DE4442087A1

DE4442087A1 - Appts. for anticipation of skin bursts during strip casting

Info

Publication number: DE4442087A1
Application number: DE19944442087
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Adamy
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2014-11-26
Also published as: DE4442087C2

Abstract

The appts. for anticipation of possible skin burst in the strip being cast incorporates a mould provided with temperature sensors (1) arranged at two levels (2, 3) around the strip. The sensors are followed by individual memory devices (4) and evaluation units (5) which issue their results at different outputs, and deliver them to fuzzy logic units (7). The output from each of these units corresponds to the probability of a skin burst in the strip in the region (8) associated with that particulate unit. The overall probability of a skin burst is given by the value (A) issued by the logic circuit (13) receiving its input from the fuzzy logic units (7).

Description

Beim Stranggießen können in der Strangschale während des Wachstums in der Kokille Stellen auftreten, in denen die Strangschale nicht erhärtet. Diese Wachstumsfehler führen, sobald der Strang die Kokille verläßt, zu einem Durchbruch im Strang, durch den flüssiger Stahl austritt. Die hierdurch hervorgerufene Beschädigung der Gießanlage erzwingt einen längeren Anlagenstillstand und verursacht hohe Instandset zungskosten. Man versucht daher, Wachstumsfehler in der Scha le vor ihrem Austritt aus der Kokille zu erkennen. Gelingt dies, so wird die Austrittsgeschwindigkeit so verringert, daß die potentielle Durchbruchstelle aushärten kann.During continuous casting, the continuous shell can be used during the Growth occurs in the mold places where the Strand shell not hardened. These growth defects lead as soon as the strand leaves the mold, a breakthrough in the Strand through which liquid steel exits. The hereby Damage caused to the casting system forces you longer plant downtimes and causes high maintenance delivery costs. One tries therefore, growth errors in the Scha le to recognize before leaving the mold. Succeed this, the exit speed is reduced so that the potential breakthrough can harden.

Mögliche Durchbruchstellen werden anhand der Oberflächen-Tem peraturverläufe festgestellt, die durch an der Kokillen-In nenwand angebrachte Temperatursensoren gemessen werden. Dabei ist es bekannt, die Temperatursensoren in zwei in Richtung des Stranges versetzten Ebenen um den Strang herum verteilt anzuordnen. Wenn eine Fehlstelle in der Strangschale an den Temperatursensoren vorbeiwandert, steigt die gemessene Tempe ratur bedingt durch die nicht oder nur schwach ausgebildete Strangschale, hinter der sich flüssiger Stahl befindet, an, wobei die erfaßten Temperaturverläufe im Falle eines drohen den Durchbruches eine charakteristische Form aufweisen.Possible breakthrough points are based on the surface tem temperature profiles determined by at the Kokillen-In temperature sensors attached to the inner wall can be measured. Here it is known to move the temperature sensors in two directions of the strand offset levels distributed around the strand to arrange. If there is a fault in the strand shell to the If temperature sensors migrate past, the measured tempe rises rature due to the not or only poorly trained Strand shell, behind which there is liquid steel, the detected temperature profiles threaten in the event of a the breakthrough have a characteristic shape.

Um aus den gemessenen Temperaturverläufen mögliche Durchbrü che vorhersagen zu können, ist es aus Artificial Neural Net works; T. Kohonen, K. Mäkisara, O. Simula and J. Kangas (Editors); Elsevier Science Publishers B.V. (North-Holland), 1991, Seiten 835 bis 840, bekannt, den von jedem einzelnen Temperatursensor erfaßten Temperaturverlauf innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls in einer Speichereinrichtung zu speichern und die so gespeicherten Werte des Temperaturver laufs einem neuronalen Netzwerk zuzuführen, welches ein Aus gangssignal in Abhängigkeit davon erzeugt, wie sehr der Tem peraturverlauf eine für einen drohenden Durchbruch charakte ristische Form aufweist. Aufgrund der Annahme, daß ein sol cher charakteristischer Temperaturverlauf bei einer Fehl stelle in der Strangschale nicht nur an einem, sondern auch dem jeweils benachbarten Temperatursensor auftritt, werden nach Ausgleich möglicher Verzögerungen die Ausgangssignale der jeweils zwei benachbarten Temperatursensoren zugeordneten neuronalen Netzwerke einem weiteren neuronalen Netzwerk zuge führt, welches ein Ausgangssignal erzeugt, wenn der für einen Durchbruch charakteristische Temperaturverlauf von den einan der benachbarten Temperatursensoren gleichzeitig gemessen wird.To make possible breakthroughs from the measured temperature profiles to be able to predict it is from Artificial Neural Net works; T. Kohonen, K. Mäkisara, O. Simula and J. Kangas (Editors); Elsevier Science Publishers B.V. (North Holland), 1991, pages 835 to 840, known to everyone Temperature sensor detected temperature curve within a predetermined time interval in a memory device save and save the values of the temperature ver to run a neural network that is off output signal generated depending on how much the tem temperature curve a character for an impending breakthrough ristic shape. Due to the assumption that a sol characteristic temperature curve in the event of a fault place in the strand shell not only on one, but also the neighboring temperature sensor occurs the output signals after compensation for possible delays assigned to two adjacent temperature sensors neural networks another neural network leads, which produces an output signal, if that for one Breakthrough characteristic temperature curve of the one of the neighboring temperature sensors measured simultaneously becomes.

Aus der JP-A-4 172 160 ist es bekannt, die von den Tempera tursensoren gemessenen Oberflächentemperaturen des Stranges einem neuronalen Netzwerk zuzuführen, welches ein Ausgangssi gnal erzeugt, wenn die räumliche Temperaturverteilung einen für einen drohenden Durchbruch charakteristische Form auf weist.From JP-A-4 172 160 it is known that of the tempera surface sensors of the strand to supply a neural network, which is an output si gnal generated when the spatial temperature distribution a characteristic of an impending breakthrough points.

Eine einigermaßen zuverlässige Vorhersage von Durchbrüchen mittels neuronaler Netzwerke setzt voraus, daß genügend Trai ningsdaten für das neuronale Netzwerk vorliegen. Dabei ergibt sich das Problem, daß Trainingsdaten von einer Anlage nicht ohne weiteres auf eine andere Anlage übertragen werden kön nen. Hinzu kommt, daß die Entscheidungskriterien, nach denen die Vorhersage von Durchbrüchen erfolgt, für den Anlagenbe treiber im wesentlichen unsichtbar sind.A reasonably reliable prediction of breakthroughs by means of neural networks requires sufficient trai Data for the neural network are available. Here results the problem is that training data from a facility is not can be easily transferred to another system nen. In addition, the decision criteria according to which breakthroughs are predicted for the plant drivers are essentially invisible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Durchbruch-Früherkennung anzugeben, die eine sichere, für den Anlagenbetreiber nachvollziehbare Erkennung möglicher Durchbrüche gewährleistet.The invention has for its object a device to provide breakthrough early detection that is safe, for the operator can understand the possible detection Breakthroughs guaranteed.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die in dem Patent anspruch 1 angegebene Einrichtung gelöst. According to the invention the object is achieved by the in the patent Claim 1 specified device solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrich tung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the device according to the invention tion are specified in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Durchbruch-Früherkennung beruht auf ei ner Fuzzy-Mustererkennung, die drohende Durchbrüche vorher sagt. Die Regeln für die Fuzzy-Mustererkennung werden aus dem Prozeßwissen abgeleitet. Die so erhaltene Basiseinstellung der Fuzzy-Mustererkennung kann durch ein Optimierungssystem, so z. B. ein Neuro-Fuzzy-System, oder durch eine direkte Opti mierung des Fuzzy-Systems durch einen Evolutionsalgorithmus weiter verbessert bzw. dem Prozeß angepaßt werden.The early breakthrough detection according to the invention is based on egg ner fuzzy pattern recognition, the impending breakthroughs beforehand says. The rules for fuzzy pattern recognition are derived from the Process knowledge derived. The basic setting thus obtained fuzzy pattern recognition can be achieved through an optimization system, so z. B. a neuro-fuzzy system, or by a direct opti Fuzzy system by an evolution algorithm further improved or adapted to the process.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im einzelnen zeigenTo further explain the invention, the following is based on the figures of the drawing are referred to; show in detail

Fig. 1 ein Beispiel für den von einem Temperatursensor ge messenen und von einer vorbeiwandernden Fehlstelle in der Strangschale hervorgerufenen Temperaturverlauf und Fig. 1 shows an example of the ge measured by a temperature sensor and caused by a migrating defect in the strand shell temperature profile and

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Ein richtung in Form eines Blockschaltbildes. Fig. 2 shows an embodiment of the device according to the invention in the form of a block diagram.

Fig. 1 zeigt den Verlauf der von einem Temperatursensor in der Kokille gemessenen Temperatur T, wenn beim oberflächlichen Erstarren des Stranges in der Kokille eine Fehlstelle in der Strangschale entsteht, die beim Abziehen des Stranges aus der Kokille an dem Temperatursensor vorbeiwandert. Die dabei ge messene Temperaturerhöhung ergibt sich aus der im Bereich der Fehlstelle nicht oder nur schwach ausgebildeten Strangschale, hinter der sich der flüssige Stahl befindet. Fig. 1 shows the course of the temperature T measured by a temperature sensor in the mold when, during the surface solidification of the strand in the mold, a defect occurs in the strand shell, which migrates past the temperature sensor when the strand is removed from the mold. The temperature increase measured here results from the strand shell which is not or only weakly formed in the area of the fault, behind which the molten steel is located.

Fig. 2 zeigt die Temperatursensoren 1, die in der Kokille in zwei Ebenen 2 und 3 um den Strang herum angeordnet sind. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Fig. 2 die Temperatur sensoren 1 in zwei den Ebenen 2 und 3 entsprechenden Reihen dargestellt. Jedem Temperatursensor 1 ist jeweils eine Spei chereinrichtung 4 nachgeordnet, in der der erfaßte Tempera turverlauf innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls von beispielsweise 10 Sekunden gespeichert wird, so daß die Spei chereinrichtung 4 immer eine bestimmte Anzahl der aktuellsten Meßwerte des Temperaturverlaufs enthält. Jeder Speicherein richtung 4 ist jeweils eine Auswerteeinrichtung 5 nachgeord net, die für die Erkennung eines Durchbruchs relevante vorge gebene charakteristische Merkmale des gespeicherten Tempera turverlaufs extrahiert. Hierzu gehören unter anderem der maximale Temperaturanstieg innerhalb eines bestimmten Zeitin tervalls und die maximale Temperaturerhöhung bezüglich des Temperaturmittelwerts. Die ermittelten charakteristischen Merkmale werden an mehreren Ausgängen 6 der Auswerteeinrich tung 5 bereitgestellt und einer Fuzzy-Logik-Verknüpfungsein richtung 7 zugeführt. Fig. 2 shows the temperature sensors 1 , which are arranged in the mold in two levels 2 and 3 around the strand. To simplify the illustration, the temperature sensors 1 in two levels 2 and 3 corresponding rows are shown in Fig. 2. Each temperature sensor 1 is followed by a storage device 4 , in which the recorded temperature curve is stored within a predetermined time interval of, for example, 10 seconds, so that the storage device 4 always contains a certain number of the most recent measured values of the temperature curve. Each storage device 4 is an evaluation device 5 nachgeord net, which extracts relevant pre-given characteristic features of the stored temperature profile for the detection of a breakthrough. This includes, among other things, the maximum temperature rise within a certain time interval and the maximum temperature increase with respect to the average temperature. The determined characteristic features are provided at several outputs 6 of the evaluation device 5 and fed to a fuzzy logic device 7 .

Dabei ist jedem Gebiet 8 mit jeweils vier einander unmittel bar benachbarten Temperatursensoren 1, d. h. mit zwei neben einanderliegenden Temperatursensoren 1 in der Ebene 2 und den dazu nächsten benachbarten Temperatursensoren 1 in der Ebene 3, jeweils eine Fuzzy-Logik-Verknüpfungseinrichtung 7 zuge ordnet, die als Eingangssignale die charakteristischen Merk male der von den vier Temperatursensoren 1 in dem jeweiligen Gebiet 8 erfaßten Temperaturverläufe erhält. Die ausgewählten Gebiete 8 überlappen einander, so daß die Anzahl der Gebiete 8 und damit der Fuzzy-Logik-Verknüpfungseinrichtungen 7 der Anzahl der Temperatursensoren 1 in jeder einzelnen Ebene 2 bzw. 3 entspricht.Each area 8 , each with four directly adjacent temperature sensors 1 , ie with two adjacent temperature sensors 1 in level 2 and the next adjacent temperature sensors 1 in level 3 , each has a fuzzy logic combination device 7 assigned to it receives as input signals the characteristic features of the temperature curves detected by the four temperature sensors 1 in the respective region 8 . The selected areas 8 overlap one another, so that the number of areas 8 and thus the fuzzy logic combination devices 7 corresponds to the number of temperature sensors 1 in each individual level 2 or 3 .

Da eine Veränderung der Gießgeschwindigkeit eine Änderung der gemessenen Temperaturverläufe bewirkt, wobei eine Erhöhung der Geschwindigkeit aufgrund der kürzeren Abkühlzeit auch zu einer Erhöhung der gemessenen Temperaturen führt, wird mit einer Einrichtung 9 ein der Gießgeschwindigkeit entsprechen des Signal erzeugt, dessen Verlauf in einer weiteren Spei chereinrichtung 10 innerhalb eines vorgegebenen Zeitinter valls gespeichert wird. Der weiteren Speichereinrichtung 10 ist eine weitere Auswerteeinrichtung 11 nachgeordnet, die für die Erkennung eines Durchbruchs relevante charakteristische Merkmale aus dem gespeicherten Geschwindigkeitsverlauf extra hiert und über unterschiedliche Ausgänge 12 den Fuzzy-Logik- Verknüpfungseinrichtungen 7 als Eingangssignale zuführt.Since a change in the casting speed causes a change in the measured temperature profiles, an increase in the speed due to the shorter cooling time also leading to an increase in the measured temperatures, a signal corresponding to the casting speed is generated with a device 9 , the course of which in a further storage device 10 is stored within a predetermined time interval. The further memory device 10 is followed by a further evaluation device 11 , which extracts characteristic features relevant to the detection of a breakthrough from the stored speed profile and supplies the fuzzy logic combination devices 7 as input signals via different outputs 12 .

Mit der dann vorliegenden Menge von Merkmalen wird in jeder Fuzzy-Logik-Verknüpfungseinrichtung 7 eine Wahrscheinlichkeit für einen drohenden Durchbruch im Bereich des zugeordneten Gebietes 8 ermittelt. Da hierbei eine größere Menge von Ein gangsgrößen zu verarbeiten ist, besteht jede Fuzzy-Logik-Ver knüpfungseinrichtung 7 jeweils aus eigenständigen, miteinan der verknüpften Fuzzy-Teilsystemen, die ihrerseits jeweils aus einer Einheit zur Fuzzyfizierung, einem Regelwerk und eine Einheit zur Defuzzyfizierung bestehen. Die Untergliede rung der Fuzzy-Logik-Verknüpfungseinrichtungen 7 in eigen ständige Fuzzy-Teilsysteme hat den Vorteil, daß zum einen eine vollständige und überschaubare Regelbasis erstellt wer den kann, was bei großen Fuzzy-Systemen nicht ohne weiteres möglich ist, und daß zum anderen die Realisierung vieler kleiner Fuzzy-Teilsysteme einfacher als die eines einzigen großen ist.With the set of features then present, a probability of an impending breakthrough in the area of the assigned area 8 is determined in each fuzzy logic combination device 7 . Since a larger quantity of input variables is to be processed here, each fuzzy logic linkage device 7 consists of independent, together with the linked fuzzy subsystems, which in turn each consist of a unit for fuzzification, a set of rules and a unit for defuzzification. The subdivision of the fuzzy logic logic devices 7 into independent fuzzy subsystems has the advantage that, on the one hand, a complete and manageable rule base can be created, which is not readily possible in large fuzzy systems, and that, on the other hand, that Realization of many small fuzzy subsystems is easier than that of a single large one.

Der Ausgangswert jeder einzelnen Fuzzy-Logik-Verknüpfungsein richtung 7 entspricht der geschätzten Wahrscheinlichkeit für einen Durchbruch in dem der entsprechenden Fuzzy-Logik-Ver knüpfungseinrichtung 7 zugeordneten Gebiet 8. Die Ausgangs werte aller Fuzzy-Verknüpfungseinrichtungen 7 werden in einer Logikschaltung 13 zu einem Wert A für die Gesamtwahrschein lichkeit eines Durchbruchs miteinander verknüpft. Die Ver knüpfung der Einzelwahrscheinlichkeiten ist im einfachsten Fall so ausgelegt, daß als Ausgangswert A der Maximalwert der Einzelwahrscheinlichkeiten ausgewählt wird. Für die Auslösung eines Alarms ist es nämlich ausreichend, wenn eine einzige geschätzte Wahrscheinlichkeit einen Durchbruch anzeigt. Durch Einbeziehung von Sonderfällen kann die Vorhersagegenauigkeit von Durchbrüchen noch weiter verbessert werden. Wenn z. B. alle Einzelwahrscheinlichkeiten einen Durchbruch anzeigen, ist es sehr unwahrscheinlich, daß ein solcher auftreten wird, weil Durchbrüche lokal begrenzt sind und sich nicht über den gesamten Umfang des Stranges erstrecken. Wenn aus zwei be nachbarten Gebieten 8 eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für ei nen Durchbruch gemeldet wird, ist die Gesamtwahrscheinlich keit für einen Durchbruch höher als eine der Einzelwahr scheinlichkeiten, weil die Ausdehnung einer Fehlstelle in der Strangschale in der Regel größer ist, als das von jeweils vier benachbarten Temperatursensoren 1 erfaßte Gebiet 8. Die aufgrund von Erfahrungswissen über den Gießprozeß vorge gebene Regelbasis und die Zuordnungs-(Membership-)Funktionen der Fuzzy-Logik-Verknüpfungseinrichtungen 7 sollen eine si chere Erkennung möglicher Durchbrüche gewährleisten. Daher werden die Zuordnungs-Funktionen so gewählt, daß auch in Zweifelsfällen sicherheitshalber ein Durchbruchalarm ausge löst wird, auch wenn sich dieser im nachhinein als nicht nö tig herausstellt. Da solche Fehlalarme in der Regel eine Ver ringerung der Gießgeschwindigkeit und damit eine Produktions beeinträchtigung verursachen, sind sie möglichst zu vermei den. Zu diesem Zweck muß die Erkennungsgenauigkeit der Ein richtung zur Durchbruch-Früherkennung gesteigert werden.The output value of each individual fuzzy logic device 7 corresponds to the estimated probability of a breakthrough in the area 8 assigned to the corresponding fuzzy logic device 7 . The output values of all fuzzy logic devices 7 are linked in a logic circuit 13 to a value A for the overall probability of a breakthrough. The linkage of the individual probabilities is designed in the simplest case so that the maximum value of the individual probabilities is selected as the starting value A. It is sufficient to trigger an alarm if a single estimated probability indicates a breakthrough. By including special cases, the prediction accuracy of breakthroughs can be further improved. If e.g. B. all individual probabilities indicate a breakthrough, it is very unlikely that such a breach will occur because breakthroughs are locally limited and do not extend over the entire circumference of the strand. If an increased probability of a breakthrough is reported from two adjacent areas 8 , the overall probability of a breakthrough is higher than one of the individual probabilities because the extent of a defect in the strand shell is generally greater than that of four adjacent temperature sensors 1 detected area 8 . The given on the basis of experience of the casting process rule base and the assignment (membership) functions of the fuzzy logic logic devices 7 are to ensure safe detection of possible breakthroughs. Therefore, the assignment functions are selected so that, in case of doubt, a breakthrough alarm is triggered for safety's sake, even if this turns out to be unnecessary afterwards. Since such false alarms generally cause a reduction in the casting speed and thus a production impairment, they should be avoided if possible. For this purpose, the accuracy of detection of a breakthrough early detection must be increased.

Dies geschieht mit Hilfe eines Neuro-Fuzzy-Systems 14, mit dem jede einzelne Fuzzy-Logik-Verknüpfungseinrichtung 7 je weils über eine Schnittstelle 15 verbunden ist. Zur Vereinfa chung der Darstellung ist in Fig. 2 lediglich die Verbindung zu einer der Fuzzy-Logik-Verknüpfungseinrichtungen 7 darge stellt. Das Neuro-Fuzzy-System 14 enthält eine Einrichtung 16 zur Transformation der Fuzzy-Logik-Verknüpfungseinrichtung 7 in ein neuronales Netzwerk 17. Hierbei werden die Zuordnungs- Funktionen in die Gewichtsfaktoren der Neuronen des neurona len Netzwerkes 17 umgewandelt. Anhand einer ausreichenden Menge von Beispieldatensätzen mit Temperaturverläufen und Gießgeschwindigkeitsverläufen bei Durchbrüchen und Nicht- Durchbrüchen, die über eine Eingabe 18 und eine Einrichtung 19 zur Extraktion charakteristischer Merkmale der Beispielda tensätze vorgegeben werden, wird dann das neuronale Netzwerk 17 trainiert. Die Gewichtsfaktoren der Neuronen und damit auch indirekt die Zuordnungs-Funktionen werden dadurch im Sinne einer Verbesserung der Genauigkeit der Durchbruch-Früh erkennung optimiert. Nach Beendigung der Lernphase wird das neuronale Netzwerk 17 mittels einer Einrichtung 20 wieder in eine Fuzzy-Logik-Verknüpfungseinrichtung zurücktransformiert. Danach hat der Bediener die Möglichkeit, die gelernte neue Fuzzy-Logik-Verknüpfungseinrichtung mit der alten Fuzzy-Lo gik-Verknüpfungseinrichtung 7 zu vergleichen, indem er sich die Zuordnungs-Funktionen ansieht. Dem Bediener obliegt schließlich die Entscheidung, ob er die gelernte Fuzzy-Logik- Verknüpfungseinrichtung als aktive Einrichtung 7 übernehmen möchte oder nicht. Die ursprünglichen Fuzzy-Logik-Verknüp fungseinrichtungen 7 sind in einem hier nicht gezeigten Da tenspeicher abgelegt, so daß immer die Möglichkeit besteht, das ursprüngliche, d. h. in jedem Fall auf der sicheren Seite arbeitende und serienmäßig vorgegebene Fuzzy-System aus dem Datenspeicher abzurufen. Dadurch ist sichergestellt, daß im Falle einer nicht korrekt arbeitenden Fuzzy-Logik jederzeit wieder die einwandfrei funktionierende originale Fuzzy-Logik für die Durchbruch-Früherkennung zur Verfügung steht.This is done with the aid of a neuro-fuzzy system 14 , with which each individual fuzzy logic combination device 7 is connected in each case via an interface 15 . To simplify the illustration, only the connection to one of the fuzzy logic logic devices 7 is shown in FIG. 2. The neuro-fuzzy system 14 contains a device 16 for transforming the fuzzy logic combination device 7 into a neural network 17 . Here, the assignment functions are converted into the weighting factors of the neurons of the neuronal network 17 . The neural network 17 is then trained on the basis of a sufficient number of example data sets with temperature profiles and casting speed profiles for breakthroughs and non-breakthroughs, which are specified via an input 18 and a device 19 for extracting characteristic features of the example data sets. The weighting factors of the neurons and thus also indirectly the assignment functions are thereby optimized in order to improve the accuracy of the early breakthrough detection. After the learning phase has ended, the neural network 17 is transformed back into a fuzzy logic combination device by means of a device 20 . The operator then has the option of comparing the learned new fuzzy logic logic device with the old fuzzy logic logic device 7 by looking at the assignment functions. The operator is ultimately responsible for deciding whether or not to take over the learned fuzzy logic combination device as the active device 7 . The original fuzzy logic combination devices 7 are stored in a data memory (not shown here), so that there is always the possibility of retrieving the original, ie in any case working on the safe side and standard fuzzy system from the data memory. This ensures that if the fuzzy logic does not work correctly, the perfectly functioning original fuzzy logic is always available for early breakdown detection.

Fig. 2 ist lediglich als ein Blockschaltbild zu verstehen, dessen Schaltungsblöcke die Funktion, nicht aber unbedingt den schaltungstechnischen Aufbau der erfindungsgemäßen Ein richtung wiedergeben. Bei der schaltungstechnischen Realisie rung genügt, wie dies durch die strichpunktierte Umrandung 21 angedeutet ist, für ein Gebiet 8 mit vier Temperatursensoren 1 eine einzige Fuzzy-Logik-Verkriüpfungseinrichtung 7 mit vier eingangsseitig angeordneten Auswerteeinrichtungen 5, die schrittweise nacheinander mit den Speichereinrichtungen 4 verbunden werden, wobei bei jedem Schritt die vier Tempera tursensoren 1 jeweils eines Gebietes 8 über die nachgeordne ten Speichereinrichtungen 4 mit den vier Auswerteeinrichtun gen 5 innerhalb der Umrandung 21 verbunden sind. Dementspre chend werden auch die Ausgangswerte der Fuzzy-Logik-Verknüp fungseinrichtung 7 nacheinander der Logikschaltung 13 zuge führt und danach gemeinsam von dieser weiterverarbeitet. Fig. 2 is only to be understood as a block diagram, the circuit blocks reflect the function, but not necessarily the circuitry of the device according to the invention. In the circuit implementation, as is indicated by the dash-dotted border 21 , a single fuzzy logic linking device 7 with four evaluation devices 5 arranged on the input side, which are connected step by step to the storage devices 4 , is sufficient for an area 8 with four temperature sensors 1 , with each step, the four temperature sensors 1 each of an area 8 are connected to the four evaluation devices 5 within the border 21 via the downstream storage devices 4 . Accordingly, the output values of the fuzzy logic combiner 7 are fed to the logic circuit 13 one after the other and then further processed together by the latter.

Claims

1. Device for early breakthrough detection in continuous casting with a mold, in which at least two planes offset in the direction of the strand ( 2 , 3 ) temperature sensors ( 1 ) are arranged around the strand, with the temperature sensors ( 1 ) individually Subordinate storage devices ( 4 ), in which the recorded temperature profiles are stored within a predetermined time interval, with the memory devices ( 4 ) individually subordinate evaluation devices ( 5 ), which determine predetermined characteristics of the stored temperature profiles and at different outputs ( 6 ) provide, with fuzzy logic linking devices ( 7 ), which, under different, overlapping areas ( 8 ), each with several immediately adjacent temperature sensors ( 1 ), and connected on the input side to the outputs ( 6 ) of the associated evaluation devices ( 5 ) are, each being a link direction ( 7 ) generates an output value for the probability of a breakthrough in the assigned area ( 8 ), and with a logic circuit ( 13 ) linking the output values of the linking devices ( 7 ) to a value (A) for the overall probability of a breakthrough .

2. Device according to claim 1, characterized in that the temperature sensors ( 1 ) in two levels ( 2 , 3 ) are arranged that each area ( 8 ) each have two adjacent temperature sensors ( 1 ) one of the two levels ( 2 , 3 ) and the next two adjacent temperature sensors ( 1 ) on the other level and the overlapping regions ( 8 ) each have a common temperature sensor ( 1 ) in one and the other level ( 2 , 3 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a device ( 9 ) for generating a Gießge speed corresponding signal, a further memory device ( 10 ) is arranged in which the course of the casting speed is saved within a predetermined time interval, and that the further storage device ( 10 ) is a further evaluation device ( 11 ) arranged, determines the predetermined characteristic features of the stored curve of the casting speed and supplies the fuzzy logic combination devices ( 7 ) via different outputs ( 12 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized, that the fuzzy logic combiners each out independent, interconnected fuzzy subsystems with a unit for fuzzification, a set of rules and a unit for defuzzification.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fuzzy logic logic devices ( 7 ) an optimization system ( 14 ) for optimizing the fuzzy logic logic devices ( 7 ) based on data sets with temperature curves and optionally Gießgeschwindigkeitsverläu fen associated with breakthroughs and non-breakthroughs.

6. Device according to claim 5, characterized in that the optimization system from a neuro-fuzzy system ( 14 ) with devices ( 16 , 20 ) for transforming the linkage device ( 7 ) into a neural network ( 17 ) and for transforming back the neural Network ( 17 ) in a fuzzy logic linking device and that the new ronal network ( 17 ) is based on data records with temperature and optionally casting speed profiles can be trained in breakthroughs and non-breakthroughs.