CN101905300A

CN101905300A - 连铸机结晶器热电偶整备快速测试装置

Info

Publication number: CN101905300A
Application number: CN 201010220865
Authority: CN
Inventors: 杜波; 张志杰; 赵传雷; 张瑜; 胡勤东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2010-12-08

Abstract

本发明涉及一种连铸机结晶器热电偶整备快速测试装置，利用总线电缆将结晶器铜板上的所有热电偶信号传到PLC信号采集模块，PLC将各通道的热电偶信号转换成实数数值形式，并对每个通道采集的模拟量信号进行诊断，将诊断信息传送到具有OPC技术的监控计算机，该计算机利用可视化图形技术以柱状图及数值形式将各热电偶数据显示在监视画面上，以报警信息形式显示有问题热电偶的诊断信息，利用数据库技术对所有采集的热电偶数据进行存档，可以回放存档的历史数据，监控程序并具有制作报表及输出打印的功能。本发明能够直接显示所有热电偶的数值，根据诊断信息及时处理有问题的热电偶，提高了板坯连铸机结晶器整备工序的效率。

Description

连铸机结晶器热电偶整备快速测试装置

技术领域

本发明涉及一种连铸机结晶器热电偶整备快速测试装置。

背景技术

冶金企业炼钢厂板坯连铸机的重要设备结晶器，钢水进入结晶器后凝固，进而形成坯壳，成型后连铸坯被拉出结晶器，因此结晶器对连铸机产品的质量起着至关重要的作用，直接决定连铸坯表面及内部质量，每台连铸机要配有不同数量的结晶器，在结晶器铜板到达使用寿命后更换新的结晶器，以满足连铸机生产的连续性。

结晶器在上线使用前及使用后都要进行对其各组成部件进行重新组装，在结晶器铜板上安装有上下两排热电偶以实时测量结晶器铜板的温度，每块结晶器铜板上下线的同时，都要对安装上面的所有热电偶进行拆装工作，结晶器铜板上的热电偶可以重复利用，为了保证热电偶安装到铜板能准确的测量铜板的温度，每次铜板整备安装好热电偶准备上线前，都要对每只热电偶的性能进行测试，一般要结合铜板的冷态及热态对每只热电偶进行测试，同时要做好测试记录表格，测试时要用到专门的热电偶测试仪，该种测试仪价格非常昂贵，而且只能对单只热电偶进行测试，一般每块铜板都要安装有几十只热电偶，一台结晶器上要安装两块宽面、两块窄面铜板，首先，要进行铜板冷态下的测试，然后，进行热态的测试，热态测试时要使用热风枪或切割枪对铜板进行加热，逐一对热电偶进行测试，在这种情况下，仅完成一台结晶器热电偶测试所需时间大约要在二、三个小时。如果加上测试前对铜板热电偶的拆装及其他准备工作所需时间，一般完成一台结晶器铜板热电偶的整备工作需要的时间一般要在2个工作日。

专利号ZL 200920072409.9，授权公告号CN201399574Y，实用新型专利名称为：《连铸结晶器热电偶状态及线序检测仪》，涉及利用微处理器对选择连通的单只热电偶的接线线序进行判断，并给出判断信息，以确保热电偶安装的正确性。该专利的缺点是要通过回路选择模块逐一对每只热电偶进行检查，同上述热电偶测试仪一样浪费人力及时间。

发明内容

本发明的目的是为了提高结晶器整备工序的整体工作效率，增大连铸机结晶器周转的富裕时间，发明了一种连铸机结晶器热电偶整备测试装置，能够对铜板上所有的热电偶信号同时进行测试与监控，并利用计算机数据库技术对所采集的数据进行存档，以备结晶器验收及以后分析问题时提供可靠的原始数据，克服了背景技术中存在的缺点。

本发明装置由热电偶信号总线电缆、PLC电气柜、PLC与监控计算机通讯的专门网卡及网络电缆、监控计算机及监控程序组成。

热电偶信号总线电缆包括所有热电偶的补偿导线。由于每只热电偶的补偿导线有3芯信号线，每台结晶器铜板上安装几十只热电偶，为了节约更换热电偶的接线时间，热电偶信号传输使用快速插头。

PLC电气柜包括电源模块、CPU模块、热电偶信号采集模块、接线端子、电源开关等。

PLC与监控计算器的通讯使用支持PROFIBUS-DP协议的通讯网卡及网络电缆。

监控计算机包括主机、显示器、键盘、鼠标、打印机等，能够运行监控画面程序。

监控画面包括热电偶的信号显示画面、热电偶历史数据回放画面、报表制作与打印输出画面等。

本发明的技术方案是：利用总线电缆将安装在结晶器铜板上的所有热电偶信号传输到PLC的热电偶信号采集模块通道，PLC通过执行编写的程序，将各通道的热电偶模拟量信号读写转换成实数数值形式，并对每个通道采集的模拟量信号进行错误与故障诊断，将诊断信息传送到具有OPC技术的监控计算机，该计算机利用可视化图形技术将各热电偶状态显示在监视画面上，监视画面上以柱状图及数值形式显示各热电偶数值，以报警信息形式显示有问题热电偶的诊断信息，监控程序利用数据库技术对所有采集的热电偶数据进行存档，可以回放存档的历史数据，对分析问题提供可靠的数据支持，监控程序并具有制作报表及输出打印的功能。

该装置可应用于冶金企业炼钢厂板坯连铸机的结晶器整备工序，能够直接显示所有热电偶的数值，根据PLC提供的诊断信息快速判断整备过程中结晶器热电偶的状态，及时处理有问题的热电偶，缩短了结晶器铜板热电偶的整备时间，提高了板坯连铸机结晶器整备工序的效率。

附图说明

图1为结晶器热电偶整备快速测试装置示意图

附图标记：

1热电偶 2总线电缆 3结晶器铜板 4快速插头 5 PLC电气柜 6通讯电缆 7监控计算机

具体实施方式

1、将安装到铜板上所有的热电偶信号传输到PLC控制柜端子，为了节省每次更换结晶器的时间，热电偶的补偿导线都会采用多芯快速插头合成总线电缆方式，这样拆装热电偶时就非常方便快捷。该测试装置同样采用了多芯快速插头方式，另一端，在PLC控制柜内采用固定端子方式，将所有按照施工图纸编号热电偶的信号线连接到规定的接线端子上。

2、PLC控制柜内电气元器件的配置，根据热电偶的数量，确定适合的热电偶采集模块的数量，将PLC的电源模块、CPU模块、热电偶采集模块等安装到柜内。按照施工图纸的编号，依次将热电偶的信号线连接的对应的热电偶采集模块的通道上，PLC通过编写的程序，对各通道的热电偶模拟量信号进行读写转换成实数数值形式，同时对采集的各通道模拟量信号进行错误与故障诊断，将诊断故障信息传送到上位机画面，以供排查热电偶故障时参考。

3、配置PLC与监控计算机的网络通讯，敷设支持PROFIBUS-DP协议的网络电缆到PLC控制柜及监控计算机，制作好专门的通信接头，并插到PLC及监控计算机对应的插口上。

4、配置监控计算机。将安装好Windows XP操作系统的计算机上，安装专门用于PROFIBUS-DP通讯的西门子CP1613网卡，并安装好对应的驱动程序，然后安装WINCC画面编程软件，并将预先编好的监控程序拷贝到监控计算机的硬盘中。

5、利用监控画面功能测试热电偶的状态，监视器画面上以柱状图及数值形式显示各热电偶数值，在相同条件下，各热电偶的示值误差应该在0.5℃以内，监视画面以报警信息形式显示有问题热电偶的诊断信息，这样能更快的将有问题的热电偶发现，及时进行处理。同时，画面还能将所有热电偶的数值进行记录备份到硬盘中。可以根据用户需要将一只或同时将数只热电偶的历史数值进行回放显示，以利于分析问题。监控画面同时具有制作报表输出及打印的功能，方便验收结晶器时制作技术文件等。

Claims

1.一种连铸机结晶器热电偶整备快速测试装置，其特征为由热电偶信号总线电缆、PLC电气柜、PLC与监控计算机通讯的专门网卡及网络电缆、监控计算机及监控程序组成。

2.根据权利要求书1所述的一种连铸机结晶器热电偶整备快速测试装置，其特征为利用总线电缆将安装在结晶器铜板上的所有热电偶信号传输到PLC的热电偶信号采集模块，PLC通过执行编写的程序，将各通道的热电偶模拟量信号读写转换成实数数值形式，同时对每个通道采集的模拟量信号进行错误与故障诊断，将诊断信息传送到具有OPC技术的监控计算机。

3.根据权利要求书1或2所述的一种连铸机结晶器热电偶整备快速测试装置，其特征为监视器画面上以柱状图及数值形式显示各热电偶数值，以报警信息形式显示有问题热电偶的诊断信息，监控程序利用数据库技术对所有采集的热电偶数据进行存档，可以回放存档的历史数据，监控程序同时具有制作报表及输出打印的功能。