结晶器液面控制探析

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1、天津冶金职业技术学院毕业课题结晶器液位控制系统探析系别机械工程专业机电一体化班级09机械学生姓名徐冀峰指导教师张秋菊2011年9月27日摘要连铸是炼钢生产的核心设备。当代高端大型连铸机大多采用多流园弧形连铸机，连铸控制采用二级自动控制系统，即PLC控制和过程控制。在整个系统中，结晶器液位控制是关键技术。液位控制有很多方式，普遍采用的是钴-６０液位控制。本文将对钴-６０液位控制系统进行探析。关键词：结晶器，液位控制，过程控制系统目录摘要-----------------------------------------

2、--------------Ⅰ1.概述---------------------------------------------12.结晶器液位控制原理---------------------------------12.1.基础自动化部分---------------------------------------------12.2.检测部分--------------------------------------------12.3.结晶器液位控制器----------------------------

3、--------12.4.伺服执行机构-------------------------------------22.5.液位显示部分-----------------------------------------23.系统的组成---------------------------------------23.1.基础自动化-PLC系统-----------------------------------23.2.液面位置检测部分---------------------------------------33

4、.3.结晶器液位控制器-----------------------------------------43.4.伺服执行机构---------------------------------54.自动浇铸-------------------------------74.1.前馈控制-------------------------------84.2.比例参数重新调正----------------------------------------85.结束语---------------------------

5、--96.参考文献：-----------------------------91.概述连铸是炼钢生产的核心设备。大型或特大型连铸机大多采用多流园弧形连铸机，连铸电控采用二级自动控制：即PLC控制和过程控制，全系统主要有钢水称重、钢水测温、钢渣检测与控制、结晶器钢水搅拌、结晶器液位控制、二冷水调节、引锭杆跟踪、自动切割、钢坯自动打号、钢坯输送及质量跟踪等控制，其中，结晶器液位控制是关键技术。液位控制有很多方式，主要有：涡流式，浮子式，电极式，电磁感应式和钴-６０射源式，这些控制技术各有千秋，其中，鈷-60液位控制更

6、为成熟。目前，许多工业国家，如德国、意大利、美国、日本和韩国等大型钢厂都普遍采用钴-６０液位控制技术，经济效益十分可观。近年来，国内炼钢也逐渐开始采用鈷-60液位控制。本文将对这一控制技术进行详尽的探讨与分析。2.结晶器液位控制原理在连铸过程中，为了保证铸坯质量，防止溢钢和拉漏事故的发生，必须对结晶器液位进行控制，以使结晶器内的钢水液位达到相对稳定状态。影响结晶器液位变化有五个主要因素：一是钢种，二是钢水温度，三是中间罐注入结晶器的钢水流量，四是拉矫速度，五是结晶断面的大小。其中最主要的是钢水流量。通过调节中间罐塞

7、棒的位置，来控制滑动水口的钢水流量；或调节拉矫速度来控制液位高低。由于采用恒定结晶器断面和定速拉矫的控制方式。因此结晶器液位控制，是通过调节中间罐塞棒位置来完成的。结晶器液位控制通常采用串级闭环控制系统，该系统主要由以下部分组成：2.1基础自动化部分是液位控制系统的神经中枢，大都采用PLC控制系统。目前使用较多的是SIEMENS/S7-400System，简称S7-400系统，这一系统可较好地实现结晶器液位闭环控制。2.2检测部分包括：钴－60射源、闪烁计数器、结晶器液位计等自动化设备。2.3结晶器液位控制器包括：

8、V/I转换器、振荡器、解调器、PID调节器、伺服放大器等。92.1伺服执行机构包括：电一液伺服阀、电磁换向阀、液压缸和中间罐塞棒机构。2.2液位显示部分主要是HMI操作画面(人机对话操作画面)和智能仪表显示。整个结晶器液面控制系统，如图1所示。图1.结晶器液位控制系统图液位控制原理是：现场检测到的钢水液位信号输入到S7-400系统，S7系统将检测到的现场液位