连铸机自动浇铸控制系统应用及问题研究

连铸机自动浇铸控制系统应用及问题研究
摘要：连铸机的使用，是企业生产流程中最重要的设备，使用流铸机有利于把
钢水浇铸成所需要的大小，形状。

连铸机的不断更新和发展，体现了工艺的进步，体现了我国科学技术的进步，有利于提高我国产品的质量，使我国在激烈的市场
竞争中处于优势。

本文对连铸机自动浇铸控制系统的组成及应用进行了探讨。

关键词：连铸机；自动浇铸；控制；对策
连铸机自动浇铸，有利于降低人力成本，提高产品的质量，优化生产流程。

在浇铸的过程中，液位的变化是浇铸过程中最重要的一个部分，液位变化的幅度
有可能对浇铸的质量造成巨大的伤害，可能会对产品的质量造成巨大的破坏。

基
于自动化时代背景下，“智能化”是连铸机运行升级主要方向，智能调度技术将成
为机械工程建设的核心支撑。

1. 连铸机自动化控制系统概述
连铸机自动化控制系统主要有液体变动控制系统、实时数据收集、数据预警、实时监控以及连铸机浇铸处理系统等构成。

1.1连铸机自动化控制原理
连铸机浇铸自动化控制的原理，主要是使用液位变动来对连铸机浇铸进行合
理的控制，将液位变动实时地传递在平台上，连铸机浇铸的人员根据控制平台上
所获得的数据进行实时的处理与控制，并设计出最合理的方案进行实时合理的处理，实现连铸机浇铸自动化的合理的运行，有利于企业产品的质量以及标准化。

1.2控制效果
（1）控制系统的精度高。

铸坯断面130 mm×130 mm，控制精度<±5 mm；铸
坯断面160 mm×160 mm，控制精度≤±3mm；
（2）对电动缸采用高精度的处理方式。

在对电动缸安装时，采用比较精密的处理方式进行处理，进行合理的维护；
（3）适应性研究。

在评价企业的适应性的时候，应该综合考虑企业钢的适应性。

（4）稳定性研究。

在评价连铸机浇铸的控制效果的时候，综合评价企业的稳定性，使连铸机浇铸产品更加稳定。

1.3冶金效果
（1）连铸机浇铸自动化，有利于利用生产流程中的规模化的程序，及时处理在连铸机浇铸的产品中所包含的夹杂物，实现产品质量的提高，以及有利于提高
其在市场中的竞争力。

（2）有利于保证液位的稳定。

实时对连铸机浇铸的控制，有利于实时的观察连铸机浇铸的动态变化，据此进行科学的处理，从而提高浇铸过程的科学性以及
合理性，增加连铸机浇铸过程中的安全性，降低成本，保证产品的质量。

（3）减少企业在生产工序中发生漏钢的可能性。

减少漏钢的可能性有利于充分利用企业的原材料，使企业的原材料发生最大规模的使用，保证产品的成本最低。

（4）有利于保护环境。

合理实现对连铸机浇铸过程的控制，有利于减少废渣的发生率，有利于减少对资源的浪费，有利于保证产品的质量。

1.4自动开浇流程
（1）拉速自动开浇指示灯利用原“自动允许”指示灯；原自动允许功能屏蔽
（2）中包车到位后，系统自动检测是否满足自动开浇条件，仪表正常+液位
小于5%+拉速小于0.1+非拉速自动状态+非拉速自动开浇状态，满足条件则自动
允许指示灯闪烁（闪烁间隔时间2S），说明满足拉速自动开浇条件，可以打拉速
自动档（见图1）
（3）此时操作工如果选择自动开浇，则直接将档位转到拉速自动档
（4）自动开浇过程，如果操作工将档位转到手动档，则自动开浇终止，转为手动控制。

拉速自动开浇将在PLC中实现，由上图2所示，自动开浇过程主要分为2部
分控制：
（1）拉速控制：
?开浇后当实际液位到达20%，PLC通知铸机自动起拉矫，赋予设定起步拉速，并直接投入拉速自动通过PID算法进行拉速调节；
?拉速自动控制设置了拉速上限（根据定径水口最大通钢量计算出来的拉速），当拉速到达拉速上限后，即使拉速PID调节值为正，拉速也保持不变；理论上说，当拉速等于上限拉速时，液面肯定会下降，此后再开始进行调节至一个平衡态；
（2）设定液位控制：
?拉速自动开浇开始，将设定液位拉低至开浇初始设定液位20%；
?当系统投入拉速自动控制后，设定液位从20%开始爬坡到目标设定液位；
3.连铸机自动化控制系统常见问题
3.1仪表显示故障判断
（1）仪表液晶屏不亮
开关电源坏；逆变器坏；液晶屏坏；从开关电源至液晶屏电源线路存在问题（2）仪表液晶无字符显示或显示乱码
该现象一般都是微机板与显示屏连接的排线存在问题造成
3.2拉速控制异常或液面波动大的故障判断
（1）拉速采样、拉速输出或液位输出异常
首先确保接线正确且中间转换装置（信号隔离器）没有问题，再查信号是否
受到干扰，输出端与接收端信号指示或信号量程是否一致，最后在检查仪表是否
存在问题。

（2）拉速自动控制模式下液面及拉速不稳定
拉速自动控制模式下液面控制效果不好受到外界的干扰比较少，主要的外界
干扰因素有：高温电缆或接收器存在接触不良，高温电缆或接收器内部进水，电
磁搅拌干扰，接地或电源干扰，高温、震动、摩擦造成检测受到干扰，引锭杆或
拉桥机打滑顶坏，敞开浇铸或水口破裂引起液面翻滚严重，拉速自动控制模式下
液面及拉速不稳定与检测系统有关的主要因素：参数或刻度数据存在问题，系统
没有调试好或设备坏掉。

结束语
科学技术推动了工业自动化模式形成，连铸机自动化控制是行业变革趋势。

从实际应用来说，自动浇铸用于机械调度具备数量大、类型多、速度快、实效高
等特点，企业应从调度系统设计、调度运转技术、智能调度模式等方面优化革新，构造更具自动化性能的连铸机自动浇铸工艺，从而带动机械系统运转的自动化地
发展。

参考文献
[1]赵蕊.板坯连铸机自动化系统的设计[D].华北理工大学,2017.
[2]高云保.方坯连铸机自动开浇控制系统的研究与开发[D].东北大学,2009.。