大包下渣监测系统说明书

大包下渣检测系统使用说明书
镭目公司
湖南省衡阳市高新技术开发区
嘉华花苑
Tel：（0086）734 8852989
Fax:（0086）734 8852098
E_mail:sale@
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1.公司简介 (2)
2.安全警示 (3)
3.安装前注意事项 (4)
4.系统组成 (5)
5.系统工作原理及结构 (12)
6.系统特长 (13)
7.系统能满足的工艺要求 (13)
8.系统安装 (14)
9.参数说明 (16)
10.系统调试 (17)
11.系统操作说明 (18)
12.日常维护 (19)
13.常见故障及处理…………………………………………………………………………………--20
1、公司简介
衡阳镭目科技有限责任公司是一家年轻的高新技术企业，成立于1993年，主要从事全连铸工艺过程的检测与控制技术科研开发，是中国最大的冶金工业自动测量和控制设备的正确性及生产厂家，在国际上也以其产品种类齐全、独具特色而闻名。

产品的主要技术指标均达到或领先于国处同类产品。

公司已通过ISO9001、ISO14000、CE和UL认证。

2001年7月，镭目公司被国家住处产业部认定为软件企业。

镭目公司自成立以来，以“创一流技术，创世界品牌”为宗旨，以精益求精的态度研制和开发出许多新产品，产品广泛用于冶金、石化、电力等行业，先后为宝钢、沙钢、首钢等大型钢铁企业提供了大量的检测与控制设备，所供设备填补了国内空白，为冶金自动测量、控制系统的软件和硬件开发事业做了大量的贡献。

公司开发、生产的主要产品有：塞棒数控系统、钢水液面控制仪、红外定尺控制系统、大包下渣检测系统、中薄板在线测厚及数控系统、料位计、漏钢报警系统、自动加渣系统、电动式滑板控制系统及非正弦振动等具有国际先进水平的产品。

公司共获得专利15项。

所有产品的知识产权归镭目公司所有。

2、安全警告
注意下列警告，以免伤害操作人员及其它人员，防止设备损坏。

如不按要求操作造成的人身伤害、设备损坏及因此而引起的一切损失，镭目公司概不负责任。

下列的“危险”和“警告”符号是按照其事故危险的程度来标出的。

下列的危险和警告符号是按照其事故危险的程度来标出的。

下列符号指示哪些是禁止的，或哪些是必须遵守的
危险
3、安装前注意事项：
拆封开箱以前先数一下箱数是否正确，在打开包装以后，先从第一个箱子拿出发货清单，依单核查所有设备是否到齐，设备是否发错，在运输途中是否有损坏。

如果产品内容不符合（少发、错发），或已经损坏，请与我公司或经销处联系。

4、系统组成
镭目公司的大包下渣检测系统是由传感器、二次仪表、I/O板、工控机及现场操作箱组成，再加机柜、电缆等外围辅助设备组成，其现场配置如下：
图（一）现场配置图
4.1 传感器：
图（二）测渣传感器
传感器是由三组同心线圈组成，一组为激励线圈、另两组分别为感应线圈和补偿线圈。

传感器采用了把导线绕制在带沟槽的绝缘层上，可以绕制较多的圈数并采用较粗的导线。

从而加大了感抗，减少阻抗，因而加大激励电流而减少功耗，提高灵敏度。

传感器采用在感应线圈、激励线圈、补偿线圈中加填充层的非
均匀差分结构，使得激励线圈距感应线圈较远，距补偿线圈较近，降低了激励线圈在感应线圈的背景信号，同时又减少钢柱中涡电流在补偿线圈的产生电流信号，因而有得于抑止传感器信号的漂移，提高信噪比，从而保证了稳定性和可靠性，传感器外壳是不锈钢的，它的引出端采用能耐高温的铠甲电缆。

它与二次仪表的S1插座连接。

铠甲电缆也用电缆保护管保护起来，电缆保护管的型号为PA-12B/G。

传感器耐温 800℃
传感器平均工作寿命 800炉
传感器重量 9Kg
传感器尺寸 310*210*30（也可根据要求定制）
铠甲电缆耐温 800℃
4.2电缆和插头插座
图（三）高温插头及插座
采用高强度耐高温电缆及同轴信号电缆和控制电缆，钢包上传感器与回转台上的电缆采用高温快速接头方式连接。

高温插头及插座是耐用型，能实现快速插拔，它的耐温250℃，接线盒的尺寸为200*80*60，(也可根据实际情况选用耐温更高的高温插
头及插座。

)
高温电缆是镭目公司专门设计的，镭目公司拥有其专利权，它能有效地抗外界干扰及减少信号的衰减。

它耐温260℃，外径160mm它的型号为CZLJ—G。

在安装时应在外加保护管，保护管的型号为26(20.8)。

4.3机柜：
图（四）机柜布置图
机柜尺寸为2000*650*610，里面用来装二次仪表、工控机、显示器及I/O接口板。

4.4测渣二次仪表
图（五）二次仪表
二次仪表具有自动校准、自动调零、自动诊断和报警等功能，现场操作箱具有自动/手动切换功能，可通过工控机修改（设定）混渣量报警限（≥5%）等参数。

液晶屏可显示相应的模拟量和数字量。

系统响应时间为50ms。

液晶屏幕显示内容为：
图（六）二次仪表液晶屏
S：检测渣量值
N、Np、Nb、Na：为检测信号的计数值，它们的范围均为0～1022.
手动调整电位器为手动调零时用。

键盘目前在本系统中未使用。

二次仪表中有一块微机板、一块采样板、一块逆变器板、1个电源、一个液晶、和一个在功率放大器及风扇。

微机板：对采样板的信号进行处理，送出数字量到液晶显示器检测信号以及相关信息，并送去模拟量到现场操作箱的光柱显示仪上，显示当前的渣含量和设定渣含量，并与工控机进行通迅。

采样板：给传感器的激励线圈提供激励电流，并传感器的两个次级信号进行合成，调零，检波、放大、调相、把检测到的信号转化为0-5V的模拟量送给微机板。

电源：给微机板、采样板、逆变器板及功率放大器提供+5V、±12V、±24V 电源。

这些电源都为隔离电源，使仪表有可靠的隔离和抗干扰措施。

逆变器板：把5V的直流信号转化为100V左右的交流信号，给液晶供电提供交流高压电源。

使液晶的背景光为黄色，使字符参数清晰可见。

液晶：用来显示检测信号的量，它们的显示范围为0～1022，它是由0-5V 的数字量信号经微机板处理后而来的。

5V对应1022。

功率放大器：把采样板上的振荡电压进行功率放大，以便能给传感器的激励线圈提供激励电流
测渣二次仪表重11Kg，尺寸490*440*135，工作温度5℃～40℃
4.5工业控制计算机及系统应用软件
工控机为CACGKJP40 彩显为17”纯平显视器、应用软件RAMSO、英文WINDOWS2000操作系统、数字采集卡。

图（七）工控机
系统用户界面友好，易于操作。

系统具备监控功能，对检测线路发生任何故障都能很快检测和显示出来，并且根据设备的模块化设计，可以快速定位和显示故障。

图（八）系统界面
工控机重量为17.5KG，尺寸为500*490*180
4.6 现场操作箱
“模拟双光柱显示仪”，右光柱为设定（SET）值，左光柱为实测渣量值
（DISPLAY），当实测值超过设定值时，报警灯亮，报警器响。

“报警器开关”是起控制报警器工作与不工作作用的。

“使能开关”，自锁按钮，控制“滑板控制信号”是否送出。

当按下使能开关时，控制信号起作用，当未按下“使能开关”时，控制信号不起作用。

即“滑板控制”的“自动/手动”转换。

“AB包切换”，手动切换1、2号臂传感器信号。

“下渣报警”，自锁按钮，控制报警蜂鸣器是否响。

“自动/手动”，转换开关，下渣检测方式选择。

“监测启动”点动按钮，当按下“监测启动”按钮，系统进入监测状态，同时“监测灯”亮，自动时不起作用。

“检渣启动”点动按钮、当按下“检渣启动”按钮，系统进入检渣状态，同时检渣灯亮，自动时不起作用。

“清零”点动按钮，按下该按钮系统内部自动调整功能块复位。

“复位”点动按钮，当按下“复位”按钮，系统回到“显示”状态
其它为相应指示灯。

操作箱重量为5KG，尺寸为300*300*120
5、系统工作原理及结构：
安装在大包底部水口外的下渣检测传感器是由二个同心电磁线圈组成，当初级线圈通以交变振荡电流时，该电流产生的磁场将在大包通过水口流往中包的钢柱流中感应出涡电流，当大包的钢水浇注接近终点时，钢水携带钢渣进入水口，由于钢渣的导电率约为钢水导电率的1/1000，所以，水口含渣的钢柱流的涡电流将发生变化，进而影响电磁场的改变，这种电磁场的改变可由内次级线圈的输出电压发生变化反应出来，变化的电压送入控制室的二次仪表，这些信号经过二次仪表和工控机智能化处理送出控制信号（控制滑板机构）和报警信号，工控机同时接收大包称重信号，当大包重量小于大包重量下限时，工控机发出大包重量下限报警信号。

通过工控机实现人机对话及数据存储；外次级是作为补偿温度飘移与干扰信号的。

图（九）系统结构框图
6、系统特长
镭目公司大包下渣检测系统具有以下优势：
4.1传感器灵敏度高，使用寿命长。

4.2采用高度智能化，高度自动化平衡补偿技术，软件和硬件相结合，以软件为主，实现最佳信噪比和灵敏度。

4.3系统具有多项自诊断和报警功能，和现场手动/自动切换功能。

如传感器信号电缆断开报警，大包重量下限报警等。

4.4系统用户界面友好，易于操作，维护简单。

7、系统能满足的工艺要求
7.1提高钢水的利用率
靠肉眼检测炉渣经常会过早地关闭钢包，使用大包下渣检测系统可提醒操作工在适当的时候关闭水口，能将大包余留钢水控制在0.3%～1%。

7.2提高钢水的洁净度
钢渣进入中包是影响成品钢洁净的主要原因，应用大包下渣检测系统可使钢渣减少到极少量，还可使板坯连接处产品表面缺陷至少下降80%。

7.3避免水口堵塞
钢渣进入中包也是造成钢水再次氧化时水口堵塞的主要原因，应用大包下渣检测系统可大幅度降低水口堵塞现象。

7.4延长中包的寿命及提高连续作业率
钢渣进入中包对中包有腐蚀作用，使用大包下渣检测系统可减少中包中的含渣量，从而减少对中包的腐蚀，延长了中包的寿命，因中包寿命的延长，从而提高了浇钢的连续作业率。

8、系统安装
6.1传感器的安装
图（十）传感器安装图
8.1.1根据大包底板改造图，滑板机构改造图及座砖改造图等，改造好大包底板，
滑动机构及座砖〈注：根据各钢厂实际安装方案具体改造〉。

8.1.2根据改造图及传感器安装图，在已改好的大包基准板孔中先焊好传感器保
护板，保护板的位置一定要严格要要求，它把下座砖和传感器分开，以便在拆下座能保护传感器。

注意在使用中保护板须牢固可靠，与水平面平行，并且不影响其它耐材的砌筑。

8.1.3将传感器装入已改造好的大包底板中，使传感器导线槽轴线与滑板滑动方向平行，铠甲电缆放入已加工好的槽中，将传感器焊接在大包底板上，保护板与
传感器保留5mm左右间隙。

焊接时把传感器外环焊接在基准本内壁上。

传感器要与保护板平行，传感器手柄紧贴大包基准板，且传感器要与下水口的中心轴重合。

8.1.4把接线盒固定在大包底部的边上，接线盒一般焊接在滑板机构的连接器旁
边。

接线盒周围应焊多块钢板以挡钢渣，保护接线盒不被飞渐的钢渣烧损。

8.1.5在大包底部适当位置焊几个卡子以固定铠装电缆。

8.2传感器安装使用中注意事项：
8.2.1传感器需轻拿轻放，不得碰撞、摔打，严禁损伤传感器壳体。

8.2.2换下座砖和水口时，风镐一定不能偏斜，而且力度一定要合适，不得将风镐打到传感器上。

8.2.3保护板与传感器之间应保留5mm左右间隙。

8.2.4使用过程中以及大包吊装时，不得碰撞铠装电缆和接线盒等设备。

8.3二次仪表与工控机安装:
二次仪表，工控机和I/O板放置于主控柜内，主控柜安装在主控室，按照大包下渣检测系统接线图，将插头连接好；S1为传感器信号线与机柜接线端子相连，通过接线端子与现场信号电缆相连，S2插头线光柱显示信号通过机柜接线端子送到现场操作箱，其余分别接工控机CN1，CN3。

S3为串口线；
详见电气图。

8.4系统布线：
8.4.1先从机柜到现场操作箱旁的接线盒布一根控制电缆，控制电缆为RVVP20* 屏蔽电缆，再把从接线盒到现场操作箱布一根控制电缆，电缆型号一样，两根电缆总长度不能大于100m。

在布线过程中，电缆要接桥架，避开高温区和水气较重的区域，且走线要尽可能近。

8.4.2从机柜到大包旋转台滑环下接线箱布两根6*0.5屏蔽信号电缆，单根电缆的长度不能超过70米，此电缆要单独走线，避开强电流区及电源区。

8.4.3从大包旋转台滑环下接线箱到滑环上接线箱布两根电缆6*0.5屏蔽信号电
缆，电缆长度根据现场测量而定，尽可能走直线。

8.4.4机柜到用户PLC控制柜为RVVP6*0.5R屏蔽电缆，接用户提供的大包重信
号（0-5V），和A、B包切换信号，其中两芯备用。

8.4.5大包旋转台滑环上接线箱到1﹟，2﹟大包臂为高温电缆，每个旋转臂一根，电缆型号为CZLJ—G，旋转臂上的高温电缆尽量用石棉布保护，并根据大包传感
器插座位置留有足够的长度，滑环接线箱内的高温电缆线号及执着线端号必须记录下来，以便以后维护。

注意：客户提供的大包重量信号要求两个臂的重量信号相差不大（小于20T），AB包切换信号为24VDC。

8.5现场操作箱安装：
8.5.1 在大包工操作现场适当位置依照办操作箱的尺寸图，焊上4个M8×25的
螺杆，将操作箱安装孔套入螺杆，用螺母固定，或将操作箱焊接在一支架上固定。

注意操作箱安装位置以操作方便和安全为准，螺杆位置以操作箱安装孔位置为准。

8.5.2 操作箱位置确定后，将控制电缆校好线并接入操作箱对应的接线端子（参
照测渣系统电气图）。

8.5.3 再次检查接线是否正确，
8.5.4 将靠近操作箱的电缆用金属软管保护或用石棉布包扎保护。

8.6现场布线注意事项：
8.6.1电缆尽量走槽架，尽量避开大功率设备电源线。

8.6.2设备和电缆屏蔽层均应有良好、可靠的接地。

8.6.3高温电缆需用石棉布或金属软管保护，尽量避免被钢渣烧损，和避免其它
机械损伤。

9 、参数说明（括号内为参考值）
G：放大倍数设定值为1
SH：渣上限,设定值为20—60
VH：传感器A点的断线报警上限
VL：传感器A点的短路报警上限
VB：传感器B点的断线报警上限
Z1：设定值为10-60
Z2：设定值为10-60
WH：全自动开始监测的大包重量上限（现场定）
An：检渣允许的N上限
T：采样时间,设定值为0.1
Tz：滑板动作屏蔽时间
Ts：下渣报警持续时间0.2分
Tn：Tn时间内平滑
Tf：Tf时间内的N值比较
Zw：重新调整值10- 60
WM：全自动开始检测的大包重量下限（现场定）
Anp：检渣允许的Np上限
nK：1
nH：设定值为20——40
G1：20
no、ns:设定N值允许范围：N值调节到No<N<Ns则不再调节
一般No=0 Ns=20——40
nL、nH：N值允许上下阈值，N值超过该值则调节
一般NL=0 NH=20——60
WL：全自动开始检渣的大包重量下限（现场定）
10、系统调试
10.1 冷试
10.1.1 检查系统连线是否准确；确认无误后人分别打开二次仪表、工控机、显示器电源，在桌面上点击下渣检测程序；
10.1.2 程序“配置”设置：程序在脱机状态，点击“配置”按钮，在设置画面上选择通讯串口，一般出厂前已设置好，如果串口选择错误，将会出现联机失败；
10.1.3 参数设置：点击“联机”，系统进入联机状态，点击“显示参数”，这时系统要求输入密码。

密码为“8857723”根据根据以上参数的含义设置好参数并确认。

此时如果未连接传感器，应显示“传感器断线”。

10.1.4 设置系统自动启动信号参数：校对完大包重量显示后，观察1#、
2#臂浇注全过程，记录1#、2#臂的满包和空包重量，以及每包浇
注大概时间，根据浇注时间记下距浇注完毕还有15-20分钟时大包
重量显示值，并将它设为参数“WH”，同样记下距大包浇注完毕还
有4-10分钟时的大包重量显示值，并将它设为参数“WM”，在参数
修改栏将WH、WM修改并确认。

10.1.5 初级电压与灵敏度调节：调初级电压，采样板上P3电位器逆时针调节可增大初级电压，反之减小，测量初级电压一般以采样电阻R18上的电压作为初级电压的参考值，当采样电阻上的交流电压为300mV时，测量工具为数字万用表，挡位打在交流电压2V挡。

我们认为仪表的初级电压就已经符合我们的要求了,同时也要查看传感器A值不能够大于2.5V,如果大于2.5V初级电压就有可能已经失真,就需要调节P3电位器减小初级电压。

灵敏度调节，采样板上P2电位器逆时针调节可增大灵敏度，反之减小,按照以往经验来说,P2需要逆时针把灵敏度调到最大,同时要拔掉S3跳线。

10.1.6 采样板跳线的作用:S1的作用为相频检波,跳左边两个为负半波有效,跳右边两个为正半波有效;S2的作用为负反馈跳线,拔掉就没有了负反馈,插上才有负反馈;S3的作用为拔掉灵敏度放大一倍;S4、S5的作用为管手动调零，拔掉就没有了手动调零；S6的作用为管N值的反馈，拔掉后就可以加大N值的反馈；S7的作用为拔掉后蓝线跟随绿线上升，插上后蓝线一直上升。

10.1.7 非正常情况下，还可以通过修改采样板来调整。

如果在调整P2、拔掉S3跳线还是灵敏度还是过小的话可以减小电阻JR43、JR44、JR45的电阻值来加大灵敏度，还可以通过减小R23或者C30、C31来加大系统的反馈。

10.2 热试：
将操作箱上“自动/手动”转换开关置于“自动”位，大包上台后操作工在装液压缸时将传感器插头连接好，在大包浇注初期系统处于“显示”状态，当大包重量值小于WH时，系统自动启动“监测”状态，同时“监测指示”灯亮，当大包重量值小于WM时，系统自动启动“检渣”状态，同时“检渣指示”灯亮，界面曲线显示区实时显示渣信号曲线，操作箱上光柱仪同样实时显示钢水含渣量；当下渣时系统发出报警信号。

10.3 操作箱调整模拟光柱
将系统按接线图连接好并用备用传感器测试，先看操作箱上设定值、
显示值是否与工控机显示器一样，否则，调整微机板上RW4电位器。

然后拿一
钢棒放在传感器中，看操作箱实测值的显示是否与工控机、显示器显示一致，否
则调微机板上RW2电位器。

11、系统操作说明
11.1设置参考〈参照“软件使用说明”〉
系统在投入使用前，必须预先设置适合用户要求的系统参数值，参数一经设定，不能随意更改。

11.2当大包上台时，将传感器与二次仪表连接，即将大包回转台上活动高温插
头与传感器引出线插头座连接好。

11.3 下渣检测
11.3.1“手动”检渣，现场操作箱上“自动/手动”置于“手动”位置。

11.3.1.1在工控机显示界面上点击“监测启动”按扭，使系统进入自动校准状
态，或在现场操作上按下“监测”点动按扭，“监测灯”亮约10秒钟后，系统自动校准完毕，点击“终止监测”按扭或在现场操作箱上按下复位按钮，使系统进入“显示”状态。

11.3.1.2在大包浇钢还剩最后5分钟或大包剩余10T钢水时点击“检渣启动”
按钮，系统进入检渣状态，当钢渣流入水口时，马上检测到一个钢渣信号，该信号经二次仪表和工控机处理后发出报警信号，提醒操作工关闭滑动水口，也可由二次仪表发生关闭信号（开关量或模拟量）自动关闭滑动水口，停止浇注。

11.3.2“自动”检渣，现场操作箱上“自动/手动”置于“自动”位置。

大包操
作工只需将传感器插头座连接，系统便自动进行检测，无须其他操作。

12、日常维护
12.1 至少半年要清一次二次仪表箱内灰尘，操作箱每个月清一次灰尘。

12.2 二次仪表显示屏防锐器刮伤。

12.3 回转台上信号电缆要妥善放置，防撞伤，防烧损。

12.4 传感器插头座每次下台前要将盖子盖好，若有钢渣粘附要尽快清除。

13、常见故障及处理：
13.1操作箱上“断线报警”指示灯亮，有以下几种情况：
13.1.1 二次仪表断电，界面显示“传感器短路”；
13.1.2 传感器初级短路，界面显示“传感器短路”，检查传感器插座1、5电阻
和绝缘电阻，或检查功放185；
13.1.3 传感器初级断线，界面显示“传感器A断线”，检查传感器插座1、5电
阻。

电阻一般在几十欧姆。

如传感器没坏，则检查传感器线路。

13.1.4 传感器次级断线或短路，界面显示“传感器B断线”，检查传感器插座2、
9或3、4电阻和及各线圈这间及线圈与外壳这间的绝缘电阻，其中绝缘电阻一般大于几十兆，线圈电阻为几十欧姆，如传感器没坏，则检查传感器线路。

13.2不报警，界面上没有曲线，仪表不能自动调零可能存在的问题：
自动调零芯片X9C103P坏，换X9C103P重试，在操作箱上打手动，在主控室里用鼠标单击监测启动，看二次数仪表是否在调零，如在调，但调不下，可先清零，看本底有多大，一般NA不大于100，如大于100，则用小螺丝刀调节二次仪表面板上的电位器，使NA不大于100，如不调，可能是线
路问题，看采样板J6插座是否有脉冲信号，如没有脉冲信号，则是线路
问题，查线路，如有脉冲信号，则可能是U18芯片的问题，换芯片。

13.3不报警，但界面上曲线上显示已报警：
线路问题或元器件问题，先查看操作箱上报警器是否坏，如没坏，则检查操作箱到工控机的线路。

13.4光柱显示仪显示为零：
查看光柱显示仪是否有电源，信号是否到光柱显示仪，再查光柱显示仪是否坏。

13.5监测允许灯不亮：
查看指示灯是否坏，线路是否坏，查看工控机中大包重量信号是否变化，如大包重量信号没变化，则查大包重量线路。

13.6检渣允许灯不亮：
查看指示灯是否坏，线路是否坏，查看工控机中大包重量信号是否变化，如大包重量信号没变化，则查大包重量线路。

13.7液晶无显示：
检查二次仪表中16P的连接线、液晶及微机板，也可能要逆时针调节微机板上电位器RW1。

13.8液晶无背景信号：
检查逆变器的输出是否有交流电压。

13.9进入检渣启动后，界面迟迟不出现曲线，可能是参数Anp或An太小，加大
Anp或An。

13.10每次出现渣时都报警延迟或都不报警，实时曲线离设值有一定的距离，可
能是灵敏度太低或渣的设定值太高，减少渣的设定值或加大系统的灵敏度，即加大SH的值或在二次仪表中调节采样板上P2电位器逆时针调节可增大灵敏度。

13.11每次出现渣时都报警提前或误报警，可能是灵敏度太高或渣的设定值太低，
加大渣的设定值或减小系统的灵敏度，即减小SH的值或在二次仪表中调节采样板上P2电位器顺时针调节可减小灵敏度。

13.12不能通讯，检查串口线即S3线，及串口芯片MAX202ECPE。

13.13没有初级电压，检查功率放大器的输出和输入。

附：《软件操作说明书》
系统接线图，大包底板改造图，滑板机构改造图（座砖改造图）。

传感器总图，保持板图，传感器安装图。

附：
软件操作说明书
系统接线图，大包底板改造图，滑板机构改造图（座砖改造图）。

传感器总图，保护板图，传感器安装图。

14、附图
二次仪表后图板示意图:。