CN105665673A

CN105665673A - 一种连铸铸坯定尺方法及系统

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Publication number: CN105665673A
Application number: CN201610105485.XA
Authority: CN
Inventors: 柳希泉; 方光深; 张元华; 康凯; 黄鑫; 展杰; 刘爱强; 刘文奇; 曹永芹; 丁修龙; 董京帅
Original assignee: Shandong Iron and Steel Group Co Ltd SISG
Current assignee: Shandong Iron and Steel Group Co Ltd SISG
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2036-02-26
Also published as: CN105665673B

Abstract

本发明实施例公开了一种连铸铸坯定尺方法及系统，包括：实时获取通过变频器控制拉矫机拉坯的拉坯速度；判断是否接收到原点位或限定位上的铸坯到位信号；当接收到所述铸坯到位信号时，根据所述拉坯速度计算拉矫机的拉坯长度；判断所述拉坯长度是否达到铸坯定尺长度；当所述拉坯长度达到铸坯定尺长度时，控制原点位处的切割机切割铸坯。本发明公开的方法和系统提高了铸坯定尺精度，同时降低系统维护成本。

Description

一种连铸铸坯定尺方法及系统

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种连铸铸坯定尺方法及系统。

背景技术

炼钢厂冶炼的钢水经连铸机连续浇铸为铸坯，铸坯经拉矫机拉直后，在辊道上经过定尺后，根据下工序的需要利用切割机切割为一定长度的铸坯。铸坯定尺精度对下工序的影响相当大，直接影响连铸机的产量和质量，同时直接关系着轧钢的定尺率和成材率。

现有技术中，长期以来一直是通过人工观察定尺或测量辊手段确定铸坯的长度。人工观察定尺主要是在铸坯在辊道上运动时，通过人工观察和测量进行切割；测量辊手段需要使用测量编码器，将测量编码器安装在连铸坯上同步测量定尺长度，达到一定长度时进行切割。

但是，人工观察误差率较高，并且增加了工人的劳动强度；另外，测量编码器在铸坯高温工况下，极容易发生变形和故障，发生变形和故障后定尺精度降低，同时也加大了维护费用的支出。

发明内容

本发明实施例中提供了一种连铸铸坯定尺方法及系统，以解决现有技术中的定尺精度低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明公开了一种连铸铸坯定尺方法，包括：

实时获取通过变频器控制拉矫机拉坯的拉坯速度；

判断是否接收到原点位或限定位上的铸坯到位信号；

当接收到所述铸坯到位信号时，根据所述拉坯速度计算拉矫机的拉坯长度；

判断所述拉坯长度是否达到铸坯定尺长度；

当所述拉坯长度达到铸坯定尺长度时，控制原点位处的切割机切割铸坯。

可选的，所述实时获取通过变频器控制拉矫机拉坯的拉坯速度，包括：

获取所述变频器控制所述拉矫机拉坯的频率；

根据所述变频器的频率，计算所述拉矫机拉坯的拉坯速度。

可选的，所述根据所述拉坯速度计算拉矫机的拉坯长度，包括：

当接收到限定位上的铸坯到位信号时，开始计时并得到第一计时时长；

根据所述第一计时时长以及所述拉坯速度，计算得出铸坯超过限定位后的第一铸坯长度；

根据所述原点位与限定位之间的限定距离以及所述第一铸坯长度，计算得出所述拉坯长度。

当接收到原点位上的铸坯到位信号时，开始计时并得到第二计时时长；

根据所述第二计时时长以及所述拉坯速度，计算得出铸坯超过原点位后的第二铸坯长度，其中，所述拉坯长度为所述第二铸坯长度。

可选的，所述原点位与限定位之间的限定距离小于或等于所述铸坯定尺长度。

一种连铸铸坯定尺系统，包括：用于运输铸坯的辊道、拉矫机、火焰切割机、第一光电开关、变频器以及PLC，其中，

所述PLC分别与所述变频器、第一光电开关以及火焰切割机电连接；

所述变频器控制所述拉矫机拉坯速度，且所述拉矫机设置在所述辊道运行方向上游的一端；

所述火焰切割机设置在所述辊道的上游、且与所述拉矫机在辊道运行方向上具有一定间距，所述火焰切割机的切割方向垂直于所述辊道运行方向；

所述第一光电开关设置在所述辊道运行方向的下游的一侧，且所述第一光电开关与所述辊道运行方向相互垂直。

可选的，还包括第二光电开关，所述第二光电开关设置于所述火焰切割机处，且所述第二光电开关与所述辊道运行方向相互垂直。

可选的，所述系统还包括工控机，所述工控机与所述PLC电连接。

可选的，所述火焰切割机与第一光电开关之间的距离小于或等于所述铸坯定尺长度。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的连铸铸坯定尺方法和系统，通过在辊道运行方向的下游设置第一光电开关，第一光电开关讲接收到的铸坯到位信号发送给PLC计算铸坯长度，当铸坯长度达到铸坯定尺长度时，PLC控制火焰切割机切割铸坯，由于第一光电开关远离拉矫机，所以第一光电开关不会因为高温工况而出现变形，从而降低维护费用，并且提高定尺精度。同时运用变频器控制拉矫机的拉坯速度，PLC实时获取变频器的频率即可，无需通过传感器实时获取拉矫机的拉坯速度，使获取到的频率经过转换后更加接近拉矫机的拉坯速度，从而提高铸坯定尺精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种连铸铸坯定尺方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种S100流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种S300流程示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种S300流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种连铸铸坯定尺系统结构示意图；

图1-图5中，符号表示：

1-辊道，2-拉矫机，3-火焰切割机，4-第一光电开关，5-变频器，6-PLC，7-第二光电开关，8-工控机。

具体实施方式

本发明实施例提供一种连铸铸坯定尺方法及系统，为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

首先对本发明实施例的方法进行说明，参见图1，为本发明实施例提供的一种连铸铸坯定尺方法的流程示意图，包括：

在步骤S100中，实时获取通过变频器控制拉矫机拉坯的拉坯速度。

由上述步骤可知，拉矫机拉坯速度由变频器控制，实时获取拉矫机的拉坯速度需要实时获取变频器的频率，并转换为拉坯速度即可，参见图2，为本发明实施例提供的一种S100流程示意图。

步骤S101，获取所述变频器控制所述拉矫机拉坯的频率。

变频器与拉矫机电动机的转轴连接，变频器可控制拉矫机的转速，因此变频器的频率即为拉矫机的转动频率。

本步骤中，也可以直接获取所述变频器控制所述拉矫机的速率，无需转换，直接根据获取到的速率计算拉坯长度。

步骤S102，根据所述变频器的频率，计算所述拉矫机拉坯的拉坯速度。

在将拉矫机的转动频率转换为拉坯速度时，需要预设拉矫机内电动机的参数，根据电动机的参数和转动频率即可计算出拉矫机的拉坯速度，最后根据需要将速度转换为需要的单位，例如由“米/分”，转化为“米/秒”。

在步骤S200中，判断是否接收到原点位或限定位上的铸坯到位信号。

接收原点位和限定位上的铸坯到位信号可通过在原点位和限定位上设置光电开关来实现。其中，原点位设置在辊道运行方向的上游，限定位设置在辊道运行方向的下游，原点位与限定位之间有一定的距离，这个距离为限定距离，另外，原点位和限定位上的光电开关分别工作，不会产生冲突，原点位和限定位上接收到的铸坯到位信号决定了切割机的工作。

在步骤S300中，当接收到所述铸坯到位信号时，根据所述拉坯速度计算拉矫机的拉坯长度。

其中，铸坯到位信号分原点位和限定位上的铸坯到位信号两种情况，当限定位上接收到铸坯到位信号时，参见图3，为本发明实施例提供的一种S300流程示意图，包括：

步骤S3011，当接收到限定位上的铸坯到位信号时，开始计时并得到第一计时时长。

步骤S3012，根据所述第一计时时长以及所述拉坯速度，计算得出铸坯超过限定位后的第一铸坯长度。

由于限定位位于辊道运行方向的下游，所以当限定位上接收到铸坯到位信号时，自动开始计时并得到第一计时时长，此时的计时时长是以限定位接收到铸坯到位信号开始计时，因此由第一计时时长和拉坯速度计算得出的第一铸坯长度为铸坯超过限定位的铸坯长度，所以，此时的总拉坯长度等于原点位到限定位的距离以及第一铸坯长度之和。

在步骤S3013中，根据所述原点位与限定位之间的限定距离以及所述第一铸坯长度，计算得出所述拉坯长度。

在实际应用中，原点位与限定位之间的距离可根据预设铸坯定尺长度调整，例如，连铸铸坯所要求的定尺长度为12米，原点位与限定位之间的距离为X，那么此时X的取值需要小于12米，同时为了减少第一铸坯长度的计算量，此时X的取值不能太小，接近12米即可，因此X可取10米，或者11米即可。但是在现有技术实际生产中，铸坯定尺长度可能处于一定的范围，例如，铸坯定尺处于10.5-12米，此时限定距离X的取值可取该范围下限整数值10米作为限定距离值。

当原点位上接收到铸坯到位信号时，参见图4，为本发明实施例提供的另一种S300流程示意图，包括：

步骤S3021，当接收到原点位上的铸坯到位信号时，开始计时并得到第二计时时长。

步骤S3022，根据所述第二计时时长以及所述拉坯速度，计算得出铸坯超过原点位后的第二铸坯长度，其中，所述拉坯长度为所述第二铸坯长度。

由上可知，原点位与限定位不可同时接收铸坯到位信号，当限定位接收铸坯到位信号时，原点位停止接收铸坯到位信号，当原点位接收铸坯到位信号时，限定位停止接收铸坯到位信号，原点位和限定位上同时安装光电开关实现接收铸坯到位信号。

在步骤S400中，判断所述拉坯长度是否达到铸坯定尺长度。

在步骤S500中，当所述拉坯长度达到铸坯定尺长度时，控制原点位处的切割机切割铸坯。

当原点位接收到的铸坯到位信号时开始计算的第二铸坯长度等于铸坯定尺长度，且限定位上未接收到铸坯到位信号时，此时第二铸坯定尺长度即为所需要切割的铸坯定尺长度。

当限定位接收到铸坯到位信号，而此时第二铸坯长度仍未达到铸坯定尺长度时，原点位停止计算第二铸坯定尺长度，控制自动累加第一计时时长，并计算第一铸坯长度，当第一铸坯长度与限定距离之间的和等于铸坯定尺长度时，控制原点位上的切割机切割铸坯。

切割机切割时，沿辊道运行方向运动，且与辊道运行速度相同，这样可以保证铸坯定尺长度的准确性，避免切割机切割过程时间段内产生误差。

由上述描述可知，原点位和限定位同时接收铸坯到位信号，不仅可以切割大于限定距离的铸坯，同时也可以切割小于限定距离的铸坯。

另外，当拉坯即将结束，最后一支铸坯为短尺坯时，当预设铸坯定尺长度小于限定距离时，由原点位接收到铸坯到位信号时开始计算，当第二铸坯长度达到铸坯定尺长度时，控制切割机切割铸坯，当第二铸坯长度达不到铸坯定尺长度时，控制拉矫机停止拉坯，拉坯结束。

当预设铸坯定尺长度大于限定距离时，原点位首先接收到铸坯到位信号，开始计时并计算第二铸坯长度，当第二铸坯长度达不到限定距离时，控制拉矫机停止拉坯，并报警通知工作人员，拉坯已经结束，做正常下线处理即可。

每切割完一块铸坯后，原点位或限定位重新接收铸坯到位信号，自动开始计时并计算铸坯长度，按照步骤依次循环，直到拉坯结束。

与本发明提供的一种连铸铸坯定尺方法实施例相对应，本发明还提供了一种连铸铸坯定尺系统。

参见图5，为本发明实施例提供的一种连铸铸坯定尺系统的结构示意图。

如图中所示，本发明实施例提供的系统包括用于运输铸坯的辊道1、拉矫机2、火焰切割机3、第一光电开关4、变频器5及PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器)6。

其中，PLC6为可编辑逻辑控制器，其分别与变频器5、第一光电开关4以及火焰切割机3电连接。PLC6与变频器5电连接，用于控制变频器5变换不同频率，PLC6与第一光电开关4电连接，用于控制第一光电开关4接收铸坯到位信号，并且PLC6用于获取第一光电开关4接收到的铸坯到位信号。PLC6与火焰切割机3电连接，用于控制火焰切割机3切割铸坯。PLC6接收到切割信号时，控制火焰切割机与辊道同步运行后再然后切割。

变频器5与拉矫机2电连接，且用于控制拉矫机2拉坯速度。拉矫机2设置在辊道1运行方向的上游的一端，铸坯通过拉矫机2矫直后通过辊道1运输，且切割铸坯的过程在辊道1上进行。

火焰切割机3设置在辊道1上游、且于拉矫机2在辊道1运行方向上具有一定的间距，火焰切割机3的切割方向垂直于辊道1运行方向。火焰切割机3位于辊道1的原点位上或位于与原点位对应的辊道1的另一侧，原点位与火焰切割机3的连接线与辊道1运行方向垂直，此时的原点位也为切割位。

第一光电开关4设置在辊道1运行方向下游的一侧，且第一光电开关4与辊道1运行方向相互垂直。第一光电开关4所在的位置为限定位，用于接收铸坯到位信号，原点位与限定位之间的距离为限定距离，限定距离小于或等于铸坯定尺长度。

另外，在火焰切割机3或者原点位上也可设置第二光电开关7，第二光电开关7用于接收原点位上的铸坯到位信号。

PLC6实时获取变频器5的频率，由于变频器5与拉矫机2连接，且控制拉矫机2的转动频率，所述PLC6获取到的变频器5的频率即为拉矫机2的转动频率，PLC6将获取到的频率根据拉矫机2的设备参数转换为拉矫机2的拉坯速度，然后PLC6根据拉坯速度计算出铸坯长度。PLC6在转换拉坯速度时，可将速度转换为不同单位的速度，速度以“米/分”或“米/秒”来计算，如果以米/秒来计算，那么变频器5以每秒一个脉冲向PLC6传送拉坯速度信息，同样的以米/分来计算的话，变频器5以每分一个脉冲向PLC6传送拉坯速度信息，显然，以米/秒单位来获取脉冲的计算结果更加精确。

PLC也可以实时获取变频器的速率即可，变频器内的参数同时包括转速和速率，所以，直接获取变频器的速率即可，无需转换。

本发明实施例提供的连铸铸坯定尺系统中还可以设置工控机8，工控机8与PLC6电连接，用于监测并控制连铸铸坯定尺过程。通过工控机8可设置预设铸坯定尺长度和限定距离的大小，另外，通过工控机8也可设置变频器5的频率或拉矫机2的拉坯速度，PLC6接收到工控机8的控制指令后，依次控制变频器5和拉矫机2工作。

由上述实施例可见，本发明公开的连铸铸柸定尺方法通过在辊道1运行方向下游限定位上设置第一光电开关4，并且在辊道1运行方向上游的原点位设置火焰切割机3，限定位与原点位之间的距离固定，限定位上的第一光电开关4获取到铸坯到位信号后，PLC6只需根据拉坯速度和计时时间计算铸坯定尺长度减去原点位和限定位之间的限定距离即可，减少因为拉矫机2拉坯速度不稳定等情况造成误差。另外，拉矫机2的拉坯速度由变频器5控制，变频器5的频率可控，且PLC6获取到的变频器5的频率即为拉矫机2的转动频率，变频器5不易受铸坯工作环境的高温影响而变形，从而降低了维护费用。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种连铸铸坯定尺方法，其特征在于，包括：

实时获取通过变频器控制拉矫机拉坯的拉坯速度；

判断是否接收到原点位或限定位上的铸坯到位信号；

判断所述拉坯长度是否达到铸坯定尺长度；

2.根据权利要求1所述的连铸铸坯定尺方法，其特征在于，所述实时获取通过变频器控制拉矫机拉坯的拉坯速度，包括：

获取所述变频器控制所述拉矫机拉坯的频率；

根据所述变频器的频率，计算所述拉矫机拉坯的拉坯速度。

3.根据权利要求1所述的连铸铸坯定尺方法，其特征在于，所述根据所述拉坯速度计算拉矫机的拉坯长度，包括：

4.根据权利要求1所述的连铸铸坯定尺方法，其特征在于，所述根据所述拉坯速度计算拉矫机的拉坯长度，包括：

5.根据权利要求1所述的连铸铸坯定尺方法，其特征在于，所述原点位与限定位之间的限定距离小于或等于所述铸坯定尺长度。

6.一种连铸铸坯定尺系统，其特征在于，包括：用于运输铸坯的辊道(1)、拉矫机(2)、火焰切割机(3)、第一光电开关(4)、变频器(5)以及PLC(6)，其中，

所述PLC(6)分别与所述变频器(5)、第一光电开关(4)以及火焰切割机(3)电连接；

所述变频器(5)控制所述拉矫机(2)拉坯速度，且所述拉矫机(2)设置在所述辊道(1)运行方向上游的一端；

所述火焰切割机(3)设置在所述辊道(1)的上游、且与所述拉矫机(2)在辊道(1)运行方向上具有一定间距，所述火焰切割机(3)的切割方向垂直于所述辊道(1)运行方向；

所述第一光电开关(4)设置在所述辊道(1)运行方向的下游的一侧，且所述第一光电开关(4)与所述辊道(1)运行方向相互垂直。

7.根据权利要求6所述的连铸铸坯定尺系统，其特征在于，还包括第二光电开关(7)，所述第二光电开关(7)设置于所述火焰切割机(3)处，且所述第二光电开关(7)与所述辊道(1)运行方向相互垂直。

8.根据权利要求6所述的连铸铸坯定尺系统，其特征在于，所述系统还包括工控机(8)，所述工控机(8)与所述PLC(6)电连接。

9.根据权利要求6所述的连铸铸坯定尺系统，其特征在于，所述火焰切割机(3)与第一光电开关(4)之间的距离小于或等于所述铸坯定尺长度。