CN109261923A - 一种高温区信号检测装置及铸坯计数方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高温区信号检测装置及铸坯计数方法。装置包括下方用耐高温阻燃电缆连接活动吊球的悬臂吊球式限位装置和控制回路，吊球在铸坯到来时，控制控制回路中的继电器产生限位信号。计数方法利用工控机接收到的限位检测信号统计铸坯支数。本发明能够稳定检测限位信号，实现在高温区域自动出坯控制功能，保证连续浇铸及连铸机数据统计，提高连铸作业标准精细化和产品质量。

Description

一种高温区信号检测装置及铸坯计数方法
技术领域
本发明涉及一种信号检测装置及铸坯计数方法，尤其涉及一种高温区信号检测装置及铸坯计数方法，属于连铸机自动化检测与控制技术领域。
背景技术
一般连铸机出坯区域所安装的信号检测装置均为耐高温限位元件，限位元件作为输入信号，通过PLC输入模板，再进行逻辑程序控制。然而在实际的工作环境下，耐高温限位元件过于靠近高温铸坯。由于限位元件长时间工作在高温环境下，经常出现不稳定状态（如内部短路、断路、虚接等状态），造成PLC控制紊乱或PLC模板损坏。因此，由于受出坯区终端限位的影响，自动出坯系统也无法正确做出信号的判断以及无法实现铸坯的统计功能，这对连铸机标准化、精细化及数据采集等一系列质量问题带来严重影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高温区信号检测装置及铸坯计数方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
技术方案一：
一种高温区信号检测装置，包括悬臂吊球式限位装置和控制回路，所述悬臂吊球式限位装置的前臂下方用耐高温阻燃电缆连接活动吊球，所述耐高温阻燃电缆的长度保证活动吊球与铸坯的上表面充分接触，所述悬臂吊球式限位装置接主电室接地排的相应端子；所述控制电路的相应端子分别接电室接地排的相应端子和耐高温阻燃电缆。
所述悬臂吊球式限位装置的前臂设有通孔，螺栓将与所述悬臂吊球式限位装置的前臂相适配的前防火板和后防火板固定连接，耐高温阻燃电缆与螺栓固定连接。
所述控制电路包括PLC输入模板、中间继电器和AC220V变DC24V开关电源；中间继电器的常开触点固定端接PLC输入模板，其负极接耐高温阻燃电缆，其正极接AC220V变DC24V开关电源的输出端；AC220V变DC24V开关电源的输入端接电室接地排的相应端子。
技术方案二：
一种铸坯计数方法，当控制模块内配置限位信号检测程序检测到限位信号后，通知工控机内安装的HMI人机控制程序进行增加计数操作并显示统计结果。
所述铸坯计数方法还包括HMI人机控制程序接收人工输入的加、减和回零支数操作命令，相应的将统计结果进行加、减和回零支数操作。
当PLC输入模板内配置限位信号检测程序检测到限位信号后，通知工控机内安装的HMI人机控制程序进行增加计数操作并显示统计结果。
采用上述技术方案所取得的技术效果在于：
1、本发明实现在高温区域自动出坯控制功能，保证限位信号的稳定检测及正确的信号判断，防止由于限位元件带来的不稳定状态而导致的一系列自动控制问题；
2、本发明利用限位检测装置计自动统计出坯铸坯根数，保证连续浇铸及连铸机数据统计，提高连铸作业标准精细化和产品质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例1的结构图；
其中：1、铸坯，2、末端挡板，3、出坯辊道，4、悬臂吊球式限位装置，5-1、前防火板，5-2、后防火板，6、螺栓，7、耐高温阻燃电缆，8、活动吊球，9、耐高温阻燃电缆，10、现场接地线，11、主电室接地排、12、AC220V变DC24V开关电源，13、DC24V正极，14、DC24V负极，15、中间继电器，16、PLC输入模板。
具体实施方式
实施例1：
一种高温区信号检测装置，包括悬臂吊球式限位装置4和控制回路，所述悬臂吊球式限位装置4的前臂下方用耐高温阻燃电缆7连接活动吊球8，所述耐高温阻燃电缆7的长度保证活动吊球8与铸坯1的上表面充分接触，所述悬臂吊球式限位装置4接主电室接地排的相应端子；所述控制电路的相应端子分别接电室接地排11的相应端子和耐高温阻燃电缆7；工控机通过PROFIBUS总线连接所述控制电路；工控机内安装有HMI人机控制程序，控制模块内配置限位信号检测程序。
所述悬臂吊球式限位装置4的前臂设有通孔，螺栓6将与所述悬臂吊球式限位装置4的前臂相适配的前防火板5-1和后防火板5-2固定连接，耐高温阻燃电缆7与螺栓6固定连接。
所述控制电路包括PLC输入模板16、中间继电器15和AC220V变DC24V开关电源12；中间继电器15的常开触点固定端接PLC输入模板16，其负极接耐高温阻燃电缆7，其正极接AC220V变DC24V开关电源12的输出端；AC220V变DC24V开关电源12的输入端接电室接地排11的相应端子；PLC输入模板16通过PROFIBUS总线连接至工控机，PLC输入模板16内配置限位信号检测程序。
悬臂吊球式限位装置4用槽钢及钢锭制作焊接而成，取两张电气绝缘防火板裁剪成与前悬臂钢板相同尺寸的前防火板5-1和后防火板5-2，电气绝缘防火板的开孔尺寸小于前悬臂钢板的开孔尺寸，将前防火板5-1和后防火板5-2一前一后夹住悬臂吊球式限位装置4前悬，再将螺栓6穿入孔内，必须保证螺栓6与悬臂吊球式限位装置4绝缘。
在螺栓6前端绑上一段耐高温阻燃电缆7，再将一个实心球通过与电缆焊接作为一个活动的吊球8，通过调整耐高温阻燃电缆7的长短，让吊球8垂下的距离是铸坯1表面以下5CM，这样当铸坯1撞到末端挡板2的时，吊球刚好在铸坯1的表面，保证铸坯1与吊球充分接触。最后将螺栓6的螺母紧固，保证耐高温阻燃电缆7及撞球8位置固定。
从悬臂吊球式限位装置4任意一处引出并连接一段接地线，接入主电室接地排11中，悬臂吊球式限位装置4与主电室接地排11都是和大地相连接的。
限位信号的传输是利用AC220V变DC24V开关电源12和中间继电器15。其工作原理为：AC220V变DC24V开关电源12的输入端为交流220V，在其内部直接转换为直流DC 24V。将直流DC 24V的正极输出至中间继电器15的线圈正极，从耐高温阻燃电缆7再引出并连接一段耐高温阻燃电缆接入中间继电器15中的线圈负极。
AC220V变DC24V开关电源12的负极接至主电室接地排11上作为负极的公共端。
当吊球8与铸坯1接触时，现场的接地体是与大地连接，因为AC220V变DC24V开关电源12的直流DC 24V的负极也是连接大地的，两者互为等电位，所以吊球8上的电信号可以通过吊球8---铸坯1---悬臂吊球式限位装置4---主电室接地排11---中间继电器15的电源负极，形成回路驱动中间继电器15的线圈吸合。
最后利用中间继电器15的工作原理，取不带电压的中间继电器15上的常开接点接入PLC输入模板16。由于在PLC输入模板16引入的信号端为共负极，所以需要在PLC模板16上接入DC 24V正极，这样才能形成回路。当铸坯1碰到悬臂吊球式限位装置4上的吊球8时，中间继电器15中的线圈接通然后带动内部的常开接点闭合，将信号引入PLC输入模板16，由PLC输入模板16内配置的限位信号检测程序进行逻辑控制。
实施例2：
一种铸坯计数方法，当控制模块内配置限位信号检测程序检测到限位信号后，通知工控机内安装的HMI人机控制程序进行增加计数操作并显示统计结果。
所述铸坯计数方法还包括HMI人机控制程序接收输入的加、减和支数回零操作命令，相应的将统计结果进行加、减和支数回零操作。
当PLC输入模板内配置限位信号检测程序检测到限位信号后，通知工控机内安装的HMI人机控制程序进行增加计数操作并显示统计结果。
利用原有的铸坯PLC控制系统，编写铸坯根数统计。将中间继电器15的接点信号接入PLC输入模板16上，PLC通过PROFIBUS总线通讯连接至工控机的HMI人机控制画面。
通过PLC编程软件设计编写一段通过悬臂吊球式限位装置4检测正确的限位信号后进行判断、累加、通讯及后续出坯等逻辑运算控制，这里需注意自动累加过程不需要减计数，减计数是HMI人机画面人工来控制的。
对HMI人机控制画面进行设计，包括每个铸流的支数自动统计显示、加/减按钮以及支数回零按钮，操作人员根据现场情况，利用加、减按钮将开浇和停浇时的头坯、尾坯进行调整，每炉完成后需要手动将铸坯支数回零，回零按钮为以防万一需要两个步骤分别在画面点击两个按钮方可回零。
HMI人机控制画面上的显示、按钮及统计都是作为一个变量与PLC系统通过PROFIBUS总线通讯实现读取和写入。

Claims (7)

1.一种高温区信号检测装置，其特征在于：包括悬臂吊球式限位装置（4）和控制回路，所述悬臂吊球式限位装置（4）的前臂下方用耐高温阻燃电缆（7）连接活动吊球（8），所述耐高温阻燃电缆（7）的长度保证活动吊球（8）与铸坯（1）的上表面接触，所述悬臂吊球式限位装置（4）接主电室接地排（11）的相应端子；所述控制电路的相应端子分别接电室接地排（11）的相应端子和耐高温阻燃电缆（7）。
2.根据权利要求1所述的高温区信号检测装置，其特征在于：所述悬臂吊球式限位装置（4）的前臂设有通孔，螺栓（6）将与所述悬臂吊球式限位装置（4）的前臂相适配的前防火板（5-1）和后防火板（5-2）固定连接，耐高温阻燃电缆（7）与螺栓（6）固定连接。
3.根据权利要求2所述的高温区信号检测装置，其特征在于：所述控制电路包括PLC输入模板（16）、中间继电器（15）和AC220V变DC24V开关电源（12）；中间继电器（15）的常开触点固定端接PLC输入模板（16），其负极接耐高温阻燃电缆（7），其正极接AC220V变DC24V开关电源（12）的输出端；AC220V变DC24V开关电源（12）的输入端接电室接地排（11）的相应端子。
4.一种用于权利要求1所述高温区信号检测装置的铸坯计数方法，其特征在于：当控制模块内配置限位信号检测程序检测到限位信号后，通知工控机内安装的HMI人机控制程序进行增加计数操作并显示统计结果。
5.根据权利要求4所述的铸坯计数方法，其特征在于：所述铸坯计数方法还包括HMI人机控制程序接收人工输入的加、减和回零支数操作命令，相应的将统计结果进行加、减和回零操作。
6.一种用于权利要求3所述高温区信号检测装置的铸坯计数方法，其特征在于：当PLC输入模板（16）检测程序检测到限位信号后，通知工控机内安装的HMI人机控制程序进行增加计数操作并显示统计结果。
7.根据权利要求6所述的铸坯计数方法，其特征在于：所述铸坯计数方法还包括HMI人机控制程序接收人工输入的加、减和回零支数操作命令，相应的将统计结果进行加、减和回零支数操作。
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