炼钢厂连铸结晶器液位控制系统的应用
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Ｌｕ ｉ
（ ｔ ｌ ａ ｉｇＰａ ｔ ｆ ｉ ａ ｏ Ｓ ｅｍ ｋ ｌｎ ｏ ｓ ｎＩ ｎ＆ Ｓｅｌ ｏ ， ａｊ ｇ２ ０ ３ ） ｅ ｎ Ｍｅ ｈ ｒ ｔｅ Ｃ ． Ｎ ｎｉ １０ ９ ｎ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｕ ｄ ｌ ｖ ｌ ｅ ｅ ｔｉ ｙｉ ｄ ｒ ＰＩ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｙｗ ｒ ｍｏ ｌ ｅ ｅ ； ｌｃ ｒｃ ｃ ｌｎ ｅ ； Ｄ ｏ ｔｏｌ ｅ
值 的方法使 电动 缸 的动作 更 加地 平 滑稳 定 （ 图 见 ３， ） 其最后输 出设 定值见 式 （ ） ２。
理单元接 收来 自结 晶器振 动控制 系统 的振动信 号
对 液位进行 补偿 。 由于该传 感器采 用 电磁 原理进 行 测量 ，故 传感器 附近 的磁 场对最 终 的液位 信号
置放 大器 的信 号并 进 行 处理 ， 后 将液 位 信号 以 然 ４— ０ｍ ２ Ａ电位 信 号 的形 式发 送 给 控制 器 ，此 外
还将传送传感器内部的温度信号 以及报警信号。
由于结 晶器 振 动对 液位有 较大 的影响 ，故信 号处
功能 ： 加 电 动 缸 的正 弦振 动 （ 电 动缸 设 定 值 增 在 的基础 上增 加 正 弦振 动 以防 止粘 钢 等事 故 ） 其 ， 输 出值见 式 （ ）通 过 将 设 定 值放 入 堆 栈 取 平 均 １；
图２ Ｖ Ｈ Ｕ Ｚ液 位传 感 器机 构 组成
・
ｌ ６・
梅 山科 技
４ ２ 电动缸控 制器 ．
２１ ００年第 ３ 期
由于传 感器 装在 结 晶器铜 板 上 ， 故才 用 水对 传感 器进行 冷却 ， 传感 器 将 信号 传 到前 置 放 大器
并最 终送到 信号处理 单元 。信号处理 单元接 收前
控制 系统 的设 定 值 在 开浇 时初 始 化 ， 生产 在 过 程 中， 操作 工根 据 实 际情 况 在现 场 手动 增 加或 减小该 设定值 ， 或者 直接在 Ｈ （ ＭＩ 人机 界 面 ） 上修
Ｐ ＝ （ ｏ ｌ ＋ ＋ ）５ ２ Ｖ＋ ＋ ／
（） ２
式 中 ：。为 液 位 ＰＤ控 制 器 输 出 的 电动 缸 设 定 Ｐ Ｉ 值； Ａ为正 弦振 动 的振 幅 ； 为正 弦 振 动 的频 率 ； Ｈ
Ｉ Ｐ Ｄ Ｉ Ｉ
构 采 用 的 是 ＶＥ ＭＡ 电 动 缸 ， 收 Ｐ Ｃ 的 控 制 信 接 Ｌ 号 控 制 电 动 缸 位 置 ， 将 电 动 缸 的 位 置 反 馈 并
给 Ｐ Ｃ。 Ｌ
电动缸实 际值
ｌ 参数 优化 ｛
—
—
筵—Ｉ实际值 ！ 竺卜 籍 兰妻 懂 兰
２１ ０ ０年第 ３期
梅 山科 技
・ ５・ １
炼 钢厂 连 铸 结 晶 器液 位 控 制 系统 的应 用
刘 洋
（ 山钢铁 公 司炼钢 厂 南京 梅 摘
２０３ ） １０ ９
要： 对梅 钢 炼钢 厂 ２ ０ ０ ８年技 改后 使 用的 Ｖ Ｉ 型 结 晶 器液位 控 制 系统进 行 了介 绍 ， Ａ新
Ｐ 为带 正 弦振 动的 ＰＤ控制 器设定 值 ； ２ 。 Ｉ Ｐ 为最后
传 送 电 动缸 的设 定 值 到 电 动 缸 控 制 器 。执 行 机
制 系统 到执行 机构 都进 行 了更 换 。本 文对 新 的控
制 系统 和执行 机构进 行 了详 细 的阐述 。
１ 系统控 制流 程
整个 系统 的控 制 流 程 见 图 １ 其 具 体 工 作 。 过程 是 ： 开浇 时 ， 作 工选 择 扛 棒 模 式 控 制 结 晶 操 器 液位 ， 时 控 制 系 统 仅 测 量 结 晶 器 液 位 而 不 此
有影响 ， 以操作上在 开浇前发送 “ 所 回零”命 令 给信号处 理单元 ，让信号 处理单 元根据 此时 的
磁场 确 定 传 感 器 的 零 位 ，从 而 保 证 测 量 的 准
确 度。
臣臣正口
图 ３ 设 定值 堆 栈 Ｐ１ ｅ ＝ ｏ＋Ａ×ｓ Ｈ ｉ ｎ
械
（） １
Baidu Nhomakorabea
３ 设定值
梅钢 炼钢 厂在对 ２号连铸 机新 增一 流 的技 改
中 ， 原有 的液 位控 制 系统进 行 了升级 改造 ， 控 对 从
进 行 控制 ， 到 液 位 稳 定 后 转 到 自动 控 制 模 式 等
下 ， 过 控 制 系 统 控 制 液 位 。 控 制 系 统 Ｐ Ｃ采 通 Ｌ
用 西 门子 的 Ｓ ４ ０， 感 器 采用 Ｖ Ｈ ７— ０ 传 Ｕ Ｚ的 电磁 式 液 位传 感 器 ， 过 ４～ ０ｍＡ 电位 信 号 将 液 位 通 ２ 信 号送 给 Ｐ Ｃ， Ｐ Ｃ通过 ４～ ０ｍＡ 电位 信 号 Ｌ 而 Ｌ ２
电动 缸控 制 器 接 收 液 位 ＰＤ控 制 器 的设 定 Ｉ
值、 电动缸 的实 际位 置 反馈 值 以及 现 场 手操 器上 的信 号 （自动／ 动／ 棒／ 急 停 止 模 式 选 择 ） 手 扛 紧 后 ， 处 理 将 控 制 信 号 发送 给 执 行 机 构 （ 经过 电动
缸 ） 自动 方式 下 ， 控 制器 主要 有 两 个 重 要 的 。 该
寰
Ｖ ＵＨＺ电磁 式 液位传感 器
电缸 动
塞 一 棒
图 １ 液位控 制 系统 流程 图 ２ 液 位传 感器
电磁 式 液 位传 感 器 ， 点 是性 能 可 靠 ， 优 寿命 长 ， 缺 点是 传感 器易受 电磁干 扰 。传 感器 机构 见 图 ２ 。
梅 钢炼 钢 厂 的 液 位 控 制 系 统 采 用 Ｖ ＨＺ的 Ｕ
并对其 采 用的先 进执 行机 构 电动缸 进行 了论 述 。 关 键词 ： 晶 器液位 ； 结 电动 缸 ；Ｉ Ｐ Ｄ控 制 器
Ａｐｐｌ ａ ｉ ｎ ｆＣｏｎ ｉ ｕｏ ｓｉ ｏｕ ｄ Ｌｅ ｅ ｉ ｔｏ ｏ ｃ ｔｎ ｕｓＣａ ｔｎｇ Ｍ ｌ ｖ ｌＣｏｎ ｒ ｌＳ ｔ ｍ ｆＳｔ ｅｍ ａ ｉ ａ ｔ ｔ ｏ ｙｓｅ ｏ ｅ ｌ ｋ ｎｇ Ｐｌ ｎ
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Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｕ ｄ ｌ ｖ ｌ ｅ ｅ ｔｉ ｙｉ ｄ ｒ ＰＩ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｙｗ ｒ ｍｏ ｌ ｅ ｅ ； ｌｃ ｒｃ ｃ ｌｎ ｅ ； Ｄ ｏ ｔｏｌ ｅ
值 的方法使 电动 缸 的动作 更 加地 平 滑稳 定 （ 图 见 ３， ） 其最后输 出设 定值见 式 （ ） ２。
理单元接 收来 自结 晶器振 动控制 系统 的振动信 号
对 液位进行 补偿 。 由于该传 感器采 用 电磁 原理进 行 测量 ，故 传感器 附近 的磁 场对最 终 的液位 信号
置放 大器 的信 号并 进 行 处理 ， 后 将液 位 信号 以 然 ４— ０ｍ ２ Ａ电位 信 号 的形 式发 送 给 控制 器 ，此 外
还将传送传感器内部的温度信号 以及报警信号。
由于结 晶器 振 动对 液位有 较大 的影响 ，故信 号处
功能 ： 加 电 动 缸 的正 弦振 动 （ 电 动缸 设 定 值 增 在 的基础 上增 加 正 弦振 动 以防 止粘 钢 等事 故 ） 其 ， 输 出值见 式 （ ）通 过 将 设 定 值放 入 堆 栈 取 平 均 １；
图２ Ｖ Ｈ Ｕ Ｚ液 位传 感 器机 构 组成
・
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梅 山科 技
４ ２ 电动缸控 制器 ．
２１ ００年第 ３ 期
由于传 感器 装在 结 晶器铜 板 上 ， 故才 用 水对 传感 器进行 冷却 ， 传感 器 将 信号 传 到前 置 放 大器
并最 终送到 信号处理 单元 。信号处理 单元接 收前
控制 系统 的设 定 值 在 开浇 时初 始 化 ， 生产 在 过 程 中， 操作 工根 据 实 际情 况 在现 场 手动 增 加或 减小该 设定值 ， 或者 直接在 Ｈ （ ＭＩ 人机 界 面 ） 上修
Ｐ ＝ （ ｏ ｌ ＋ ＋ ）５ ２ Ｖ＋ ＋ ／
（） ２
式 中 ：。为 液 位 ＰＤ控 制 器 输 出 的 电动 缸 设 定 Ｐ Ｉ 值； Ａ为正 弦振 动 的振 幅 ； 为正 弦 振 动 的频 率 ； Ｈ
Ｉ Ｐ Ｄ Ｉ Ｉ
构 采 用 的 是 ＶＥ ＭＡ 电 动 缸 ， 收 Ｐ Ｃ 的 控 制 信 接 Ｌ 号 控 制 电 动 缸 位 置 ， 将 电 动 缸 的 位 置 反 馈 并
给 Ｐ Ｃ。 Ｌ
电动缸实 际值
ｌ 参数 优化 ｛
—
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筵—Ｉ实际值 ！ 竺卜 籍 兰妻 懂 兰
２１ ０ ０年第 ３期
梅 山科 技
・ ５・ １
炼 钢厂 连 铸 结 晶 器液 位 控 制 系统 的应 用
刘 洋
（ 山钢铁 公 司炼钢 厂 南京 梅 摘
２０３ ） １０ ９
要： 对梅 钢 炼钢 厂 ２ ０ ０ ８年技 改后 使 用的 Ｖ Ｉ 型 结 晶 器液位 控 制 系统进 行 了介 绍 ， Ａ新
Ｐ 为带 正 弦振 动的 ＰＤ控制 器设定 值 ； ２ 。 Ｉ Ｐ 为最后
传 送 电 动缸 的设 定 值 到 电 动 缸 控 制 器 。执 行 机
制 系统 到执行 机构 都进 行 了更 换 。本 文对 新 的控
制 系统 和执行 机构进 行 了详 细 的阐述 。
１ 系统控 制流 程
整个 系统 的控 制 流 程 见 图 １ 其 具 体 工 作 。 过程 是 ： 开浇 时 ， 作 工选 择 扛 棒 模 式 控 制 结 晶 操 器 液位 ， 时 控 制 系 统 仅 测 量 结 晶 器 液 位 而 不 此
有影响 ， 以操作上在 开浇前发送 “ 所 回零”命 令 给信号处 理单元 ，让信号 处理单 元根据 此时 的
磁场 确 定 传 感 器 的 零 位 ，从 而 保 证 测 量 的 准
确 度。
臣臣正口
图 ３ 设 定值 堆 栈 Ｐ１ ｅ ＝ ｏ＋Ａ×ｓ Ｈ ｉ ｎ
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（） １
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梅钢 炼钢 厂在对 ２号连铸 机新 增一 流 的技 改
中 ， 原有 的液 位控 制 系统进 行 了升级 改造 ， 控 对 从
进 行 控制 ， 到 液 位 稳 定 后 转 到 自动 控 制 模 式 等
下 ， 过 控 制 系 统 控 制 液 位 。 控 制 系 统 Ｐ Ｃ采 通 Ｌ
用 西 门子 的 Ｓ ４ ０， 感 器 采用 Ｖ Ｈ ７— ０ 传 Ｕ Ｚ的 电磁 式 液 位传 感 器 ， 过 ４～ ０ｍＡ 电位 信 号 将 液 位 通 ２ 信 号送 给 Ｐ Ｃ， Ｐ Ｃ通过 ４～ ０ｍＡ 电位 信 号 Ｌ 而 Ｌ ２
电动 缸控 制 器 接 收 液 位 ＰＤ控 制 器 的设 定 Ｉ
值、 电动缸 的实 际位 置 反馈 值 以及 现 场 手操 器上 的信 号 （自动／ 动／ 棒／ 急 停 止 模 式 选 择 ） 手 扛 紧 后 ， 处 理 将 控 制 信 号 发送 给 执 行 机 构 （ 经过 电动
缸 ） 自动 方式 下 ， 控 制器 主要 有 两 个 重 要 的 。 该
寰
Ｖ ＵＨＺ电磁 式 液位传感 器
电缸 动
塞 一 棒
图 １ 液位控 制 系统 流程 图 ２ 液 位传 感器
电磁 式 液 位传 感 器 ， 点 是性 能 可 靠 ， 优 寿命 长 ， 缺 点是 传感 器易受 电磁干 扰 。传 感器 机构 见 图 ２ 。
梅 钢炼 钢 厂 的 液 位 控 制 系 统 采 用 Ｖ ＨＺ的 Ｕ
并对其 采 用的先 进执 行机 构 电动缸 进行 了论 述 。 关 键词 ： 晶 器液位 ； 结 电动 缸 ；Ｉ Ｐ Ｄ控 制 器
Ａｐｐｌ ａ ｉ ｎ ｆＣｏｎ ｉ ｕｏ ｓｉ ｏｕ ｄ Ｌｅ ｅ ｉ ｔｏ ｏ ｃ ｔｎ ｕｓＣａ ｔｎｇ Ｍ ｌ ｖ ｌＣｏｎ ｒ ｌＳ ｔ ｍ ｆＳｔ ｅｍ ａ ｉ ａ ｔ ｔ ｏ ｙｓｅ ｏ ｅ ｌ ｋ ｎｇ Ｐｌ ｎ