一種連鑄過程智能控制的系統方法與流程
2023-05-10 20:01:31 1
本發明屬於先進工業製造控制技術領域，尤其涉及一種連鑄過程智能控制的系統方法。
背景技術：
連鑄生產仍然是一個粗放、勞動密集的生產過程，其控制還沿用多年前的技術，控制策略基本上是分段分立控制。現有溫度場模型的計算準確度不高應用效果不好；數據融合和數據挖掘應用闕如，對生產規律挖掘少；生產過程需要頻繁溝通、溝通效率及速度緩慢，加之人為操作幹預，連鑄無故障運行時間不長；生產過程可視化差，對設備狀態和過程運行的把控能力差；連鑄運行過程欠優化，整體能耗水耗高；缺乏有效的在線質量分析、質量幹預手段，鑄坯質量波動大。
隨著國內鋼鐵供給側改革以及鋼鐵去產能以及人工智慧和大數據時代來臨、通過連鑄過程的智能化控制、實現連鑄過程的精益生產，降低企業用工成本、提高產品質量、降低能耗，實現連鑄過程可移動的可視化是鋼鐵業發展發展的趨勢和必然選擇。
技術實現要素：
為了克服現有技術的不足，本發明提供一種可解決上述連鑄生產過程存在的各種問題的連鑄過程智能控制的系統方法。
為此，本發明公開了一種連鑄過程智能控制的系統方法，包括如下步驟：
S1、採集底層實時信號並提取出過程運行狀態，形成包括迴轉臺子系統、中間包子系統、結晶器子系統、二冷段子系統、拉矯子系統、切割子系統等各環節的實時資料庫及歷史資料庫，並將各環節數據節點融合成最終的數據中心，以實現現場數據的集中採集、存儲、挖掘和分析、共享和管理；
S2、以能量守恆和凝固傳熱數據模型為方法對整個連鑄過程從大包到切割結束的關鍵工藝環節的溫度預測和溫度場分布進行計算，並作為關鍵工藝參數保存至數據中心；
S3、以爐次跟蹤、鑄流跟蹤和鑄坯跟蹤為依託，將煉鋼過程、連鑄過程和煉鐵過程的工藝參數及事件同鑄坯關聯起來，形成「鑄坯-工藝參數及事件」關聯資料庫；
S4、採用數據挖掘和人工專家經驗錄入的方法獲取協調控制專家規則和「鑄坯質量-工藝參數」關聯規則，不斷積累數據更新資料庫，實現規則自適應、自學習；
S5、按照決策樹模型技術從現場信號提取出的調度相關信號，並結合從外部系統接口獲得的調度指令信息，以指導連鑄過程智能控制系統的運作；
S6、以虛擬實境動畫形式監控設備狀態、過程運行狀態和指令執行狀態，並顯示設備的當前狀態，給出設備故障報警信號，並預測出可能的設備狀態，以指導故障排除、優化設備維修以及備品備件的管理；
S7、以「鑄坯-工藝參數及事件」關聯資料庫為基礎，基於「鑄坯質量-工藝參數」關聯規則的鑄坯質量在線評級系統，在連鑄環節鑄坯形成過程中時刻監控工藝參數的變動，對鑄流中的質量缺陷進行精確定位跟蹤，當出現工藝參數出格的情況時及時做出評估並將信息同步傳遞給協調控制系統，由其計算出最優的參數調整目標值協調相關控制系統做出及時調整；在切割結束後，對每塊形成的鑄坯進行最終的質量評級，並通過鑄坯缺陷檢測系統對鑄坯質量在線評級系統進行修正，以不斷提升評級的準確性和可靠性；
S8、基於協調控制專家規則的協調控制系統，以保證鑄坯質量為基本前提和約束，以提高生產效率、降低能耗水耗、降低綜合成本為目標，對整個連鑄生產過程實施協調優化控制。
進一步地，所述步驟S1中，底層實時信號包括設備狀態類信息、工藝參數類信息、控制參數類信息、生產環境類信息、通訊傳輸類信息和調度執行類信息。
進一步地，所述步驟S2中，溫度預測和溫度場分布包括大包溫度預測、中間包溫度預測、結晶器溫度場分布和二冷鑄流溫度場分布，並通過現有溫度傳感器進行在線驗證以提升模型溫度預測、計算的準確性，最終取代現有溫度傳感器的功能，以達到減少溫度傳感器使用和維修成本的目的。
大包溫度預測是對大包內鋼液質心處單點的溫度計算及預測，採用能量守恆定律為基本原理，以上連鑄平臺前最近的準確溫度測量數據為輸入，結合時間信息、大包散熱係數、鋼包輸出流量等相關參數加以運算；所述大包散熱係數需要對環境溫度、絕熱層厚度、材質、鋼包尺寸、鋼包性能、鋼種、是否加蓋、是否加保溫劑進行綜合考慮。
中間包溫度預測是對中間包澆鑄區域內各流出口處各分散點的溫度計算及預測，採用能量守恆定律為基本原理，以大包溫度測量或者預測數據為輸入，結合中間包內鋼液流場、中包散熱係數、中包輸入流量和中包輸出流量的參數加以運算；所述中包散熱係數需要對環境溫度、絕熱層厚度、材質、中包尺寸、中包性能、鋼種、覆蓋劑性能進行綜合考慮。
結晶器溫度場分布計算包括結晶器目標冷卻水量計算、結晶器凝固傳熱過程計算和結晶器凝固坯殼厚度計算。
二冷鑄流溫度場分布計算包括二冷各段目標噴水量的計算、二冷鑄流凝固傳熱過程計算和二冷鑄流凝固末端的計算，二冷段內溫度場計算主要體現在對鑄流坯殼表面溫度、凝固厚度、凝固末端的計算，並以計算結果為依據，合理控制二次冷卻水各段的用量。
進一步地，所述步驟S3中，所述爐次跟蹤是以鋼包到達連鑄鋼包迴轉臺為啟始點，以鋼包離開迴轉臺為結束點；包括對每一包鋼水的澆次號、爐次號、鋼種、化驗成份、到達時間、離開時間、重量、溫度、開澆時間、澆完時間、是否為保護澆鑄、下渣檢測、滑動水口開度、氬氣流量、長水口是否漏鋼、長水口是否破損、滑動水口是否漏鋼，並通過爐次號反推其在煉鋼各工序、煉鐵各工序的工藝事件及時間區間的跟蹤。
進一步地，所述步驟S3中，所述鑄流跟蹤包括從中包、結晶器、鑄流本體到板坯切割前的整個過程的生產信息，包括對中包重量、過熱度、鋼種、時間、中間包使用爐數、中間包覆蓋劑性能、在線換中間包及時間、鑄流長度、爐次接縫位置、塞棒位置、浸入式水口深度、在線換浸入式水口及時間、結晶器保護渣性能、保護渣厚度、結晶器液位、結晶器振動、結晶器冷卻水、結晶器鑄流溫度分布、結晶器坯殼厚度、結晶器過鋼量、結晶器尺寸、電磁攪拌、電磁製動、二次冷卻水、二冷鑄流溫度分布、凝固末端位置、設備冷卻水、夾送輥壓下量、拉速、鑄流表面質量及位置、鑄流內部質量及位置、浸入式水口是否破損及漏鋼預報的跟蹤。
進一步地，所述步驟S3中，所述鑄坯跟蹤以切割完成作為起始點，離開切割輥道為結束點，包括對切割開始時間、切割結束時間、鑄坯號、所屬爐次號、是否為接縫處鑄坯、鑄坯截面尺寸、鑄坯定尺、鑄坯定重、鑄坯對應鑄流中位置、首坯長度、尾坯長度、是否補切、鑄坯溫度分布、切割損耗、鑄坯評級和鑄坯去向的跟蹤。
與現有技術相比，本發明具有以下效果：
1、根據連鑄現場存在的各種實際問題的現實需要，依據工藝約束條件、規則以及人工智慧技術和大數據技術為手段，提出了一種連鑄過程智能控制的系統方法的整體解決方案，該方案設計思路清晰，便於升級和擴展；
2、採用的規則庫是通過數據挖掘或者專家經驗獲取的，是基於對連鑄工藝及約束的充分理解基礎上實現的，一方面規則的適應性較強，另一方面規則的擴展能力較強，尤其對連鑄環境複雜隨變的動態環境有較強適應能力；
3、通過對連鑄生產過程中影響質量、效率、能耗、成本的本質因素進行深度挖掘，找出可控對象及可調因子，並通過協調優化控制系統加以控制，最終實現連鑄坯質量的穩定和提升，並同步提供生產效率，降低能耗水耗，實現綜合生產成本的降低。
附圖說明
圖1為本發明提供的所述連鑄過程智能控制的系統方法的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施例進行詳述。
請參閱圖1，本發明提供一種連鑄過程智能控制的系統方法，包括如下步驟：
S1、採集底層實時信號並提取出過程運行狀態，形成包括迴轉臺子系統、中間包子系統、結晶器子系統、二冷段子系統、拉矯子系統、切割子系統等各環節的實時資料庫及歷史資料庫，並將各環節數據節點融合成最終的數據中心，以實現現場數據的集中採集、存儲、挖掘和分析、共享和管理；
S2、以能量守恆和凝固傳熱數據模型為方法對整個連鑄過程從大包到切割結束的關鍵工藝環節的溫度預測和溫度場分布進行計算，並作為關鍵工藝參數保存至數據中心；
S3、以爐次跟蹤、鑄流跟蹤和鑄坯跟蹤為依託，將煉鋼過程、連鑄過程和煉鐵過程的工藝參數及事件同鑄坯關聯起來，形成「鑄坯-工藝參數及事件」關聯資料庫；
S4、採用數據挖掘和人工專家經驗錄入的方法獲取協調控制專家規則和「鑄坯質量-工藝參數」關聯規則，不斷積累數據更新資料庫，實現規則自適應、自學習；
S5、按照決策樹模型技術從現場信號提取出的調度相關信號，並結合從外部系統接口獲得的調度指令信息，以指導連鑄過程智能控制系統的運作；
S6、以虛擬實境動畫形式監控設備狀態、過程運行狀態和指令執行狀態，並顯示設備的當前狀態，給出設備故障報警信號，並預測出可能的設備狀態，以指導故障排除、優化設備維修以及備品備件的管理；
S7、以「鑄坯-工藝參數及事件」關聯資料庫為基礎，基於「鑄坯質量-工藝參數」關聯規則的鑄坯質量在線評級系統，在連鑄環節鑄坯形成過程中時刻監控工藝參數的變動，對鑄流中的質量缺陷進行精確定位跟蹤，當出現工藝參數出格的情況時及時做出評估並將信息同步傳遞給協調控制系統，由其計算出最優的參數調整目標值協調相關控制系統做出及時調整；在切割結束後，對每塊形成的鑄坯進行最終的質量評級，並通過鑄坯缺陷檢測系統對鑄坯質量在線評級系統進行修正，以不斷提升評級的準確性和可靠性；
S8、基於協調控制專家規則的協調控制系統，以保證鑄坯質量為基本前提和約束，以提高生產效率、降低能耗水耗、降低綜合成本為目標，對整個連鑄生產過程實施協調優化控制。
所述連鑄過程智能控制的系統方法包含多個內容，具體內容與內容間以及和目前的關係為：
內容a：建立數據中心是其他內容實現的基礎，提供統一的數據平臺。
內容b：連鑄過程溫度預測與溫度場的計算，可提供準確、核心的工藝參數-溫度，這是掌控連鑄凝固進展的關鍵，是保持連鑄坯質量穩定並持續提升品質、提高生產效率、節約能耗水耗、降低綜合成本的基本要素，為後續其他內容的實現提供數據。
內容c：「鑄坯-工藝參數及事件」關聯資料庫，以內容a、b的數據內容為基礎，將鑄坯與其關聯的工藝參數及事件作映射，主要出於穩定質量提升品質的角度考慮，為內容d、g做鋪墊。
內容d：規則獲取，是系統實現的核心內容及難點，是內容g、h能否有效實現的關鍵，是所有目標能否達到及達到的效果的保證。
由於連鑄過程不是獨立運行的系統，受上遊煉鋼工序和下遊軋鋼工序的影響和制約，同時連鑄過程運行的好壞也受自身各功能段的影響，這些都是智能調度的內容，因此：
內容e：調度信息的獲取，主要是基於上述考慮，為內容h提供指導。
而對連鑄運行效果或者進展的表達，最有效的方式之一就是虛擬動畫展示，這是內容f的動機。
內容g：鑄坯質量在線評級系統，更多的是從質量的角度出發，及時發現連鑄過程中質量缺陷並做跟蹤，同步找出缺陷誘因交由內容h處理，該部分內容主要由內容c、d作支撐。
內容h：協調控制系統，一方面關注對質量的改善和提高，另一方面從全局出發做協調處理，以優化連鑄效率，降低能耗水耗，實現綜合成本降低。
所述連鑄過程智能控制的系統方法的整體設計內容之數據中心，主要實現現場數據的集中採集、存儲、挖掘和分析、共享和管理。
步驟S1中，底層實時信號包括設備狀態類信息、工藝參數類信息、控制參數類信息、生產環境類信息、通訊傳輸類信息和調度執行類信息。
所述的迴轉臺子系統包括以下設備及系統：迴轉臺、鋼包、鋼包滑動水口、滑板液壓缸、長水口、長水口操作臂、迴轉臺部分的液壓系統、迴轉臺部分的潤滑系統。
所述的中間包子系統包括以下設備及系統：中間包、中間包車、備用中間包、備用中間包車、主烘烤裝置、備用烘烤裝置、塞棒機構、浸入式水口、備用浸入式水口、浸入式水口的裝卸設備、中間包部分的液壓系統。
所述的結晶器子系統包括以下設備及系統：結晶器、振動臺、冷卻水系統、電磁攪拌設備、電磁製動設備、結晶器部分的液壓系統、結晶器部分的潤滑系統。
所述的二冷段子系統包括以下設備及系統：支撐導向輥、二次冷卻水系統、電磁攪拌設備、扇形段、二冷段部分的液壓系統、二冷段部分的潤滑系統。
所述的拉矯子系統包括以下設備及系統：拉矯機、引錠杆、脫錠裝置、存放裝置、拉矯部分的液壓系統、拉矯部分的潤滑系統。
所述的切割子系統包括以下設備及系統：切割小車、切割槍、定尺裝置、稱重裝置、切割部分的液壓系統、切割部分的潤滑系統。
所述步驟S2中，溫度預測和溫度場分布包括大包溫度預測、中間包溫度預測、結晶器溫度場分布和二冷鑄流溫度場分布，並通過現有溫度傳感器進行在線驗證以提升模型溫度預測、計算的準確性，最終取代現有溫度傳感器的功能，以達到減少溫度傳感器使用和維修成本的目的。
大包溫度預測是對大包內鋼液質心處單點的溫度計算及預測，採用能量守恆定律為基本原理，以上連鑄平臺前最近的準確溫度測量數據為輸入，結合時間信息、大包散熱係數、鋼包輸出流量等相關參數加以運算；所述大包散熱係數需要對環境溫度、絕熱層厚度、材質、鋼包尺寸、鋼包性能、鋼種、是否加蓋、是否加保溫劑進行綜合考慮。
中間包溫度預測是對中間包澆鑄區域內各流出口處各分散點的溫度計算及預測，採用能量守恆定律為基本原理，以大包溫度測量或者預測數據為輸入，結合中間包內鋼液流場、中包散熱係數、中包輸入流量和中包輸出流量的參數加以運算；所述中包散熱係數需要對環境溫度、絕熱層厚度、材質、中包尺寸、中包性能、鋼種、覆蓋劑性能進行綜合考慮。
結晶器溫度場分布計算包括結晶器目標冷卻水量計算、結晶器凝固傳熱過程計算和結晶器凝固坯殼厚度計算。結晶器內鋼液熱量絕大部分通過與結晶器內冷卻水的間接熱交換過程散失，以實現鑄流凝固坯殼的均勻生長，根據能量守恆：單位時間內鋼液能量減少量等於冷卻水能量增量；鋼液能量變化過程通過鋼液邊界與周圍熱交換實現。
二冷鑄流溫度場分布計算包括二冷各段目標噴水量的計算、二冷鑄流凝固傳熱過程計算和二冷鑄流凝固末端的計算，二冷段內溫度場計算主要體現在對鑄流坯殼表面溫度、凝固厚度、凝固末端的計算，並以計算結果為依據，合理控制二次冷卻水各段的用量。
步驟S3中，「鑄坯-工藝參數及事件」關聯資料庫的建立，主要實現對連鑄過程、煉鋼過程甚至是煉鐵過程的工藝參數及事件的跟蹤，並以鑄坯作為主鍵將這些工藝參數及事件聯繫起來。
所述爐次跟蹤是以鋼包到達連鑄鋼包迴轉臺為啟始點，以鋼包離開迴轉臺為結束點；包括對每一包鋼水的澆次號、爐次號、鋼種、化驗成份、到達時間、離開時間、重量、溫度、開澆時間、澆完時間、是否為保護澆鑄、下渣檢測、滑動水口開度、氬氣流量、長水口是否漏鋼、長水口是否破損、滑動水口是否漏鋼，並通過爐次號反推其在煉鋼各工序、煉鐵各工序的工藝事件及時間區間的跟蹤。
所述鑄流跟蹤包括從中包、結晶器、鑄流本體到板坯切割前的整個過程的生產信息，包括對中包重量、過熱度、鋼種、時間、中間包使用爐數、中間包覆蓋劑性能、在線換中間包及時間、鑄流長度、爐次接縫位置、塞棒位置、浸入式水口深度、在線換浸入式水口及時間、結晶器保護渣性能、保護渣厚度、結晶器液位、結晶器振動、結晶器冷卻水、結晶器鑄流溫度分布、結晶器坯殼厚度、結晶器過鋼量、結晶器尺寸、電磁攪拌、電磁製動、二次冷卻水、二冷鑄流溫度分布、凝固末端位置、設備冷卻水、夾送輥壓下量、拉速、鑄流表面質量及位置、鑄流內部質量及位置、浸入式水口是否破損及漏鋼預報的跟蹤。
所述鑄坯跟蹤以切割完成作為起始點，離開切割輥道為結束點，包括對切割開始時間、切割結束時間、鑄坯號、所屬爐次號、是否為接縫處鑄坯、鑄坯截面尺寸、鑄坯定尺、鑄坯定重、鑄坯對應鑄流中位置、首坯長度、尾坯長度、是否補切、鑄坯溫度分布、切割損耗、鑄坯評級和鑄坯去向的跟蹤。
所述連鑄過程智能控制的系統方法的整體設計內容之規則獲取，在系統運行初期主要通過人工專家經驗將規則通過人機接口的形式錄入到規則庫中，當系統獲得大量生產過程數據後，則通過數據挖掘和大數據技術進行規則的發現和抽取，逐步提升規則庫的精度和發掘未知或模糊的規則並逐漸形成標準規則庫，以實現規則的自適應和自學習。
所述規則主要包括：鑄坯質量-工藝參數關聯規則、設備控制規則、非穩工況識別規則、非穩工況控制規則、動態二冷配水規則、輕壓下控制規則、鑄坯質量在線評級規則、協調控制規則、狀態-操作匹配規則、振動-拉速匹配規則、優化切割規則、智能調度規則、無人開澆自動控制規則、液位自適應控制規則、質量成本綜合優化規則、接縫計算優化規則、最優拉速規則、電磁攪拌優化規則、電磁製動優化規則、能耗水耗優化控制規則等連鑄過程優化控制規則、調度規則和參數優化規則。
所述連鑄過程智能控制的系統方法的整體設計內容之調度信息的獲取，一方面通過決策樹模型從連鑄現場發現連鑄底層調度信息，另一方面通過與煉鋼環節、軋鋼環節智能調度系統或者ERP/MES系統做接口獲取上下工序的調度信息及連鑄上層調度信息，以指導連鑄過程控制，並將實際運行結果反饋給相關接口系統以實現調度系統依據實際情況的動態調整。
所述連鑄過程智能控制的系統方法的整體設計內容之虛擬實境動畫展示，包括兩個方向：全局動畫展示、局部動畫展示。
所述全局動畫展示主要從全局角度出發，實時再現展示連鑄生產中最核心的工藝參數、控制參數、設備性能，而只有當設備狀態或者過程運行狀態出問題或者預測出問題，則給出相應的報警或者預警提示，以實現有針對性、高效的調度和指揮，保證連鑄生產安全、高效、順行。
所述局部動畫展示主要展示的對象：迴轉臺、中間包、結晶器、二冷段、拉矯設備、引錠設備、切割設備。對於各展示對象其展示的內容：關鍵的生產過程狀態、設備狀態、工藝參數、控制參數、操作數據等的展示，並對這些數據進行統計和分析，得到有價值的信息，使相關責任者能夠及時準確掌控各自系統的運行狀態，並提供友好的介入方式，如報警、操作指導、指令下達等。
所述故障排除、優化設備維修以及備品備件的管理，指的是建立連鑄設備生命周期管理系統，對在線使用的關鍵設備進行壽命統計，當快達到設備壽命上限時提示並指導其下線操作。設計智能故障診斷系統，對核心設備進行實時監控，當預測出某點可能會出現故障時指導維修人員進行精確定點維修，儘量做到視情維修；當不能完全預測出所有的故障時也要能夠在出現故障時及時發現故障，並給出報警警示信息，以指導故障的排除；通過對設備狀態、設備間的關聯關係的精準把控的基礎上結合調度計劃，制定出高效優化的維修計劃，使綜合維修成本最低。通過對大量備件使用情況數據的綜合分析，得到各備件的性能指標，結合成本因素、庫存信息、消耗速率，制定合理的採購計劃，實現備品備件的優化管理。
所述連鑄過程智能控制的系統方法的整體設計內容之搭建鑄坯質量在線評級系統，根據「鑄坯-工藝參數及事件」關聯資料庫，結合神經元和模糊控制技術、數據挖掘技術提取的「鑄坯質量-工藝參數」關聯規則，對關鍵工藝參數劃分不同的打分區間和打分權值，綜合各環節關鍵工藝參數的打分結果，形成鑄坯在線評級結果，包括存在哪些缺陷及缺陷程度，以及鑄坯的去向(包括：直接上軋機、下線精整、降級、報廢處理)。通過不斷比較計算結果與檢測結果(鑄坯缺陷在線檢測系統和離線檢測系統的反饋值)的偏差，以不斷優化和調整關鍵工藝參數的打分區間、打分權值，使其能夠適應不同的連鑄現場，建立標準統一精確的鑄坯質量在線評級系統，並最終淘汰鑄坯缺陷在線檢測系統，以節約系統使用和維修成本。
所述鑄坯缺陷在線檢測系統主要包括：鑄坯表面質量缺陷檢測、鑄坯內部質量缺陷檢測、鑄坯形狀質量缺陷檢測。
所述鑄坯表面質量缺陷檢測包括：表面縱裂紋、表面橫裂紋、表面星形裂紋、表面夾渣、角部橫裂紋、角部縱裂紋、皮下氣泡、表面增碳和偏析、凹坑和重皮、切割斷面缺陷、振痕、重結、劃傷、黑線。
所述鑄坯內部質量缺陷檢測包括：角部裂紋、中間裂紋、三角區裂紋、中心裂紋、皮下裂紋、矯直和壓下裂紋、斷面裂紋、中心星狀裂紋、疏鬆縮孔、中心偏析、樹狀晶間偏析、內部夾雜、結構缺陷、內部增碳。
所述鑄坯形狀質量缺陷檢測包括：方坯的菱變、圓坯的形狀缺陷、板坯的鼓肚。
所述連鑄過程智能控制的系統方法的整體設計內容之協調控制系統，是基於模型預測控制框架，採用鑄坯質量反饋(通過鑄坯質量在線評級系統或者鑄坯缺陷檢測系統實現)和鑄流溫度前饋(通過能量守恆和凝固傳熱數學模型實現)的控制方案，以提高產量、節水降耗為綜合優化目標，以鑄坯質量指標和參數邊界為約束，為實現連鑄過程優化運行。包括四個層次的內容：以鑄坯質量為參考指標的大閉環控制、過程環節間各控制系統的協同控制、各控制系統的控制參數的優化計算、底層小閉環控制。
所述以鑄坯質量為參考指標的大閉環控制是一生產高質量無缺陷鑄坯為設定值，以實際生產的鑄坯質量為反饋值，如果當前生產的實際鑄坯質量不能達到設定值要求，通過鑄坯質量在線評級系統或者鑄坯缺陷檢測系統，尋找到鑄坯缺陷內容、缺陷強度、位置，以及逆向追蹤並鎖定導致缺陷的精確原因：工藝參數出格、設備狀態異常、控制參數異常、通訊異常、傳感器故障。
所述過程環節間各控制系統的協同控制是在以鑄坯質量為參考指標的大閉環控制鎖定缺陷的成因後，根據將缺陷成因消除最小功耗原則，協調相關控制系統做出聯動調整的控制邏輯，包括：時間上是否進行順行控制、是否連鎖等。
所述各控制系統的控制參數的優化計算是為達到最經濟地消除缺陷的目的，在當前連鑄過程狀態的情況下，需要對相關控制系統的控制參數進行優化計算並予以修正，其中典型的代表為優化切割控制。優化算法包括：遺傳算法、粒子群優化算法等啟發式算法和二次規划算法。
所述優化切割控制是：現有的鑄坯質量在線評級系統依據影響鑄流質量的因素(這些因素包括：頭坯、更換中間包、調寬、工藝參數出格、鋼液成分出格、鑄流停澆、控制參數異常、設備狀態異常、漏鋼預報、長水口破損、浸入式水口破損、氬氣流量異常等)，對每流的不同缺陷作精確跟蹤，並確定合格鑄流段的精確位置，並將合格鑄流段細分成不同質量分級段；切割時，考慮切割損失(切縫長度)和收縮因子，在滿足割約束條件下，以提高產品檔次、提高訂單匹配率、提高收得率和降低綜合生產成本為優化目標，計算並確定出每流鑄流切割成鑄坯的切割時間及切割位置，並下發至底層PLC實現小閉環控制。
所述小閉環控制是在各控制系統得到最優控制參數作為設定值下發給底層控制模塊進行單迴路控制，存在的控制算法包括：PID、無約束MPC(模型預測控制)、FUZZY控制、神經網絡。
綜上，本發明根據連鑄現場存在的各種實際問題的現實需要，依據工藝約束條件、規則以及人工智慧技術和大數據技術為手段，提出了一種連鑄過程智能控制的系統方法的整體解決方案，該方案設計思路清晰，便於升級和擴展；採用的規則庫是通過數據挖掘或者專家經驗獲取的，是基於對連鑄工藝及約束的充分理解基礎上實現的，一方面規則的適應性較強，另一方面規則的擴展能力較強，尤其對連鑄環境複雜隨變的動態環境有較強適應能力；通過對連鑄生產過程中影響質量、效率、能耗、成本的本質因素進行深度挖掘，找出可控對象及可調因子，並通過協調優化控制系統加以控制，最終實現連鑄坯質量的穩定和提升，並同步提供生產效率，降低能耗水耗，實現綜合生產成本的降低。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。