2012年安全工程師考試:連續(xù)鑄鋼新技術(shù)安全問答(2)

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(五)什么是連鑄專家系統(tǒng)?
    答:專家系統(tǒng)是人工智能研究的一個重要領(lǐng)域,其實質(zhì)是運用有關(guān)的人工智能技術(shù)。專家系統(tǒng)是一種計算機程序,在某些領(lǐng)域,專家系統(tǒng)能以人類專家的水平去更好地解決實際問題。連鑄專家系統(tǒng)是人工智能技術(shù)在連鑄工程中的應(yīng)用,目前主要用于鑄坯質(zhì)量診斷,具有代表性的是下列兩種:一是連鑄坯缺陷的診斷型。在連鑄生產(chǎn)中,一些工藝參數(shù)有時會偏離狀態(tài),導(dǎo)致質(zhì)量下降,解決問題的辦法就是快速找出引起質(zhì)量波動的參數(shù),并采取相應(yīng)的措施。在這種情況下,應(yīng)用專家系統(tǒng)就比較方便。法國、加拿大等國已開發(fā)并使用連鑄坯缺陷診斷的專家系統(tǒng)。二是連鑄坯質(zhì)量的預(yù)測型。如奧鋼聯(lián)(VAI)開發(fā)的計算機輔助質(zhì)量控制系統(tǒng)。據(jù)介紹,應(yīng)用該系統(tǒng)后,板坯的各種裂紋降低了90%。
    (六)連鑄自動化的“三電”系統(tǒng)是什么?
    答:生產(chǎn)過程中的計算機控制系統(tǒng)、電氣傳動控制系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)三個自動化控制系統(tǒng)經(jīng)常被總稱為“三電”系繞。“三電”系統(tǒng)是現(xiàn)代大型冶金設(shè)備不可缺少的重要組成部分?,F(xiàn)代化連鑄設(shè)備自動化的“三電”系統(tǒng)不僅占去設(shè)備總造價的相當(dāng)比例,而且也是衡量連鑄設(shè)備整體裝備水平的重要標(biāo)志,是順利生產(chǎn)的重要保證。近20年來,在鐵水用彌散鎂脫硫?qū)嵺`中取得了顯著的成就。建設(shè)并投產(chǎn)了先進的工業(yè)脫硫裝置及噴吹設(shè)備,能夠確保利用惰性氣流(氮氣、氬氣)往熔體深處加入彌散鎂(鎂粒、銑切鎂),并以單噴和混噴方式噴入石灰和碳化鈣混合粉劑。然而,在鐵水鎂脫硫過程理論發(fā)展領(lǐng)域取得的成就是微不足道的。目前,以下問題尚存爭議:在用浸入式噴槍往鐵水罐或兌鐵中噴入彌散鎂時,鐵水脫硫主要反應(yīng)區(qū)的確定;硫與溶解鎂或鎂蒸汽脫硫反應(yīng)的定量評估;鐵水脫硫氣相過程的變化;硫鎂化合物在鐵中和罐渣中的存在形式。為了解決這些有爭議的問題,借助以往積累的數(shù)據(jù),預(yù)先分析了帶氣化器的噴槍隨惰性氣流往罐內(nèi)噴入彌散鎂脫硫的可行性過程機理。采用專門裝置高溫模擬研究了鐵水脫硫特點,用專門浸入式噴槍直接往熔體噴吹固態(tài)彌散鎂以及鎂蒸汽與氬氣流。在熔體上面依靠硫與溶解鎂和鎂蒸汽反應(yīng)脫硫時與鐵水處理條件、鐵中硫含量、氣相以及熔體上面覆蓋渣的組成有關(guān),表現(xiàn)出不同的鐵水脫硫變化過程。
    (七)結(jié)晶器液面控制有哪些方法?
    答:結(jié)晶器液面自動控制按控制類型分有三種方法:流量型:控制進入結(jié)晶器的鋼水流量,以保持液位穩(wěn)定,即控制塞棒或滑動水口的開口度以控制鋼水流量。速度型:控制拉坯速度以保持液面穩(wěn)定。這種方法噴濺較少,在小方坯上應(yīng)用較多。混合型:以控制拉速保持液面和控制進入結(jié)晶器的鋼水流量相結(jié)合的方法控制液面。在控制算法上主要有下列幾種:常規(guī)PID控制以及PID基礎(chǔ)上的改良算法。采用現(xiàn)代控制理論的算法,如基于零極點配置的液位控制策略、自校正控制器、預(yù)測控制、自適應(yīng)控制等。結(jié)晶器液面智能控制主要有模糊控制和專家系統(tǒng),如PID控制與模糊控制相結(jié)合控制等。
    (八)什么是現(xiàn)場總線技術(shù)?
    答:現(xiàn)場總線技術(shù)是對自動化領(lǐng)域的一場變革。由于現(xiàn)場總線簡單、可靠、經(jīng)濟實用,已成為當(dāng)今自動化領(lǐng)域發(fā)展的熱點之—。目前,新建的連鑄機已經(jīng)開始使用現(xiàn)場總線技術(shù)?,F(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)場總線的含義主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
    (1) 現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò):傳統(tǒng)的分散型控制系統(tǒng)(DCS)通信網(wǎng)絡(luò)截止于控制站或輸入輸出單元,現(xiàn)場儀表仍然是一對一模擬信號傳輸?,F(xiàn)場總線是用于過程自動化和制造自動化的現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表互聯(lián)的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò),把通信線一直延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場或生產(chǎn)設(shè)備。
    (2) 互操作性:互操作性的含義是來自不同制造廠的現(xiàn)場設(shè)備,不僅可以相互通信,而且可以統(tǒng)一組態(tài),構(gòu)成所需的控制回路,共同實現(xiàn)控制策略。
    (3) 分散功能塊:現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)廢棄了分散型控制系統(tǒng)(DCS)的輸入/輸出單元和控制站,把DCS控制站的功能塊分散給現(xiàn)場儀表,從而構(gòu)成虛擬控制站。例如流量變送器不僅具有流量信號變換、補償和累加輸入功能塊,而且有PID控制和運算功能塊。
    (4) 通信線供電:現(xiàn)場總線的常用傳輸線是雙絞線,通信線供電方式允許現(xiàn)場儀表直接從通信線上攝取能量。這種低功耗現(xiàn)場儀表可以用于安全環(huán)境,與之配套的還有安全柵。有的企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場有可燃性物質(zhì),所有現(xiàn)場設(shè)備必須嚴(yán)格遵守安全防爆標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)場總線也不例外。
    (5) 開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò):現(xiàn)場總線為開放互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),既可與同類網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),也可與不同類網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。開放互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)還體現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享,通過網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場設(shè)備和功能塊統(tǒng)一組態(tài),把不同廠商的網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備融為一體,構(gòu)成統(tǒng)一的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。