连铸板坯切割定尺系统研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｈｅ ｓｌａｂ ｌｅｎｇｔｈ － ｆｉｘｉｎｇ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｉｎｅ ｉｓ ｅａｓｙ ｔｏ ｂｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｄ ｂｙ ｅｘｔｅｒｎａｌ
ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｒａｔｅ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｉｓ ｌｏｗꎬ ａ ｓｅｔ ｏｆ ｅｎｃｏｄｅｒ ｓｉｚｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ
系统具备多个优点:定尺测量系统平稳可靠ꎬ无超前
切割车部分为原有系统ꎬ新增的部分为测量轮的控
或滞后现象ꎻ切割车返回原点速度快、定位准ꎻ测量
制系统ꎬ包括测量轮机械控制部分、测量轮计数控制
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轮定尺控制系统是利用可编程控制器西门子 Ｓ７ －
３００ 与人机界面 Ｉｎｔｏｕｃｈ ９. ５ 相结合ꎬ实现对测量轮
定尺和火焰切割车的控制ꎬ完成板坯的定尺切割ꎮ
关键词:连铸板坯ꎻ切割定尺ꎻ测量轮ꎻ编码器
中图分类号:ＴＧ３３３. ２ 文献标识码:Ｂ
ｄｏｉ:１０. １３６３０ / ｊ. ｃｎｋｉ. １３ － １１７２. ２０２０. ０１０７
文章编号:１００６ － ５００８(２０２０)０１ － ００２３ － ０４
ＳＴＵＤＹ ＯＮ ＴＨＥ ＦＩＸＥＤ ＬＥＮＧＴＨ
点基础上ꎬ将 ＰＬＣ 控制和测量轮编码器系统紧密结
合ꎬ通过编码器对板坯长度进行实时检测ꎬ解决定尺
精度低、切割质量不稳定等关键技术问题 [５ － ７] ꎮ 该
２３
总第 ２８９ 期 ＨＥＢＥＩ ＹＥＪＩＮ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ.
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ: ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｌａｂꎻ ｌｅｎｇｔｈ － ｆｉｘｉｎｇ ｃｕｔｔｉｎｇꎻ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｗｈｅｅｌꎻ ｅｎｃｏｄｅｒ
０
引言
铸坯定尺切割是连铸生产中的重要工艺环节ꎮ
连铸生产成品率高低反映着定尺控制系统水平的高
低
[１ꎬ２]
ꎮ 成品率提高ꎬ说明铸坯定尺长度达到或更
初的碰球间接定尺ꎬ逐步提升到红外线摄像直接定
尺ꎮ 经过反复生产实践发现ꎬ红外线摄像头定尺装
置由于长期处于恶劣环境中ꎬ当生产工艺发生变化
时ꎬ设备定尺就会发生数据漂移ꎬ导致不能准确跟踪
接近标准定尺ꎻ成品率降低ꎬ说明铸坯定尺长度更偏
或无跟踪等故障发生ꎮ 为了排除故障ꎬ需要停产用
摘要:针对某钢厂连铸生产线板坯定尺装置易受外界因素干扰ꎬ连铸成品合格率低的问题ꎬ开发了 １ 套
基于测量轮的编码器定尺系统ꎮ 详细介绍了该系统的硬件组成、控制流程、软件组态、控制模式、软件设
计以及常见故障的处理方法等ꎮ 测量轮编码器定尺系统应用后ꎬ连铸板坯定尺合格率达到 ９９％ 以上ꎬ
切割准确率明显提高ꎬ完全能够满足连铸生产需要ꎮ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ( Ｑｉａｎ'ａｎ Ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ) ꎬ Ｑｉａｎ'ａｎꎬ Ｈｅｂｅｉꎬ０６４４００ꎻ ３. Ｑｉａｎ'ａｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐ￣
ｐｌｙ Ｂｒａｎｃｈ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｊｉｂｅｉ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ. ꎬ Ｌｔｄ. ꎬ Ｑｉａｎ'ａｎꎬ Ｈｅｂｅｉꎬ ０６４４００)
Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ｓｙｓｔｅｍꎬ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｆｉｅｄ ｒａｔｅ ｏｆ ｌｅｎｇｔｈ － ｆｉｘｉｎｇ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｌａｂ ｉｓ ｏｖｅｒ
９９％ ꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｕｔｔｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄꎬ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｆｕｌｌｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ
ＣＵＴＴＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＯＦ ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳ ＣＡＳＴＩＮＧ ＳＬＡＢ
Ｑｉａｎ Ｘｉａｏｌｉ１ꎬ２ ꎬ Ｍｅｎｇ Ｄｅｗｅｎ３
(１. Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎꎬ Ｈｅｘｉꎬ Ｔｉａｎｊｉｎꎬ ３００２２２ꎻ ２. Ｑｉａｎ 'ａｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ
离标准定尺ꎮ 坯料定尺切割过长或过短ꎬ都会导致
冷坯对定尺装置重新定位ꎬ严重时甚至需专业技术
坯料浪费ꎬ因此ꎬ定尺合格率是衡量铸坯生产好坏的
人员才能解决ꎮ 这些情况导致了红外摄像头自动定
重要指标之一
[３ꎬ４]
ꎮ 某钢厂连铸定尺控制系统由最
收稿日期:２０１９ － ０６ － ２３
作者简介:钱小丽(１９８１ － ) ꎬ女ꎬ二级教师ꎬ２００５ 年毕业于河北科技
ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｗｈｅｅｌ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ. Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎬ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｌｏｗꎬ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｃｏｎ￣
ｆｉｇｕｒａｔｉｏｎꎬ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｅꎬ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｍｍｏｎ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ.
师范学院电气工程与自动化专业ꎬ现在迁安市职业技术教育中心( 迁
安技 师 学 院 ) 主 要 从 事 电 气 工 程 与 自 动 化 方 面 工 作ꎬ Ｅ － ｍａｉｌ:
７６３０９６５０＠ ｑｑ. ｃｏｍ
尺精确度不稳定、设备维护成本高等问题的出现ꎮ
为解决上述问题ꎬ开发了 １ 套测量轮间接定尺系统ꎮ
该系统是在研究板坯连铸切割机的系统结构特
总第 ２８９ 期
２０２０ 年第 １ 期
ＨＥＢＥＩ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｔｏｔａｌ Ｎｏ. ２８９
２０２０ꎬＮｕｍｂｅｒ １
连铸板坯切割定尺系统研究
钱小丽１ꎬ２ ꎬ孟德文３
(１. 天津职业技术师范大学ꎬ天津 河西 ３００２２２ꎻ２. 迁安市职业技术教育中心( 迁安技师学院) ꎬ河北
迁安 ０６４４００ꎻ３. 国网冀北电力有限公司 迁安市供电分公司ꎬ河北 迁安 ０６４４００)
2测量轮冷却系统在测量轮系统中?必须增加冷却系统来保护测量轮?在原铸机14段扇形段后部?延长设备冷却水支管?安装电磁流量计测量冷却水流量?电磁流量计由上海科隆公司生产?输出信号为420ma?供电为220vac?在一级人机画面按照实际的管路增加上位监控画面?具体如图2所示?图2测量轮冷却系统fig2coolingsystemofmeasurementwheel42河北冶金2020年第1期2系统控制流程测量轮定尺控制系统分为一级控制和二级控制2种模式8?开浇后?正常情况下为二级控制?定尺系统直接从二级系统中获取定尺信息?根据二级下发的定尺信息要求?完成定尺切割?一旦二级出现问题?通讯中断或是二级服务器出现问题?自动转换为一级控制?人为地按照产品的需求?设置定尺长度及坯头和坯尾长度?plc控制系统通过采集测量轮编码器的计数值进行逻辑计算?并将计数值转换为实时的铸坯长度?当板坯长度等于二级控制下发的定尺长度或一级控制设置的定尺长度时?plc向切割车发出夹紧信号?该信号作为当前板坯长度清零的必要条件?一旦此信号满足条件?系统自动将当前的定尺长度清零?立刻从零开始记录下一块板坯的长度?与此同时?切割车与板坯同步运行?且开始切割?切割完成后?切割车自动回到原始位?继续之前的操作?这就是测量轮定尺切割的基本控制流程?3控制系统软件组态测量轮定尺系统主要的软件控制部分由西门子plcs7300和intouch9