设计、参数优化和算法验证。可以缩短连铸二冷控制系统的开发周期,节约投资。本文的创新点是建立调节阀流量特性和压力特性的软件模拟。主要工作如下:一、仿真系统的设计。开发连铸二冷仿真系统的硬件平台和软件平台,完成仿真系统各部分的功能设计。二、基于触摸屏的连铸工艺参数模拟。在MCGS组态软件中,模拟中间包钢水的温度和铸坯拉速的变化,实现对浇铸周期、浇铸温度和拉速基准值等参数的设置,可以更加准确的模拟连铸过程的浇铸条件。通过MPI标准适配器建立与PLC的通讯。三、基于WinCC的连铸二冷监控系统设计。依据连铸二冷工艺过程,应用WinCC组态软件绘制连铸二冷监控界面。通过以太网建立PLC与WinCC之间的通讯,并设置系统中的相关参数。采集二冷过程中的相关数据,通过人机交互窗口,及时准确的反应连铸二冷过程的工作状态和相关参数的变化。四、PLC二冷控制系统的组建。综合考虑拉速的突然变化对二冷区水量和铸坯表面温度的影响,结合常规的二冷配水模型,本文采用基于有效拉速和钢水过热度的二冷配水模型。根据调节阀的动态数学模型,模拟调节阀的流量特性,计算各段的流量,完成PID参数的整定,并联机调试进行验证。同时,通过联机调试研究有效拉速对二冷水量和铸坯表面温度的影响。