CN208255700U - 一种铝线轧机浇铸液位监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝线轧机浇铸液位监控装置，包括PLC控制系统、激光液位计、步进电机及杠杆运动机构、铝液存储槽、浇铸铝液楔口机构；所述的PLC控制系统包括PLC控制器、触摸屏、RS422通信模块和步进电机驱动器，所述的PLC控制器分别与所述触摸屏、通信模块和步进电机驱动器连接，所述通信模块与所述激光液位计连接，所述步进电机驱动器与步进电机连接；所述的步进电机及杠杆运动机构包括步进电机、联轴器、丝杆、传动滑块、传动杆、支撑杆、控制杆、步进电机支架、锥形塞。本实用新型通过采用高精度的激光液位计实现铝线轧机浇铸液位的实时监测，通过采用步进电机及杠杆运动机构，实现了铝线轧机浇铸液位的自动化控制，具有控制精确、自动化程度高以及安全性高等优点。

Description

一种铝线轧机浇铸液位监控装置

技术领域

本实用新型属于自动化控制技术领域，具体涉及一种铝线轧机浇铸液位监控装置。

背景技术

传统的铝线轧机浇铸液位控制采用人工操作方法，如附图4所示。通过拨动控制杆12上的滑动法码19向左（或向右），使锥形塞14向上（或向下），从而控制铝液存储箱15向下的开度和流量。实现对浇铸铝液楔口的铝液位高度的有效控制。浇铸铝液楔口的铝液位高度过高，易形成楔口铝液溢出；浇铸铝液楔口的铝液位高度过低，易形成浇铸铝带的断带。因铝线轧机浇铸液位的工作范围较小，要求工人频繁操作且责任心强。同时，铝线轧机浇铸液的温度高（通常600℃左右），在夏季，操作工人非常辛苦。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种铝线轧机浇铸液位监控装置，通过采用高精度的激光液位计实现轧机浇铸液位的实时监测，通过采用步进电机及杠杆运动机构，实现了轧机浇铸液位的自动化控制。

技术方案：本实用新型所述的一种铝线轧机浇铸液位监控装置，包括PLC控制系统、激光液位计、步进电机及杠杆运动机构、铝液存储槽、浇铸铝液楔口机构；

所述的PLC控制系统包括PLC控制器、触摸屏、RS422通信模块和步进电机驱动器，所述的PLC控制器分别与所述触摸屏、通信模块和步进电机驱动器连接，所述通信模块与所述激光液位计连接，所述步进电机驱动器与步进电机连接；

所述的步进电机及杠杆运动机构包括步进电机、联轴器、丝杆、传动滑块、传动杆、支撑杆、控制杆、步进电机支架、锥形塞，所述步进电机通过联轴器、丝杆与所述传动滑块活动连接，所述传动滑块通过传动杆连接有控制杆的一端，所述控制杆的另一端连接有锥形塞，所述控制杆下方设有支撑杆，所述锥形塞与第一铝液存储槽的底部孔形成开度；

所述的铝液存储槽包括设置在不同高度的第一铝液存储槽和第二铝液存储槽，所述第二铝液存储槽与浇铸铝液楔口机构相互连通。

进一步的，所述通信模块采用RS422通信模块，所述RS422通信模块通过RS422通信线缆与所述激光液位计连接。

进一步的，所述激光液位计采用MSE-AL30激光液位计，激光液位计的激光方向与楔口机构上线条切向方向平行。

进一步的，所述支撑杆设置在控制杆靠近锥形塞侧的1/4-1/3处。

进一步的，所述第一铝液存储槽设置在第二铝液存储槽的上方。

进一步的，所述触摸屏作为人机界面，能够实现参数设置及实时数据、曲线的显示、故障信号报警。

进一步的，所述锥形塞的锥角朝上。

进一步的，通过激光液位计实时监测轧机浇铸液位，并把液位数据通过RS422通信方式实时传输给PLC控制器，通过PLC控制器驱动步进电机正转或反转实现锥形塞与第一铝液存储槽底部孔的开度控制。

有益效果：本实用新型通过采用高精度的激光液位计实现铝线轧机浇铸液位的实时监测，通过采用步进电机及杠杆运动机构，实现了铝线轧机浇铸液位的自动化控制，提高了铝液浇铸的产品质量，减少了人工成本，提高了生产效率，具有控制精确、自动化程度高以及安全性高等优点。

附图说明

图1为本实用新型的监控装置整体结构示意图；

图2为步进电机正转带动锥形塞运动示意图；

图3为步进电机反转带动锥形塞运动示意图；

图4为现有技术中人工手动操作控制液位结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

如图1所示的一种铝线轧机浇铸液位监控装置，包括PLC控制系统、激光液位计5、步进电机及杠杆运动机构、铝液存储槽、浇铸铝液楔口机构18。

PLC控制系统有PLC控制器1、触摸屏2、RS422通信模块3和步进电机驱动器4组成，是整个液位监控系统的核心部分。PLC控制器1与触摸屏2相连接；PLC控制器1与RS422通信模块3相连接；PLC控制器1与步进电机驱动器4相连接。PLC控制器1实现液位检测处理，触摸屏2作为人机界面，实现参数设置及实时数据、曲线的显示、故障信号报警等。

激光液位计5，通过RS422通信模块3、RS422通信线17与PLC控制器1相连接，实现对铝线轧机浇铸液位的实时检测，并把液位数据通过RS422通信方式实时传输给PLC控制器1，触摸屏2对液位进行显示。

激光液位计5选用高温铝液专用激光液位计MSE-AL30，该激光液位计采用相位比较原理进行测量，激光传感器发射不同频率的可见光束，接收从被测物返回的散射激光，将接收到的激光信号与发射信号进行相位比较，用内置处理器计算出相应相位偏差所对应的被测距离。其精度达到mm级。

其中，为了保证激光液位计测量准确性，激光液位计5的激光方向与楔口机构18上线条切向方向平行，同时激光点定位在正常液位位置处。

所述的步进电机及杠杆运动机构包括步进电机6、联轴器7、丝杆8、传动滑块9、传动杆10、支撑杆11、控制杆12、步进电机支架13、锥形塞14。所述步进电机6通过联轴器7、丝杆8与所述传动滑块9活动连接，传动滑块9两侧设有导向滑杆，导向滑杆与步进电机支架13固定连接，所述传动滑块9通过传动杆10连接有控制杆12的一端，所述控制杆12的另一端连接有锥形塞14，所述控制杆12下方设有支撑杆11，支撑杆11设置在控制杆12靠近锥形塞14侧的1/4-1/3处，所述锥形塞14与第一铝液存储槽15的底部孔形成开度。

PLC控制器1通过步进电机驱动器4控制步进电机6正转（或反转），经联轴器7和丝杆8带动传动滑块9向上（或向下）运动，同时，带动传动杆10向上（或向下）运动，使控制杆12左端升高（或降低），控制杆12的右端降低（或升高），从而带动控制杆12右端的锥形塞14向下（或向上），从而控制铝液存储箱15向下的开度控制。

所述的铝液存储槽包括设置在不同高度的第一铝液存储槽15和第二铝液存储槽16，第一铝液存储槽15设置在第二铝液存储槽16的上方形成高度差，所述第二铝液存储槽16与浇铸铝液楔口机构18相互连通。控制杆12右端的锥形塞14与第一铝液存储槽15底部的圆孔，形成开度，PLC控制器1通过步进电机及杠杆运动机构控制其开度达到控制流量的目的。浇铸铝液楔口机构18，实现铝液浇铸进入后道铝带装置。

下面具体针对两种控制铝液位高度的模式进行详细说明：

图2所示，激光液位计5检测到液位过远或偏远（即代表液位低），则通过PLC控制器1控制步进电机6正转，带动传动滑块9向上，同时，带动传动杆10向上运动，使控制杆12左端升高，控制杆12的右端降低，从而带动控制杆12右端的锥形塞14向下，从而控制铝液存储箱15向下的开度和流量加大，使浇铸铝液楔口的铝液位高度升高。

图3所示，激光液位计5检测到液位过近或偏近（即代表液位高），则通过PLC控制器1控制步进电机6反转，带动传动滑块9向下，同时，带动传动杆10向下运动，使控制杆12左端降低，控制杆12的右端升高，从而带动控制杆12右端的锥形塞14向上，从而控制铝液存储箱15向下的开度和流量减慢，使浇铸铝液楔口的铝液位高度下降。

本实用新型通过采用高精度的激光液位计实现轧机浇铸液位的实时监测，通过采用步进电机及杠杆运动机构，实现了轧机浇铸液位的自动化控制，提高了铝液浇铸的产品质量，减少了人工成本，提高了生产效率，具有控制精确、自动化程度高以及安全性高等优点。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种铝线轧机浇铸液位监控装置，其特征在于：包括PLC控制系统、激光液位计（5）、步进电机及杠杆运动机构、铝液存储槽、浇铸铝液楔口机构（18）；

所述的PLC控制系统包括PLC控制器、触摸屏、RS422通信模块和步进电机驱动器，所述的PLC控制器分别与所述触摸屏、通信模块和步进电机驱动器连接，所述通信模块与所述激光液位计（5）连接，所述步进电机驱动器与步进电机（6）连接；

所述的步进电机及杠杆运动机构包括步进电机（6）、联轴器（7）、丝杆（8）、传动滑块（9）、传动杆（10）、支撑杆（11）、控制杆（12）、步进电机支架（13）、锥形塞（14），所述步进电机（6）通过联轴器（7）、丝杆（8）与所述传动滑块（9）活动连接，所述传动滑块（9）通过传动杆（10）连接有控制杆（12）的一端，所述控制杆（12）的另一端连接有锥形塞（14），所述控制杆（12）下方设有支撑杆（11），所述锥形塞（14）与第一铝液存储槽（15）的底部孔形成开度；

所述的铝液存储槽包括设置在不同高度的第一铝液存储槽（15）和第二铝液存储槽（16），所述第二铝液存储槽（16）与浇铸铝液楔口机构（18）相互连通。

2.根据权利要求1所述的一种铝线轧机浇铸液位监控装置，其特征在于：所述通信模块采用RS422通信模块，所述RS422通信模块通过RS422通信线缆（17）与所述激光液位计（5）连接。

3.根据权利要求1所述的一种铝线轧机浇铸液位监控装置，其特征在于：所述激光液位计（5）采用MSE-AL30激光液位计，激光液位计（5）的激光方向与楔口机构（18）上线条切向方向平行。

4.根据权利要求1所述的一种铝线轧机浇铸液位监控装置，其特征在于：所述支撑杆（11）设置在控制杆（12）靠近锥形塞（14）侧的1/4-1/3处。

5.根据权利要求1所述的一种铝线轧机浇铸液位监控装置，其特征在于：所述第一铝液存储槽（15）设置在第二铝液存储槽（16）的上方。

6.根据权利要求1所述的一种铝线轧机浇铸液位监控装置，其特征在于：所述触摸屏（2）作为人机界面，能够实现参数设置及实时数据、曲线的显示、故障信号报警。

7.根据权利要求1所述的一种铝线轧机浇铸液位监控装置，其特征在于：所述锥形塞（14）的锥角朝上。

8.根据权利要求1所述的一种铝线轧机浇铸液位监控装置，其特征在于：通过激光液位计（5）实时监测轧机浇铸液位，并把液位数据通过RS422通信方式实时传输给PLC控制器，通过PLC控制器驱动步进电机（6）正转或反转实现锥形塞（14）与第一铝液存储槽（15）底部孔的开度控制。