CN107138700A - 一种无位移传感器连铸机扇形段控制的方法 - Google Patents

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王新宝
王金龙
刘玉伟
谷辉格
胡燕北
郭晓俊
李国华
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/161—Controlling or regulating processes or operations for automatic starting the casting process

Abstract

本发明涉及一种无位移传感器连铸机扇形段控制的方法，属于钢铁冶炼技术领域。技术方案是：当扇形段位移传感器故障时，采用驱动辊速度替代位移传感器进行控制；采集变频器速度值，此速度为电机的转速，也就是扇形段驱动辊角速度；将扇形段驱动辊角速度转换成线速度，由减速机传动比、辊径、单位转换计算完成；采用力矩补偿系数对变频器的速度进行补偿，得到与电机实际转速相符的转速。本发明的有益效果是：用扇形段驱动变频器的速度信号进行控制，避免位移传感器故障而影响生产，降低控制系统的故障，保证生产的稳定进行，节省故障处理时间及维护费用。

Description

一种无位移传感器连铸机扇形段控制的方法
技术领域
本发明涉及一种无位移传感器连铸机扇形段控制的方法，属于钢铁冶炼技术领域。
背景技术
扇形段是连铸机的核心设备，其控制系统的稳定性及精度直接决定到铸坯质量、生产效率。而随着扇形段机械设备的逐渐成熟，其控制系统的重要地位渐渐凸显出来，人们在不断寻求更稳定、更精准的扇形段控制方法。但是，已有技术存在的问题仍没有彻底解决，例如：某企业板坯连铸机，其扇形段控制系统是采用安装在3、6、9、11段上的位移传感器来实现送引锭、拉坯、铸坯冷却等功能；自生产以来由于传感器的故障，曾导致了以下事故：（1）引锭杆无法自动送入，必须人工送引锭，增加了浇次准备时间；（2）拉坯开始后铸坯跟踪失灵，冷却水控制混乱，导致漏钢事故；（3）传感器电源故障，所有位移传感器失效，造成生产中断。扇形段是板坯连铸机的核心设备，其稳定性的高低直接影响到连铸机的作业率。扇形段主要包括：电气设备、机械设备、液压设备。其中电气设备又分为传动部分和控制部分，因传动部分为每段内外弧单独传动，所以单个电机或变频器出问题后，对整个系统影响不大，而整个扇形段的控制部分为一个整体，一旦出现问题就可能造成生产中断，热停工等事故。所以控制系统的可靠性对于保证生产稳定尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种无位移传感器连铸机扇形段控制的方法，用扇形段驱动变频器的速度信号进行控制，避免位移传感器故障而影响生产，降低控制系统的故障，保证生产的稳定进行，节省故障处理时间及维护费用，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种无位移传感器连铸机扇形段控制的方法，当扇形段位移传感器故障时，采用驱动辊速度替代位移传感器进行控制；包含如下步骤 ：
a 采集变频器速度值，扇形段控制PLC与传动变频器通讯采用工业现场总线Profibus-DP，PLC通过读取变频器的状态，得到变频器的速度，此速度为电机的转速，也就是扇形段驱动辊角速度；
b将扇形段驱动辊角速度转换成线速度，由减速机传动比、辊径、单位转换计算完成；
c 采用力矩补偿系数对变频器的速度进行补偿，得到与电机实际转速相符的转速；由于整个扇形段系统运行过程中，各段驱动辊力矩不同，从变频器中读取的速度值与电机实际的转速存在差别，考虑力矩对转速的影响，通过实际数据记录总结、分析和计算，得出力矩补偿系数；
d 结合送引锭及拉钢控制要求，编制无位移传感器连铸机扇形段控制程序；
e 在连铸机扇形段控制系统中运行上述控制程序，实现无位移传感器与有位移传感器连铸机扇形段控制过程的互投；当扇形段位移传感器故障时，采用驱动辊速度替代位移传感器进行控制。
所述力矩补偿系数x，通过如下公式得到：
（0.0167-0.0158）/x=（30-10）/1
得x=0.000045，得力矩补偿系数为0.000045。
在正常生产时，投入本发明的跟踪模式，送引锭及拉钢均正常，且达到了工艺技术要求，效果要好于已有技术的控制方法。本发明实现了位移传感器故障时及时投入，降低设备故障，保证了生产的稳定运行。
本发明的有益效果是：用扇形段驱动变频器的速度信号进行控制，避免位移传感器故障而影响生产，降低控制系统的故障，保证生产的稳定进行，节省故障处理时间及维护费用。
附图说明
图1是本发明控制框图；
图2是本发明实施例变频器状态字示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
一种无位移传感器连铸机扇形段控制的方法，当扇形段位移传感器故障时，采用驱动辊速度替代位移传感器进行控制；包含如下步骤 ：
a 采集变频器速度值，扇形段控制PLC与传动变频器通讯采用工业现场总线Profibus-DP，PLC通过读取变频器的状态，得到变频器的速度，此速度为电机的转速，也就是扇形段驱动辊角速度；
b将扇形段驱动辊角速度转换成线速度，由减速机传动比、辊径、单位转换计算完成；
c 采用力矩补偿系数对变频器的速度进行补偿，得到与电机实际转速相符的转速；由于整个扇形段系统运行过程中，各段驱动辊力矩不同，从变频器中读取的速度值与电机实际的转速存在差别，考虑力矩对转速的影响，通过实际数据记录总结、分析和计算，得出力矩补偿系数；
d 结合送引锭及拉钢控制要求，编制无位移传感器连铸机扇形段控制程序；
e 在连铸机扇形段控制系统中运行上述控制程序，实现无位移传感器与有位移传感器连铸机扇形段控制过程的互投；当扇形段位移传感器故障时，采用驱动辊速度替代位移传感器进行控制。
所述力矩补偿系数x，通过如下公式得到：
（0.0167-0.0158）/x=（30-10）/1
得x=0.000045，得力矩补偿系数为0.000045。
在正常生产时，投入本发明的跟踪模式，送引锭及拉钢均正常，且达到了工艺技术要求，效果要好于已有技术的控制方法。本发明实现了位移传感器故障时及时投入，降低设备故障，保证了生产的稳定运行。
在实施例中，采集变频器速度值，扇形段控制PLC与传动变频器通讯采用工业现场总线Profibus-DP，PLC通过读取变频器的状态字即可得到变频器的实际速度值，由于通讯网络已经构建好，我们只需在PLC中编写读取状态字的程序即可得到变频器的速度，此速度为电机的转速。变频器状态字参见附图2，可以从变频器状态字中读取速度值，供下一步使用。
将扇形段驱动辊角速度转换成线速度，由减速机传动比、辊径、单位转换计算完成。上述计算过程是本领域公知公用的技术内容。
根据控制要求编写计算机程序，也是本领域公知公用的技术内容。

Claims (2)

1.一种无位移传感器连铸机扇形段控制的方法，其特征在于，当扇形段位移传感器故障时，采用驱动辊速度替代位移传感器进行控制；包含如下步骤：
a 采集变频器速度值，扇形段控制PLC与传动变频器通讯采用工业现场总线Profibus-DP，PLC通过读取变频器的状态，得到变频器的速度，此速度为电机的转速，也就是扇形段驱动辊角速度；
b将扇形段驱动辊角速度转换成线速度，由减速机传动比、辊径、单位转换计算完成；
c 采用力矩补偿系数对变频器的速度进行补偿，得到与电机实际转速相符的转速；由于整个扇形段系统运行过程中，各段驱动辊力矩不同，从变频器中读取的速度值与电机实际的转速存在差别，考虑力矩对转速的影响，通过实际数据记录总结、分析和计算，得出力矩补偿系数；
d 结合送引锭及拉钢控制要求，编制无位移传感器连铸机扇形段控制程序；
e 在连铸机扇形段控制系统中运行上述控制程序，实现无位移传感器与有位移传感器连铸机扇形段控制过程的互投；当扇形段位移传感器故障时，采用驱动辊速度替代位移传感器进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种无位移传感器连铸机扇形段控制的方法，其特征在于：所述力矩补偿系数x，通过如下公式得到：
（0.0167-0.0158）/x=（30-10）/1
得x=0.000045，得力矩补偿系数为0.000045。
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