CN104128580B - 一种连铸坯定尺定重故障预警的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连铸技术领域，特别是涉及一种连铸坯定尺定重故障预警的方法和系统。本发明提供了一种连铸坯定尺定重故障预警的方法和系统。本发明通过摄像定尺系统、PLC预警系统、定尺称重系统分别测算出铸坯的切割长度或铸坯的重量，将测算的值进行对比，实现尽早对可能出现故障的系统进行预警。本发明可提高效率，尽可能减少损失，降低风险。

Description

一种连铸坯定尺定重故障预警的方法和系统

技术领域

本发明涉及连铸技术领域，特别是涉及一种连铸坯定尺定重故障预警的方法和系统。

背景技术

随着钢铁行业降本增效的日益深入，轧机提高轧制成材率、定尺率以及负差率成了主要的指标，而坯料的切割精度是提高轧制指标的先决条件。铸坯切分精度不高、超长造成轧制后余料太多；若过短则造成次品量增加；对于切面质量不高的钢坯，在轧制时必须切除不齐部分，这样造成严重浪费和出现过短次品。

目前国内绝大多数钢厂的连铸机都是以定尺来定重，即采用定尺系统生产下一道工序轧钢所要求重量的连铸坯，目前的定尺切割方式主要有：编码器测坯长定尺、PLC定尺系统、红外摄像定尺。

编码器检测坯长:即在拉矫机辊子上安装编码器用于计算检测铸坯长度，由此来判断坯子的位置发出信号。其系统构成简单，投入设备较少，但正常生产时拉矫机所处环境温度过高潮湿等造成编码器故障率较高。且由于坯子存在打滑，联轴器失转等因素易造成误差，在切割尾坯、非定尺板坯条件下不易灵活实现。

PLC定尺系统:即通过拉矫变频器实际输出频率f计算得转速n,再通过公式计算可得钢坯实际速度v，在PLC程序中对时间求拉速的定积分，就可以得到铸坯在任一段时间内的长度L，由此计算出坯子的位置发出控制信号。其控制系统投入设备少，方法简单。但是在实际应用中，由于电机转差率以及减速机速比的离散性、计算公式的精度误差，实际长度与计算的会存在一定的差距。且拉矫辊径易磨损，铸坯与辊子存在打滑、堵转现象，变频器故障等都会直接导致计算的错误。

摄像定尺切割系统（如实用新型专利《连铸坯定尺装置》（申请号：98229983.4），《连铸机切割机的定尺系统》（申请号：200920247798.4））:该系统采用红外摄像机来采集图像，从图像中提取钢坯信息，跟踪坯头位置，直至其到达定尺位置，进行铸坯切割。摄像定尺不受生产设备状况的影响，具有较高的定尺测控精度，但在使用过程中，受环境的影响较大，由于现场温度高，环境差等因素，引起摄像机成像不清晰等故障，经常出现定尺偏差的现象。同时切割割枪的原始位置的变化也会引起定尺结果出现偏差。

目前定尺剪切控制方式下，按照规定的定尺长度剪切,即使连铸坯的长度比较准确,而其重量受结晶器断面、拉速的影响相差也较大。为此，目前企业采用的定尺剪切控制与定尺称重系统组合的方式，通过测量每根铸坯的重量，把重量与设定重量偏差的部分转换成定尺长度修正值，通过不断修正定尺长度的值，实现定重切割，如实用新型专利《连铸坯定重切割装置》（申请号：200820230846.4），发明专利《连铸坯定重剪切装置》（申请号：200710051593.4）。定尺称重系统只能用于优化和修正定尺切割的方式，但当定尺。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种连铸坯定尺定重故障预警的方法和系统。本发明通过摄像定尺系统、PLC预警系统、定尺称重系统分别测算出铸坯的切割长度或铸坯的重量，将测算的值进行对比，实现尽早对可能出现故障的系统进行预警。本发明可提高效率，尽可能减少损失，降低风险。

本发明的技术方案是：一种连铸坯定尺定重故障预警的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、摄像定尺系统、PLC预警系统、定尺称重系统分别测算出铸坯的切割长度或铸坯的重量；

步骤二、以其中一个系统的切割长度和铸坯的重量为标准，分别对比另外两个分系统的测算值，如均在误差范围内，则认为系统正常，如均不在误差范围内，则预警认为是标准的系统出现故障；如其中一个指标不在误差范围内，则预警不在误差范围内的系统出现误差。

如上所述的故障预警的方法，其特征在于：所述的步骤二中以摄像定尺系统的长度和重量为标准。

一种连铸坯定尺定重故障预警的系统，包括摄像定尺系统，PLC预警系统，定尺称重系统组成的闭环控制系统；

所述的摄像定尺系统通过安装于现场固定位置的摄像机，跟踪坯头位置，直至其到达定尺位置，完成对钢坯的定位测量和长度测量；

所述的PLC预警系统通过记录变频器频率的改变值，测算出拉矫机拉矫辊旋转时铸坯前行长度的改变，从而计算出铸坯的实际切割长度；

所述的定尺称重系统，通过铸坯定尺长度及断面，计算铸坯的理论重量；其特征在于：以所述的摄像定尺系统，PLC预警系统，定尺称重系统中的一个系统的切割长度和铸坯的重量为标准，分别对比另外两个分系统的测算值，如均在误差范围内，则认为系统正常，如均不在误差范围内，则预警认为是标准的系统出现故障；如其中一个指标不在误差范围内，则预警不在误差范围内的系统出现误差。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)稳定性高，效率高；

2)操作方便，能迅速提供处置方案。

附图说明

图1为控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

一种连铸坯定尺定重故障预警的系统，包括摄像定尺系统，PLC预警系统，定尺称重系统组成的闭环控制系统。

所述的摄像定尺系统通过安装于现场固定位置的摄像机，跟踪坯头位置，直至其到达定尺位置，完成对钢坯的定位测量和长度测量,从而实现定尺切割。

所述的PLC预警系统通过记录变频器频率的改变值，测算出拉矫机拉矫辊旋转时铸坯前行长度的改变，从而计算出铸坯的实际切割长度。当计算切割长度与摄像定尺系统实际设定长度偏差超出合理范围时，可进行误差预警。

所述的定尺称重系统，通过铸坯定尺长度及断面，计算铸坯的理论重量，设定单坯重量目标值，通过测量每根铸坯的重量，把重量与设定重量偏差进行误差预警。

以上系统已摄像定尺系统为标准进行对比，在实际使用过程中，也可以将PLC预警系统、定尺称重系统作为标准，其工作过程与原理与上述过程一样。

附图1中G=g、L=D表示误差在正常范围内，G≠g、L≠D表示误差不在正常范围内。如附图1所示，摄像定尺系统设定定尺长度L和计算定重G，PLC预警系统测量出长度D，定尺称重系统称重g，如G与g的重量误差在正常范围，L与D的长度误差在正常范围，则认为系统正常；如G与g的重量和L与D的长度误差均不在正常范围，则认为定尺系统故障；如G与g的重量误差不在正常范围，L与D的长度在误差正常范围，则认为称重系统可能出现故障；如G与g的重量误差在正常范围，L与D的长度不在误差正常范围，则认为PLC预警系统可能出现故障。

一种连铸坯定尺定重故障预警的方法，包括以下步骤：

步骤一、摄像定尺系统、PLC预警系统、定尺称重系统分别测算出铸坯的切割长度和铸坯的重量。

步骤二、以其中一个系统的切割长度和铸坯的重量为标准，分别对比另外两个分系统的测算值，如均在误差范围内，则认为系统正常，如均不在误差范围内，则预警认为是标准的系统出现故障；如其中一个指标不在误差范围内，则预警不在误差范围内的系统出现误差。具体例见附图1，附图1中以摄像定尺系统为标准，PLC预警系统和定尺称重系统中如只有一个指标与标准系统不符合的情况，则与标准系统不符的系统需预警。

实施例1：

一种铸坯优化切割的方法和系统，其特征在于所述的控制流程如下：

1)根据操作人员输入的定尺设定值，摄像定尺系统将该定尺设定值发送到摄像定尺设备，跟踪坯头位置，直至其到达定尺位置，发送切割信号给火焰切割机，进行定尺检测和切割。

2)PLC预警系统记录的拉矫机变频器频率改变值，计算出拉矫机拉矫辊旋转时铸坯前行长度的改变，根据摄像定尺设备所发出的信号，计算该时间段内的长度，进而算出铸坯的切割长度。

3)当PLC预警系统计算的切割长度与定尺系统设定长度偏差超出合理范围时，可进行误差预警。

4)定尺称重系统根据选择的钢种及的断面，计算单位长度铸坯的理论重量，设定单坯重量目标值，并通过称取铸坯的实际重量，将实测重量与设定的目标重量进行对比。

在实际生产过程中，称重系统实测重量与设定的目标重量偏差在合理范围时，查看PLC预警系统时，发现PLC预警系统发出了误差预警，则可判断PLC预警系统可能出现故障。

实施例2：

一种铸坯优化切割的方法和系统，其特征在于所述的控制流程如下：

1)根据操作人员输入的定尺设定值，摄像定尺系统将该定尺设定值发送到摄像定尺设备，跟踪坯头位置，直至其到达定尺位置，发送切割信号给火焰切割机，进行定尺检测和切割。

2)PLC预警系统记录的拉矫机变频器频率改变值，计算出拉矫机拉矫辊旋转时铸坯前行长度的改变，根据摄像定尺设备所发出的信号，计算该时间段内的长度，进而算出铸坯的切割长度。

3)当PLC预警系统计算的切割长度与定尺系统设定长度偏差超出合理范围时，可进行误差预警。

4)定尺称重系统根据选择的钢种及的断面，计算单位长度铸坯的理论重量，设定单坯重量目标值，并通过称取铸坯的实际重量，将实测重量与设定的目标重量进行对比。

在实际生产过程中，当称重系统将实测重量与设定的目标重量偏差超过合理范围时，查看PLC预警系统时，发现PLC预警系统发出了误差预警，则可判断摄像定尺系统可能出现故障。

此时，定尺系统将铸坯的实测重量与设定重量偏差的部分转换成定尺长度修正值，通过不断修正定尺长度的值，提高切割精度。

Claims (3)

1.一种连铸坯定尺定重故障预警的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、摄像定尺系统、PLC预警系统、定尺称重系统分别测算出铸坯的切割长度或铸坯的重量；

步骤二、以其中一个系统的切割长度和铸坯的重量为标准，分别对比另外两个分系统的测算值，如均在误差范围内，则认为系统正常，如均不在误差范围内，则预警认为是标准的系统出现故障；如其中一个指标不在误差范围内，则预警不在误差范围内的系统出现误差。

2.如权利要求1所述的故障预警的方法，其特征在于：所述的步骤二中以摄像定尺系统的长度和重量为标准。

3.一种连铸坯定尺定重故障预警的系统，包括摄像定尺系统，PLC预警系统，定尺称重系统组成的闭环控制系统；

所述的摄像定尺系统通过安装于现场固定位置的摄像机，跟踪坯头位置，直至其到达定尺位置，完成对钢坯的定位测量和长度测量；

所述的PLC预警系统通过记录变频器频率的改变值，测算出拉矫机拉矫辊旋转时铸坯前行长度的改变，从而计算出铸坯的实际切割长度；

所述的定尺称重系统，通过铸坯定尺长度及断面，计算铸坯的理论重量；

其特征在于：以所述的摄像定尺系统，PLC预警系统，定尺称重系统中的一个系统的切割长度和铸坯的重量为标准，分别对比另外两个分系统的测算值，如均在误差范围内，则认为系统正常，如均不在误差范围内，则预警认为是标准的系统出现故障；如其中一个指标不在误差范围内，则预警不在误差范围内的系统出现误差。