CN1070745C - 连铸机结晶器液面控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连铸机结晶器液面控制系统，它包括结晶器(7)、传感器(3)、驱动器(8)、控制器(6)、数字电动缸(1)，塞棒机构(4)、上支架(12)、下支架(13)。以上设备通过控制器(6)发出数字信号直接驱动数字电动缸移动塞棒机构，构成一个随时跟踪和控制液体液面高度变化的闭环系统。本发明系统采用数字控制，没有液压和离合器装置，可减少控制环节，系统简单可靠，调试方便，响应速度快，控制精度高，本发明系统还有成本低，能耗少，使用安全的特点。

Description

连铸机结晶器液面控制系统
本发明属于金属连铸领域，具体是一种用于连铸机结晶器的液面控制系统。
在金属连铸中，要求从中间包流入结晶器的液态金属和冷凝后铸坯拉出的金属体积相等，以保证液态金属在结晶器中的液面稳定，达到改善铸坯质量，减少溢、漏钢率的目的。
为达到上述目的，在连铸过程中常采用液压伺服控制技术控制流入结晶器中的钢水流量。这种方法是用模拟信号驱动液压伺服缸，在其工作中，伺服系统控制精度不高，系统抗污染能力低，容易堵塞，模拟信号容易受干扰，伺服阀受温度的影响大，调试困难，另外伺服阀价格昂贵，成本高，寿命短，并且系统在高温工作环境下，液压系统容易产生跑、冒、滴漏，易造成生产事故。国外近年有采用电动伺服系统代替液压系统的技术，但由于仍然采用复杂的模拟控制系统，并且为了解决人工控制和自动控制的快速转换，采用了离合器装置，为了提高传动精度，还采用齿轮减速的方法，这又增加了传动间隙。这些方法的不足是系统复杂，安装调试困难，控制精度不高。
本发明的目的是提供一种连铸机结晶器液面控制系统，它采用全程数字传动，从信号传输到执行机构都是采用数字控制，它是通过数字信号驱动数字电动缸中的步进电机，转换成直线运动直接推动塞棒控制机构，从而控制流入结晶器中的钢水流量，达到控制液面的目的。该系统响应速度快，微动精度高，只要断电即可转为人工控制，无须象传统的系统必须解开离合器才能人工控制，因而自动控制和人工控制转换迅速，可大大减少溢、漏钢事故。本系统具有结构简单，安装调试方便，操作容易，成本低廉，控制精度高等许多特点。
本发明提供一种连铸机结晶器液面控制系统，包括结晶器、传感器、驱动器、控制器、数字电动缸，塞棒机构、上支架、下支架，以上设备通过控制器发出数字信号直接驱动数字电动缸移动塞棒机构，构成一个随时跟踪和控制液体液面高度变化的闭环系统，该系统特征在于所述数字电动缸是由步进电机直接驱动的，并经数字电动缸转换成直线运动推动塞棒机构。
本发明所涉及的系统最好还包括手持控制器，可用手持控制器进行人工控制。
本发明所涉及的系统最好还包括压杆，当手持控制器断电后可以直接采用压杆人工控制。
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的系统结构示意图。
图中1为数字电动缸，2为压杆，3为液位传感器，4为塞棒机构，5为液态金属，6为控制器，7为结晶器，8为驱动器，9为液态金属出口，10为中间包，11为上支架，12为下支架，13为手持控制器。
将液位传感器3与控制器6连接，控制器6与安放在上支架11和下支架12之间的数字电动缸1连接，数字电动缸1与带有压杆2的塞棒机构4连接，手持控制器13与控制器6连接。
将设定的期望值HS存放在控制器6里。当结晶器7液位发生变化后，液位传感器3测得结晶器7中液态金属5的液面高度，液位传感器3将该信号传递到控制器6中，与控制器6中设定的期望值HS进行比较，得到两者差值ΔH=HS-HR，将ΔH经模糊或PID运算处理后，输出脉冲信号，经驱动器8输入到数字电动缸1，以驱动数字电动缸1中的步进电机，步进电机转动，经数字电动缸转换为直线运动，推动调节液态金属流量的塞棒机构4作上升或下降运动，从而改变中间包10的液态金属出口9的流通面积，以控制液态金属流入结晶器7中的流量，使结晶器7中液态金属液面5不因液态金属的流入和铸坯离开而产生大的波动。当出现故障时，切断手持控制器13中的电源，使系统转为使用压杆2的人工控制。
为使系统获得高精度和快速响应，数字电动缸1中的电动机为步进电机，由于步进电机是接收数字脉冲信号一步一步转动的，因而可使系统微调精度达到±0.01毫米或更小，响应速度达到5毫秒。

Claims (3)

1．一种连铸机结晶器液面控制系统，包括结晶器(7)、传感器(3)、驱动器(8)、控制器(6)、数字电动缸(1)，塞棒机构(4)、上支架(12)、下支架(13)，以上设备通过控制器(6)发出数字信号直接驱动数字电动缸移动塞棒机构，构成一个随时跟踪和控制液体液面高度变化的闭环系统，该系统特征在于所述数字电动缸是由步进电机直接驱动的，并经数字电动缸转换成直线运动推动塞棒机构。
2．根据权利要求1所述的系统，其特征还包括手持控制器(3)，可用手持控制器进行人工控制。
3．根据权利要求2所述的系统，其特征还包括压杆(2)，当手持控制器断电后可以直接采用压杆(2)人工控制。
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