CN208712815U - 连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，包括智能变频器，所述智能变频器包括控制单元和电源模块；所述控制单元包括带输入正极和输入负极的至少一对模拟量输入端子以及带正极输出和负极输出的至少一对模拟量输出端子；所述控制单元的正极输入端子连接拉速电位器的滑动触头，负极输入端子连接电源模块的0电位点；所述控制单元的一对正、负模拟量输出端子分别连接连铸机PLC系统的输入端。本实用新型的模拟量信号转换装置，电气线路附加元件少、使用成本低，故障率低，控制信号转换稳定，控制精度高，使拉矫机的拉速控制水平较高，能保证铸坯的产量和质量以及连铸机控制系统的安全。
Description
技术领域
本实用新型属于钢铁冶金行业连铸系统电气自动化控制领域，涉及连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置。
背景技术
在连铸工艺中，连铸机的速度控制是连铸机的三大关键技术之一，其拉速控制水平直接影响连铸坯的产量和质量以及连铸机控制系统的安全。目前，钢铁冶金企业连铸机调节铸坯拉速多用拉速电位器调整DC 0-10V电压型模拟量信号，DC 0-10V电压型模拟量信号使用模拟量信号转换器转换为DC4-20mA电流型模拟量信号，然后远程传输再接入PLC系统用于调节拉速。现有技术的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置的电气原理如图1，实际使用中这种模拟量转换装置存在以下缺点：线路复杂，附加元件较多，包括直流10V电源模块和DC0-10V电压型模拟量信号转DC4-20mA电流型模拟量信号转换器及相应的供电开关等；这些元件任何一个出现故障都会造成模拟量信号处理及传输失败，实际生产使用中故障率较高；故障处理及日常维护难度大，影响生产和质量的情况频繁；备件成本高，需要额外的准备直流10V高精度稳压电源和高精度模拟量信号转换器及相应的电源开关。
发明内容
针对背景技术中所述现有技术的调节连铸机铸坯拉速的模拟量转换装置的缺陷，本实用新型提供一种连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，该模拟量信号转换装置具有使用简单、成本低、精度高、稳定性强、易于维护的优点。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，提供一种连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，包括智能变频器，所述智能变频器包括控制单元和电源模块；所述控制单元包括带输入正极和输入负极的至少一对模拟量输入端子以及带正极输出和负极输出的至少一对模拟量输出端子；所述控制单元的正极输入端子连接拉速电位器的滑动触头，负极输入端子连接电源模块的0电位点；所述拉速电位器的两固定触头分别连接电源模块的正极输出点和0电位点；所述控制单元的一对正、负模拟量输出端子分别连接连铸机PLC系统的输入端。所述控制单元能将输入的电压模拟量信号进行转换，输出电流模拟量信号。
进一步地，所述智能变频器包含微处理器，为具有内部逻辑编程功能的变频器。
进一步地，所述控制单元利用内部逻辑互联功能实现将DC0-10V电压型模拟量信号变为DC4-20mA电流型模拟量信号的转换。
进一步地，所述电源模块输出DC0-5V或DC0-10V电压模拟量信号。
进一步地，所述智能变频器的控制单元与连铸机PLC系统之间使用通讯连接（包括MODBUS、PROFIBUS、PROFINET等通讯协议），以实现远程实时控制。
进一步地，所述控制单元能将输入的电流模拟量信号进行转换，输出电压模拟量信号。
进一步地，所述智能变频器还具有一个用于进行参数化、操作和可视化的操作面板。
进一步地，所述智能变频器为西门子G120型变频器，所述控制单元型号为CU240E。
进一步地，所述拉速电位器的电阻值大于4.7KΩ，该电阻值有利于输入电压模拟量信号的控制。
进一步地，所述连铸机的PLC系统电联其所控制的连铸机系统的拉矫机，对连铸机系统的拉矫机的速度进行精准控制，使拉矫机的拉速控制水平较高，能保证铸坯的产量和质量以及连铸机控制系统的安全。
本实用新型的有益效果：
相对于原有模拟量信号转换装置，本实用新型具有如下的优点：
1、本实用新型可以充分利用现场已有设备装机资源而不额外增加备件投资，使用成本低廉。现在钢铁冶金企业连铸机拉矫机电机很多使用西门子变频器拖动调速，且很大部分西门子变频器与PLC系统之间使用通讯控制（包括MODBUS、PROFIBUS、PROFINET等通讯协议），变频器自带的控制接线端子包括模拟量输入、输出端子很多闲置未用，这就让使用西门子变频器内部逻辑功能实现DC0-10V电压型模拟量信号转换为DC4-20mA电流型模拟量信号成为可能。
2、本实用新型的电气线路附加元件少、简单可靠、稳定性强、电气故障点少，故障率低。
3、本实用新型不但可以实现电压型模拟量信号（DC0-5V、DC0-10V等）向电流型模拟量信号（DC0-20mA、DC4-20mA）的转换，而且可以很灵活地通过设置变频器参数实现模拟量电流信号向模拟量电压信号的转换，十分方便。
4、本实用新型使用智能变频器产品，能实现信号传输和处理，控制信号转换稳定，控制精度高，使拉矫机的拉速控制水平较高，保证铸坯的产量和质量以及连铸机控制系统的安全。
5、本实用新型技术应用对象范围较广，除西门子S120、G120、6SE70、MM4x0等系列变频器可以使用，同样具有内部逻辑编程功能的其他品牌变频器也能实现（如ABB公司的ACS800、ACS880系列变频器和AB公司的PF750系列变频器），利于推广应用。
附图说明
图1现有技术的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置的电气原理图；
图2本实用新型实施例的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置的电气原理图；
图中：1、智能变频器，2、连铸机PLC 系统，3、拉速电位器，4、直流10V稳压电源，41、直流10V稳压电源的电源断路器，5、将DC0-10V电压型模拟量信号转换为DC4-20mA电流型模拟量信号的转换器，51、模拟量信号转换器的电源断路器，6、智能变频器的控制单元，61、模拟量输入正极端子，62、模拟量输入负极端子，63、模拟量正极输出端子，64、模拟量负极输出端子，7、智能变频器的电源模块，71、电源正极输出点，72、0电位点，8、连铸机拉矫机。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。
如图2、本实用新型实施例的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，包括智能变频器1，智能变频器1包括控制单元6和电源模块7；控制单元6包括带输入正极61和输入负极62的至少一对模拟量输入端子以及带正极输出63和负极输出64的至少一对模拟量输出端子；所述控制单元的输入正极端子61连接拉速电位器3的滑动触头，负极输入端子62连接电源模块7的0电位点72；所述拉速电位器3的两固定触头分别连接电源模块7的正极输出点71和0电位点72；所述控制单元6的一对正、负模拟量输出端子63、64分别连接连铸机PLC系统2的输入端。控制单元6能将输入的电压模拟量信号进行转换，输出电流模拟量信号。
本实施例中，智能变频器1包含微处理器，为具有内部逻辑编程功能的变频器。
本实施例中，控制单元6利用内部逻辑互联功能实现将DC0-10V电压型模拟量信号变为DC4-20mA电流型模拟量信号的转换。
本实施例中，电源模块7可输出DC0-5V或DC0-10V两种电压模拟量信号。
本实施例中，智能变频器1的控制单元6与连铸机PLC系统2之间使用通讯连接控制。
本实施例中，智能变频器1还具有一个用于进行参数化、操作和可视化的操作面板。
本实施例中，控制单元6能将输入的电流模拟量信号进行转换，输出电压模拟量信号。
本实施例中，智能变频器1为西门子G120型变频器，控制单元1型号为CU240E。
本实施例中，拉速电位器3的电阻值大于4.7KΩ。
本实施例中，连铸机的PLC系统2电联其所控制的连铸机系统的拉矫机，对连铸机系统的拉矫机的速度进行精准控制，使拉矫机的拉速控制水平较高，能保证铸坯的产量和质量以及连铸机控制系统的安全。
下面结合电气接线图对使用西门子G120变频器配套控制单元CU240E实现DC0-10V电压模拟量信号转换为DC4-20mA电流模拟量信号的方法进行说明。
西门子G120变频器配套控制单元CU240E包含两路模拟量输入端子和两路模拟量输出端子，利用CU240E内部BICO逻辑互联功能能够轻松的实现DC0-10V电压型模拟量信号至DC4-20mA电流型模拟量信号的转换。
1、查询图2、西门子G120变频器的CU240E控制单元和电源模块的外部接线；由接线图可知现场拉速电位器相应接入的1、2、3号端子，其中1、2号端子为变频器电源模块自带的直流10V电源，电源模块为拉速电位器供电，拉速电位器的滑动触头接入3号端子用以接收拉速给定信号，12、13号端子为CU240控制单元的模拟量输出端子，转换完成的DC4-20mA电流型模拟量信号就是从这个通道接入连铸机的PLC系统。
2、西门子G120变频器CU240E控制单元内部参数设置,线路接好后，此系统要完成相应的功能，还要对变频器的CU240E控制单元进行参数设置：
| 序号 | 参数号 | 设定值 | 含义 |
| 1 | P756(0) | 0 | 模拟量输入端子AI0设置为接收0-10V信号 |
| 2 | P776(0) | 2 | 模拟量输出端子AO0设置为输出4-20mA信号 |
| 3 | P771(0) | r755(0) | 将模拟量输出AO0的源连接到模拟量输入AI0的终端 |
3、智能变频器线路按要求接好，参数设置完毕，需要重新为智能变频器通电，随即新的参数设置生效，随后调整拉速电位器，从智能变频器参数中观察输入及输出模拟量信号的变化情况，或直接进入连铸机PLC系统直接观察拉速电位器给定变化情况，调试正常后，即可投入正常使用。
本实用新型实施例的优点：本实用新型提供的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，电气线路附加元件少、简单可靠、电气故障点少，故障率低，能实现信号传输和处理，控制信号转换稳定，控制精度高，使拉矫机的拉速控制水平较高，保证铸坯的产量和质量以及连铸机控制系统的安全。可利用冶金企业现有资源，使用成本低廉，有利于推广应用。
以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案，并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离
本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。
本实用新型未具体描述之处为本领域现有技术。
Claims (9)
1.一种连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，其特征在于：包括智能变频器，所述智能变频器包括控制单元和电源模块；所述控制单元包括带输入正极和输入负极的至少一对模拟量输入端子以及带正极输出和负极输出的至少一对模拟量输出端子；所述控制单元的正极输入端子连接拉速电位器的滑动触头，负极输入端子连接电源模块的0电位点；所述拉速电位器的两固定触头分别连接电源模块的正极输出点和0电位点；所述控制单元的一对正、负模拟量输出端子分别连接连铸机PLC系统的输入端。
2.根据权利要求1所述的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，其特征在于：所述智能变频器包含微处理器，具有内部逻辑编程功能。
3.根据权利要求2所述的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，其特征在于：所述控制单元利用内部逻辑互联功能实现将DC0-10V电压型模拟量信号变为DC4-20mA电流型模拟量信号的转换。
4.根据权利要求1所述的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，其特征在于：所述电源模块输出DC0-5V或DC0-10V电压模拟量信号。
5.根据权利要求1所述的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，其特征在于：所述智能变频器的控制单元与连铸机PLC系统之间使用通讯连接。
6.根据权利要求1所述的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，其特征在于：所述智能变频器还具有一个操作面板。
7.根据权利要求1所述的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，其特征在于：所述智能变频器为西门子G120型变频器，所述控制单元型号为CU240E。
8.根据权利要求7所述的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，其特征在于：所述拉速电位器的电阻值大于4.7KΩ。
9.根据权利要求1所述的连铸机调节铸坯拉速用模拟量信号转换装置，其特征在于：所述连铸机的PLC系统电联其所控制的连铸机系统的拉矫机。
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