一种智能钢坯计数的方法在异形坯连铸机中的应用

一种智能钢坯计数的方法

在异形坯连铸机中的应用

蔡森1，张世强2

（1自动化部；2山东莱钢建设公司）

摘要：目前异形坯连铸机钢坯支数的计量都是采用人工计数的方法，现场环境温度过高并且在不断吊运钢坯的过程中，增加了钢坯管理工作人员的危险系数和计量难度系数。钢坯支数的计量一直不准确，无法准确快速地获得连铸机钢坯支数和连铸机实时生产绩效数据。本文提出的一种智能钢坯计数的方法，是通过检测元件自动采集连铸机的每一支钢坯，从而统计出单位时间内钢坯单流支数、班产量等重要数据。实现了钢坯管理自动化、智能化，实现了准确实时生产绩效数据的目标。

关键词：钢坯管理；钢坯支数；钢坯计数

0前言

山钢集团莱芜分公司型钢1#连铸机是从奥钢联引进的一机三流异形坯连铸机，该系统采用了德国西门子PLC来完成连铸机的自动控制功能，是国内技术领先的异形坯连铸机。该连铸机的投产，使莱钢的异形钢产品更完善，提高了市场竞争力［1］。

1基本工艺

1．1生产工艺简介

钢坯管理系统是连铸机生产中非常重要的环节之一，直接影响到下道工序的有序进行。连铸机钢坯支数的准确采集，包括单位时间内钢坯单流支数、班产量等重要数据，为生产组织和生产部门绩效评价提供科学的依据。

1．2目前生产工艺存在的问题

随着莱钢生产规模的不断扩大和生产节奏的加快，钢坯支数计量由人工清点既增加了操作工的工作强度，也不可避免的产生计数的误差。此外，一旦计数出现差错，一个班次所计的钢坯数量将会出错，使得钢坯数量计算混乱，给生产结算增加难度，难以实现高准确性的要求。如何能准确计量钢坯支数，成为急需解决的一大难题。

作者简介：蔡森（1983－），男，2007年7月毕业于齐鲁工业大学计算机专业。工程师，主要从事自动化系统设计与维护工作。2智能钢坯计数的构成

2．1智能钢坯计数的提出

本文提出一种连铸机智能钢坯计数的方法，配以功能强大的数据采集和数据处理软件，满足准确计量钢坯支数和炼钢厂对炼钢成本核算的要求。同时，减少了工作人员的劳动强度和人工计算产生的误差，做到钢坯准确计数的目标。通过对连铸机钢坯自动在线计数，准确快速地获得连铸机实时生产绩效数据［2］。

2．2智能钢坯系统配置

2．2．1硬件部分

硬件包括：西门子可编程序控制器PLC、输出区辊道、限位开关和上位机部分，PLC之间通过以太网实现通讯。

2．2．2软件部分

软件采用模块化编程，主要包括数据采集器、数据处理器、SQL数据数据库、操作员界面等模块。由PLC负责采集称重数据及数据规范化预处理，由数据处理器对数据进行目标处理，由服务器进行数据存储和共享处理，只允许授权用户的特定访问与修改，提高数据安全性，由操作员界面提供数据查询及报表打印服务。

3智能钢坯计数的实现

3．1智能钢坯计数的实现

1#连铸机为1机3流配置，每个流的最后一组

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莱钢科技第4期（总第184期）

辊道上安装两个接近开关，采用双限位开关并联方式采集钢坯支数信号，通过电缆与可编程序控制器PLC 连接，用于检测是否有钢坯停在这组辊道上。每当接近开关产生一次信号时，触发PLC 系统进行一次计数累加器累加。

通过累加器将钢坯支数累加一次，写入数据库的单支钢坯表单中，生成单支铸坯数据，给钢坯管理操作人员显示单支钢坯数据。以此类推，可以得到整个炉次和班次等的钢坯计数的精确计量，实现钢坯管理自动化、智能化，以提高炼钢厂准确判定钢坯

支数计量的目标［3］

。

通过两个信号源对钢坯计数进行计量，防止某一信号误发影响钢坯计数准确。同时提高了计量控制的可靠性，运行比较稳，减少生产成本和人员的劳动强度，实现智能钢坯计数，流程图如图1所示

。

图1

钢坯计数功能流程

3．2

智能钢坯计数的系统设置

系统设有可编程序控制器PLC 匹配的上位机，通过可编程序控制器PLC 的控制，上位机设置在操作室内。在上位机显示系统设置“监控操作画面”，可以显示实时钢坯支数报表。

通过可编程序控制器PLC 的控制，在上位机显

示系统设置“操作运行界面图”，并设置“开浇”、“去坯头

”、“正常切”、“去坯尾”、“式样切”、“接近开关正常”、“加1”、“减1”、“清零”九个按钮。设置“每个班次、流次设定值”的输入区域、“累计每班次、每

流次总支数”的显示区域。“开浇”、“正常切”的信号与“接近开关正常”计数程序进行连锁，当每个信

号同时具备条件时才开始计数。整个浇次完成后计

数才能结束，才可以清零。

3．3智能钢坯计数的操作流程

在工作开始前，操作工根据生产实际，在上位画面上即操作运行界面需要确定班次、流次计数值是否为零，每个计数所需信号是否正常。

开浇之后，火切辊道每次将切割完成后的钢坯输送到输出区辊道，当输送到输出区辊道末端停止转动，同时碰触接近限位开关。可编程序控制器PLC 实现碰触接近限位开关的次数检测，每当接近开关产生一次信号时，通过累加器将钢坯支数累加一次，写入数据库的单支钢坯表单中，生成单支铸坯数据，

显示单支钢坯数据。以此类推，可以得到整个炉次和班次等的钢坯计数的精确计量，随后将钢坯送到下一工序

［4］

，如图2所示

。

图2钢坯计数控制原理

服务器中包括数据处理软件、数据库软件、信息

发布与数据纠错软件，负责对数据进行目标处理并进行数据存储和共享处理，只允许授权用户的特定访问与修改，提高数据安全性；提供数据查询及报表打印服务。

3．4智能钢坯计数的报表生成

以预设的生产班次时间为参照，累计每班、每流的钢坯生产支数，并对每班、每流的铸坯支数进行累

计，生成生产报表。

表格用来显示系统设备的运行状态，可显示出

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5莱钢科技

2016年8月