连铸机过程监控自动化探索

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1、连铸机过程监控自动化探索摘要：近年来，连续铸钢技术得到了高速的发展，世界上大部分的钢铁联合企业已经抛开了模铸而实现全连铸，企业内钢厂所炼出来的钢水全部采用连铸机浇铸。其结果大大提高了这些钢铁企业在市场上的竞争力。关键词：连铸机；监控；自动化中图分类号：F403.6文献标识码：A作为连铸机的自动化系统，由于微电子技术的发展应该包括三部分即:(1)已成为电控系统的主干控制装置的可编程序控制器；(2)自动化控制过程监控用的检测器；(3)电气传动装置。1连铸机的自动化系统的配置结合连铸的工艺特点，在设计自动化系统时，为了合理地配置硬件，应考虑下述几条原则：1.1连铸机一般都采用一机多流的

2、配置，在考虑电控设备配置时，也应以流为单位，设置各自独立的主干控制装置可编程序控制器，以防止其中某一流发生故障时，影响整个或者其他流的正常工作。1.26为适应连铸设备采用多级计算机控制的要求，主干控制装置应具备自己的数据总线及I/O远距离扩展总线，以实现电控系统与上位计算机和仪表控制系统的数据通讯。同时，便于与分散在现场的各种I/O设备的连接并进行有效的实时控制，即形成高级的PC网络。1.3由于连铸设备的各主要的单体设备分布在不同的区域、不同的平台，为满足对操作监视的工艺要求，除应在主控室设置操作监视设备外，在就地的各操作室如切割操作室、精整操作室、液压系统操作室等也应有相应的操

3、作监视设备，以便进行设备的监视、控制参数的手动调节。同时应设机旁操作箱，以满足机旁操作和维护用。因此，在考虑主干控制装置时，必须考虑这些功能。1.4由于连铸工艺在不断改进和发展(如拉速加大等)，主干装置的I/O点表，除应满足当前连铸工艺要求外，应富裕15%-20%，以备系统变更或扩充时用。1.5从提高可靠性的角度考虑，为保证在电控设备出现故障时，仍能维持设备的正常运转，主干控制装置通常采用冗余方式，一套运行，另一套在线热备用。但是随着主干控制装置可编程序控制器可靠性的提高(运行率可达99.9%)，所以有的新建的连铸机只用一套而不采用冗余方式。2过程监控检测器6检测器是连铸传动控制

4、系统的重要组成部分，检测器提供的信号是设备联锁及自动控制时实现传动装置起动、增速、减速、制动、停止等各种运行状态的基础。连铸机检测器主要用于位置检测，如铸坯头、尾部的位置、引锭杆的尾部位置、铸坯的跟踪位置、各单体设备传动部位所处的位置、定尺长度等的检测，常用的检测器有:2.1光电管检测器。这种检测器是由发射装置和接收装置组成，根据光源的不同共有两种，一种是激光式光电管检测，用在高温、多蒸汽、多烟尘的恶劣环境下，如引锭杆的脱坯位置、火焰切割时铸坯是否真正被切断的检测等;第二种是普通光电管检测，用在环境条件较好的情况下，如精整区铸坯是否到位、横移台车的到位等位置检测，这种普通光电检侧

5、，又分为对向式和反射式两种。对向式是一个发射一个接收分别放在被测物的两侧。反射式是发射和接收都放在被测物的一侧，而反射镜放在另一侧，采用特殊结构的角矩阵反射镜。为了增加抗干扰性，这种光源一般采用400Hz的调制光源。2.2脉冲发生器。当需要对行程位置进行比较准确的检测和控制时，常采用这种检测器。它发出的脉冲正比于行程，对其进行计数，即可间接测量行程位置。通常采用的脉冲当量为0.1～1mm/脉冲，在大包转动、引锭杆和铸坯跟踪、火焰切割等多有采用，其精度可达到±1mmo。2.36自整角机。当需要远距离对行程位置进行测量与调整时，采用这种检测器。它也是以转角大小计量行程的检测器，装于传

6、动轴上的自整角机旋转时，输出一个正弦波信号，经同步数字变换处理，即可变换为数字量，输出至相应的行程显示装置。一般用于扇形段厚度调整装置的行程检测、钢包回转台和中间包升降位置检测，这种检测装置抗干扰能力强。2.4接近开关。接近开关又称无触点行程开关，作用距离可以5-30mm，它可以弥补机械式行程开关，因经常机械碰撞而容易产生损坏的缺点，但它对安装精度要求较高，一般安装在铸坯搬运横移台车上。2.5微波检测器。当被测设备运动超过一维空间时，采用一般的光电管等对向式检测器则无法满足要求，在连铸坯精整区中，与横向移载机、翻钢机交换的辊道上，铸坯有三个坐标方向的运动，这时只有采用微波检测器。

7、2.6无线感应式位置检测器。这是铸坯横移台车行走控制设计的一种专用位置检测器。它由安装在控制台内的无线感应主数据传送器、环行天线和安装在铸坯横移台车上的无线感应从动数据传送器组成。当铸坯横移台车行走时，其位置信号即可通过天线被主数据传送器接收，并将两车的位置信号传送至相应的控制器，从而实现对两车的速度进行自动调节.并确保不发生两车碰撞事故。2.76旋转式分解器。它是一种专业检测器，用于结晶器在线调宽时，对结晶器宽度进行检测控制，它采用多极结构，由交频励磁，输出与转速成比例的高频信