EP1475169A1 - Stützrollengerüst mit Feldbus für Stranggiessmaschinen - Google Patents

Stützrollengerüst mit Feldbus für Stranggiessmaschinen Download PDF

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EP1475169A1
EP1475169A1 EP04009479A EP04009479A EP1475169A1 EP 1475169 A1 EP1475169 A1 EP 1475169A1 EP 04009479 A EP04009479 A EP 04009479A EP 04009479 A EP04009479 A EP 04009479A EP 1475169 A1 EP1475169 A1 EP 1475169A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stand according
support roller
roller stand
terminal
fieldbus
Prior art date
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Ceased
Application number
EP04009479A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Geerkens
Hans Esau Klassen
Ronald Wilmes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Demag AG filed Critical SMS Demag AG
Publication of EP1475169A1 publication Critical patent/EP1475169A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock
    • B22D11/208—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock for aligning the guide rolls
    • 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
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • 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
    • B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock

Definitions

  • the invention relates to a support roller frame for billet, bloom, block, profile, Thin slabs or continuous slab casting machines for casting liquid Metals, especially of liquid steel materials, which are made of different
  • the roller segments removed with one arranged control of the continuous caster individually and / or the roller segments are interconnected.
  • Such a support roller stand is known, for example, from DE 198 09 807.3.
  • This Support roller stands transfer the necessary forces to the cold or warm strand, which are very small employment paths, which affect the interior quality and affect the surface of the product.
  • the various are for employing only a single piston-cylinder unit Signals that are generated or implemented in the vicinity of a hydraulic cylinder to be electrically connected to a control system.
  • the wiring of one or all Roller segments and thus the entire strand guide is very complex in the Time and in cost. The aim is therefore to save costs and time. Moreover If there are failures in individual role segments, problems arise, the affected one To have to switch off the roller segment.
  • the invention has for its object the wiring of the measurement and control systems the individual role segment and the total number of role segments, i.e. to reduce the support roller frame.
  • the task is based on the support roller structure referred to above solved according to the invention in that in each case on the upper frame of a roller segment either a (selected) fieldbus system or a transmit and Receiver module for a bidirectional data transfer of data one in each the piston-cylinder units integrated position transmitter, from several pressure transmitters and a built-in control valve block with the continuous caster control is provided.
  • the advantages are a significant reduction in the effort for Wiring, installation time and material costs. It will also be a reduction electrical susceptibility to interference by shortening and simplifying the data path and thus a reduction in maintenance costs. The assembly and Commissioning times are reduced. You can also use the upper frame "movably" connected hydraulic components the number of sources of interference be kept sufficiently low in the clamping points.
  • the number of individual cables is reduced in that the selected one Fieldbus system or the transmitter and receiver module in one in the area of the roller segment arranged terminal housing is arranged.
  • the Terminal housings only need with the piston-cylinder units and to be connected to the sensors located there.
  • the fieldbus system consist of individual ones on site Fieldbus modules in which the measurement signals are converted into bus signals, transferred to the fieldbus system, processed in a control loop, stored and as control signals to the roller segments or the piston-cylinder units be sent back.
  • the arrangement in relatively unfavorable areas of the continuous caster can thereby are favored that the fieldbus modules in closed, cooled or uncooled, thermally insulated terminal housings are arranged.
  • the fieldbus modules in closed terminal housings from the outside using coolant from the roller segments or are cooled from the inside and / or from the outside by means of compressed air.
  • each roller segment has a media coupling a media line leading to a terminal box located on the mainland is guided.
  • Another step is to simplify such electrical circuits in that all terminal boxes on the mainland are connected to the field wiring System control connected to the control system and connected to each other are.
  • the embodiment of the means used can also have other features be designed so that the fieldbus system is physically made of electrical conductive metallic lines, optical fibers (fiber optic cables) or one wireless radio or infrared signal path exists.
  • the supply of the electronic organs located on the upper frame can take place in such a way that the connections in the terminal housing or the transmit and Receiver module are connected to the power supply.
  • the simplification of the circuit can still be improved if all Measuring and control lines of the piston-cylinder units in one on the cylinder arranged terminal connection are summarized and all terminal connections by means of segment cabling with the fieldbus system or with the Transmitter and receiver module are connected.
  • a secure connection of the individual bus routes on the roller segments is created in that bus sections pass through each other through a control cabinet are interconnected.
  • An alternative training is that through the media lines several metallic lines for data, power supply and a line for compressed air and a shield and a protective conductor are carried together.
  • the media Adapted to the media line, it is provided that the media coupling at least Connections for compressed air, at least one bus line, low-voltage lines, the shield and the protective conductor.
  • media lines (11) with media couplings (10) between two successive terminal boxes can be used.
  • the support roller frame is used in particular for billet, bloom, block, profile, Thin slabs and thick slab casting machines for casting liquid metals, such as. for steel materials and consists of several such individual roller segments 1 ... 1 n, in the exemplary embodiment approximately five such roller segments 1, partly curved, partly straight in each case according to the course of the casting line (not shown) be assumed.
  • the upper frame 4 is against the Subframe 3 regulated by means of pairs of piston-cylinder units 5 and 6 in operation adjustable to convey the casting strand, to straighten and / or the internal quality to improve or adjust a change in thickness.
  • sensors and electrical actuators Position sensors, Pressure transmitter and control valve blocks. These measuring and control devices are by means of a segment wiring 23 per roller segment 1 via a plug connection 7 with a remote control 8 of the continuous caster individually and connected to each other under the roller segments 1 ... 1 n.
  • each roller segment 1 ... 1 n is a transmission and reception module on the upper frame 4 9 for bidirectional data traffic of data between each in the piston-cylinder units 5; 6 integrated position sensors, electrical actuators, of several pressure transmitters and a built-in control valve block box 22a, in which the control valve, the pressure transmitter and position transmitter are clamped, the control valve consists of an electromagnetic valve - and the continuous casting machine control 8 provided.
  • the transmission and reception module 9 is in one Surface area 1 a of a roller segment 1 ... 1 n arranged terminal housing 9a installed protected.
  • the transmission and reception module 9 can with areas of the system controller 8 a radio transmission 17, radio waves or infrared rays or the like, communicate.
  • the transmit and receive module 9 has individual fieldbus modules on site 18, in which the measurement signals are converted into digital bus signals and into a Fieldbus system transferred, processed in a control system 15, stored and as Control signals to the roller segments 1 ... 1 n or the respective piston-cylinder units 5; 6 can be sent back.
  • the design shown provides that the fieldbus modules 18 are closed Terminal housing 9a from the outside by means of coolant of the roller segments 1 or be cooled from the inside and / or from the outside by means of compressed air (FIG. 1).
  • the cooling air outlets are each designated 38 (Fig. 2).
  • the compressed air is used for cooling together with the electronic signal lines guided in a media line 11 (Fig. 2).
  • the media line 11 is with a media coupling 10 equipped.
  • each roller segment 1 ... 1 n one with two media couplings 10 provided media line 11 to a located on the so-called province 12 (hall scaffolding) Terminal box 13.
  • the terminal boxes 13 are via the field wiring 14 connected to the system controller 8 or the control system 15.
  • the portion of the entire fieldbus line to be installed that is less than 200 meters long be laid in copper pipe (metallic pipe 24).
  • the entire fieldbus line could be laid in copper cables.
  • optical fibers 26 for example glass fiber, meaningful.
  • the portion of the entire fieldbus line to be laid in copper would be less than 100 meters.
  • the length between the fieldbus modules 18 and one arranged on the mainland 12 Terminal box is 13 (depending on the respective continuous caster) approx. 6 meters and approx. 0.5 meters inside the terminal box.
  • the signal transmission rate is approximately 1.5 Mbaud.
  • All terminal boxes 13 on the mainland 12 are over the corresponding number Lines of the media line 11 connected to each other.
  • a connector 7 e.g. when changing segments due to maintenance work
  • the fieldbus connection of the other roller segments 1 ... 1 n is not interrupted.
  • All terminal boxes 13 on mainland 12 are above the first terminal box 13 via field wiring 14 to the system controller 8 with the control system 15 connected.
  • the operating energy is supplied via a line 31 (230 volts) to the first terminal box 13 (FIG. 2).
  • the fieldbus modules 18 contain segment-specific information about the state the sensors, the segment coding, the maintenance cycles and the like. stored. From a physical point of view, the fieldbus system can consist of electrically metallic lines 24, optical fibers 26 (fiber optic cables) or wireless Radio or infrared signal routes can be formed.
  • a coolant supply 19 (FIG. 1) with a generator 20 switched on in the coolant flow and a power supply 21 connected to the generator 20 is provided.
  • the energy supply 21 also supplies electricity to the transmission and reception module 9.
  • All measuring and control lines of the piston-cylinder units 5; 6 are in one each on the cylinder arranged terminal connection 22 and are summarized connected to the respective fieldbus system by means of segment cabling 23.
  • the terminal boxes 13 on the mainland are as described by means of metallic Lines 24 connected to the control system 15.
  • For the change of one Forwarding types to another are in the control system 15 and / or one Terminal box 13 a converter 25 for copper lines 24 to the optical fiber 26 connected.
  • the fieldbus lines 35, 36 are underneath each other through a control cabinet bushing 27 connected with each other.
  • Discrete wiring is from a terminal box 13 28 (or a bus cabling - depending on the selected bus system) for local operation 16 out.
  • a terminating resistor 29 is switched on in the media line.
  • the connections in the media line 11 are within the media coupling 10 shown.
  • the line 30 for compressed air is arranged centrally.
  • a Line 31 carries 230 V AC voltage.
  • Another line provides shielding 32 represents.
  • the paired bus lines are designated 33 and 34, with voltages switched on the order of 24 volts on the low voltage line 34 are.
  • Fig. 3 shows the manufacture of the media line 11 as a prefabricated component, the can be produced economically in a corresponding number: at least they are two pairs of bus lines 33, 34 are present, the shield 32 and also a right fieldbus line 35 and a left fieldbus line 36 and the mentioned Compressed air line 30 carried. A protective conductor 37 is also provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

Ein Stützrollengerüst für Knüppel-, Vorblock-, Block-, Vorprofil-, Dünnbrammen-, oder Brammen-Stranggießmaschinen, zum Gießen von flüssigen Metallen, insbesondere von Stahlwerkstoffen, besteht aus Rollensegmenten (1..1n) mit Unterrahmen (3) und Oberrahmen (4), die mittels Paaren von Kolben-Zylinder-Einheiten (5; 6) gegeneinander anstellbar sind und deren Sensoren, Positionsgeber, Druckgeber, Regelventilblöcke u. dgl. mit einer entfernt angeordneten Steuerung (8) der Stranggießanlage verbunden sind. Um die Verkabelung der Sensoren zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass jeweils auf dem Oberrahmen (4) entweder ein ausgewähltes Feldbus-System oder ein Sende- und Empfangsmodul (9) für einen bidirektionalen Datentransfer der Sensoren mit der Stranggießanlagen-Steuerung (8) vorgesehen ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Stützrollengerüst für Knüppel-, Vorblock-, Block-, Profil-, Dünnbrammen oder Brammen-Stranggießmaschinen, zum Gießen von flüssigen Metallen, insbesondere von flüssigen Stahlwerkstoffen, das aus unterschiedlichen Anzahlen von Rollensegmenten besteht, mit pro Rollensegment eine Anzahl Stützrollen tragenden Unter- und gegenüberliegenden Oberrahmen, wobei der Oberrahmen mittels paarweisen Kolben-Zylinder-Einheiten gegen den Unterrahmen oder umgekehrt und im Betrieb gegen den Gießstrang geregelt angestellt wird zum Fördern, Richten und / oder zur Verbesserung der Innenqualität und zur Dickenänderung, wofür an jeder Kolben-Zylinder-Einheit Sensoren, Positionsgeber, Druckgeber, Regelventilblöcke u. dgl. vorgesehen sind, deren Rollensegmente mit einer entfernt angeordneten Steuerung der Stranggießanlage einzeln und / oder die Rollensegmente untereinander verbunden sind.
Ein derartiges Stützrollengerüst ist bspw. aus der DE 198 09 807.3 bekannt. Diese Stützrollengerüste übertragen die notwendigen Kräfte auf den Kalt- oder Warmstrang, wobei es sich um sehr kleine Anstellungswege handelt, die sich auf die Innenqualität und auf die Oberfläche des Produkts auswirken.
Zur Anstellung nur einer einzigen Kolben-Zylinder-Einheit sind die verschiedenen Signale, die in der Nähe eines Hydraulikzylinders entstehen oder umgesetzt werden, mit einem Regelsystem elektrisch zu verbinden. Die Verkabelung eines oder aller Rollensegmente und somit der gesamten Strangführung ist sehr aufwendig in der Zeit und in den Kosten. Man ist daher bestrebt, Kosten und Zeit einzusparen. Außerdem treten bei Ausfällen an einzelnen Rollensegmenten Probleme auf, das betroffene Rollensegment abschalten zu müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verkabelung der Mess- und Regelsysteme des einzelnen Rollensegmentes und der gesamten Anzahl der Rollensegmente, d.h. des Stützrollengerüstes zu reduzieren.
Die gestellte Aufgabe wird aufgrund des eingangs bezeichneten Stützrollengerüstes erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jeweils auf dem Oberrahmen eines Rollensegmentes entweder ein (ausgewähltes) Feldbus-System oder ein Sende- und Empfangsmodul für einen bidirektionalen Datentransfer von Daten eines jeweils in den Kolben-Zylinder-Einheiten integrierten Positionsgebers, von mehreren Druckgebern und einem eingebauten Regelventilblock mit der Stranggießanlagen-Steuerung vorgesehen ist. Die Vorteile sind eine erhebliche Verminderung des Aufwandes für Verkabelung, Installationszeit und Materialkosten. Es wird außerdem eine Reduzierung der elektrischen Störanfälligkeit durch Verkürzung und Vereinfachung des Datenweges und somit eine Reduktion des Wartungsaufwandes erzielt. Die Montageund Inbetriebnahmezeiten werden gesenkt. Außerdem kann bei mit dem Oberrahmen "beweglich" verbundenen hydraulischen Komponenten die Anzahl der Störquellen in den Klemmstellen noch ausreichend niedrig gehalten werden.
Die Anzahl der einzelnen Kabel wird dabei dadurch vermindert, dass das ausgewählte Feldbus-System oder das Sende- und Empfangsmodul in einem im Flächenbereich des Rollensegmentes angeordneten Klemmengehäuse angeordnet ist. Das Klemmengehäuse braucht dadurch nur noch mit den Kolben-Zylinder-Einheiten und den dort befindlichen Sensoren verbunden zu werden.
In Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Feldbus-System vor Ort aus einzelnen Feldbus-Modulen besteht, in denen die Mess-Signale in Bus-Signale umgewandelt, in das Feldbus-System überführt, in einem Regelkreis verarbeitet, gespeichert und als Steuersignale an die Rollensegmente bzw. die Kolben-Zylinder-Einheiten wieder zurückgesendet werden.
Die Anordnung in relativ ungünstigen Bereichen der Stranggießanlage kann dadurch begünstigt werden, dass die Feldbus-Module in verschlossenen, gekühlten oder ungekühlten, wärmeisolierten Klemmengehäusen angeordnet sind.
Bei örtlich bedingt höheren Temperaturen ist es vorteilhaft, wenn die Feldbus-Module in verschlossenen Klemmengehäusen von außen mittels Kühlmittel der Rollensegmente oder von innen und / oder von außen mittels Druckluft gekühlt sind.
Dabei entsteht eine wenig aufwendige wie auch platzsparende Anordnung dadurch, dass die Kühl-Druckluft zusammen mit elektronischen Signalleitungen in einer Medienleitung geführt ist. Die Kühlluft hält dadurch die elektronischen Signalleitungen auf Normtemperatur.
Dafür ist es weiter vorteilhaft, dass jedes Rollensegment eine Medienkupplung mit einer Medienleitung, die zu einem auf dem Festland angeordneten Klemmenkasten geführt ist, aufweist.
Das Lösen einer solchen Medienleitung kann für jedes Rollensegment getrennt und beliebig durchgeführt werden. Dafür ist vorgesehen, dass alle Klemmenkästen auf dem Festland mittels der entsprechenden Anzahl von Medienleitungen aneinander angeschlossen sind.
Ein weiterer Schritt für eine Vereinfachung solcher elektrischer Schaltungen besteht darin, dass alle Klemmenkästen auf dem Festland über eine Feldverkabelung an die Anlagensteuerung mit dem Regelsystem angeschlossen und miteinander verbunden sind.
Eine Verbesserung ist dadurch gegeben, dass an einem oder an mehreren Klemmenkästen auf dem Festland jeweils eine Vorort-Bedienung vorgesehen ist.
Die Anwendung solcher Feldbus-Systeme gestattet ferner, dass in den Feldbus-Modulen segmentspezifische Informationen über den Zustand der Sensoren, der Segmentkodierung, Wartungszyklen u. dgl. gespeichert sind.
Die Ausführungsform der verwendeten Mittel kann femer nach anderen Merkmalen dahingehend gestaltet sein, dass das Feldbus-System physikalisch aus elektrisch leitenden metallischen Leitungen, Lichtwellenleitem (Glasfaserkabeln) oder einer drahtlosen Funk- oder Infrarotsignal-Strecke besteht.
Eine Weiterbildung ist dadurch gegeben, dass am Unterrahmen oder am Oberrahmen eines Rollensegmentes eine Kühlmittelzuführung mit einem im Kühlmittelfluss eingeschalteten Generator und einer an den Generator angeschlossenen Energieversorgung vorgesehen sind.
Die Versorgung der sich auf dem Oberrahmen befindlichen Elektronikorgane kann dabei derart erfolgen, dass die Anschlüsse im Klemmengehäuse oder das Sendeund Empfangsmodul an die Energieversorgung angeschlossen sind.
Die Vereinfachung der Schaltung lässt sich noch dadurch verbessern, dass alle Mess- und Steuerleitungen der Kolben-Zylinder-Einheiten in einem jeweils am Zylinder angeordneten Klemmenanschluss zusammengefasst sind und alle Klemmenanschlüsse mittels einer Segmentverkabelung mit dem Feldbus-System oder mit dem Sende- und Empfangsmodul verbunden sind.
Der Einsatz kostengünstiger Mittel sieht sodann vor, dass die Klemmenkästen auf dem Festland mittels metallischen Leitungen mit dem Regelsystem verbunden sind.
Die alternative Verwendung der jeweils kostengünstigsten Werkstoffe wird außerdem dadurch unterstützt, dass in dem Regelsystem und / oder einem Klemmenkasten ein Umsetzer für Kupferleitungen auf Lichtwellenleiter angeschlossen ist.
Eine sichere Verbindung der einzelnen Bus-Strecken auf den Rollensegmenten entsteht dadurch, dass Bus-Abschnitte unter sich durch eine Schaltschrank-Durchführung miteinander verbunden sind.
Andere Merkmale für eine Ausgestaltung ergeben sich dadurch, dass von einem Klemmenkasten eine diskrete Verkabelung zu der Vorort-Bedienung geführt ist.
Für ein aus mehreren Rollensegmenten bestehendes Stützrollengerüst und die dadurch gegebene Kabellänge ist vorteilhaft, dass in der Reihe der Rollensegmente der letzte Klemmenkasten mit einem Abschlusswiderstand (abhängig vom gewählten Bus-System) versehen ist, dessen Zuleitung in der Medienleitung mitgeführt ist.
Nach anderen Merkmalen sind in den Enden am Klemmenkasten durch die Medienleitung Leitungen für das Feldbus-System mitgeführt.
Eine alternative Ausbildung besteht darin, dass durch die Medienleitungen mehrere metallische Leitungen für Daten, Spannungsversorgung und eine Leitung für Druckluft sowie eine Schirmung und ein Schutzleiter zusammen mitgeführt sind.
An die Medienleitung angepasst, ist vorgesehen, dass die Medienkupplung zumindest Anschlüsse für Druckluft, zumindest einer Busleitung, Niederspannungsleitungen, die Schirmung und den Schutzleiter aufweist.
Es ist ferner vorteilhaft, dass Medienleitungen (11) mit Medienkupplungen (10) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Klemmenkästen einsetzbar sind.
Eine Ausnutzung weiterer wirtschaftlicher Gesichtspunkte erfolgt noch dadurch, dass die Medienleitung mit den Medienkupplungen als konfektionierte Baugruppe hergestellt ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1
eine perspektivische Darstellung eines einzelnen Rollensegments als Blockschaltbild mit dem Regelsystem,
Fig. 2
die Verbindungen vom Sende- und Empfangsmodul bis zur Anlagensteuerung und
Fig. 3
die Medienleitung als konfektioniertes Signalkabel.
Das Stützrollengerüst dient insbesondere für Knüppel-, Vorblock-, Block-, Profil-, Dünnbrammen und Dickbrammen-Gießmaschinen zum Gießen von flüssigen Metallen, wie z.B. für Stahlwerkstoffe und besteht aus mehreren solcher einzelnen Rollensegmente 1...1 n, wobei im Ausführungsbeispiel etwa fünf solcher Rollensegmente 1, teils gebogen, teils gerade jeweils nach dem Verlauf des (nicht gezeichneten) Gießstrangs vorausgesetzt werden. Pro Rollensegment 1 ist eine Anzahl Stützrollen 2 vorgesehen, die sich paarweise gegenüberliegend an einem Unterrahmen 3 und einem Oberrahmen 4 drehgelagert angeordnet sind. Der Oberrahmen 4 ist gegen den Unterrahmen 3 mittels paarweisen Kolben-Zylinder-Einheiten 5 und 6 im Betrieb geregelt anstellbar, um den Gießstrang zu Fördern, zu Richten und / oder die Innenqualität zu verbessern oder eine Dickenänderung einzustellen. An jeder der Kolben-Zylinder-Einheiten 5; 6 sind Sensoren und elektrische Stellglieder ( Positionsgeber, Druckgeber und Regelventilblöcke) vorgesehen. Diese Mess- und Regelmittel sind mittels einer Segmentverkabelung 23 pro Rollensegment 1 über eine Steckverbindung 7 mit einer entfernt angeordneten Steuerung 8 der Stranggießanlage einzeln und unter den Rollensegmenten 1...1 n miteinander verbunden.
Auf jedem Rollensegment 1...1 n ist auf dem Oberrahmen 4 ein Sende- und Empfangsmodul 9 für einen bidirektionalen Datenverkehr von Daten zwischen jeweils in den Kolben-Zylinder-Einheiten 5; 6 integrierten Positionsgebern, elektrischen Stellgliedern, von mehreren Druckgebern und einem eingebauten Regelventilblock - Kasten 22a, in dem das Regelventil, die Druckgeber und Positionsgeber geklemmt sind, wobei das Regelventil aus einem Elektromagnetventil besteht - und der Stranggießanlagen-Steuerung 8 vorgesehen. Das Sende- und Empfangsmodul 9 ist in einem im Flächenbereich 1 a eines Rollensegmentes 1...1 n angeordneten Klemmengehäuse 9a geschützt eingebaut.
Das Sende- und Empfangsmodul 9 kann mit Bereichen der Anlagensteuerung 8 über eine Funkübertragung 17, Radiowellen oder Infrarotstrahlen o. dgl. , kommunizieren. Alternativ weist das Sende- und Empfangsmodul 9 vor Ort einzelne Feldbus-Module 18 auf, in denen die Mess-Signale in digitale Bus-Signale umgewandelt und in ein Feldbus-System überführt, in einem Regelsystem 15 verarbeitet, gespeichert und als Steuersignale an die Rollensegmente 1...1 n bzw. die jeweiligen Kolben-Zylinder-Einheiten 5; 6 wieder zurückgesendet werden.
Obwohl die Entfernung zum Gießstrang erheblich ist und zwischen Gießstrang und den Feldbus-Modulen 18 eine Vielzahl von abschirmenden Bauteilen liegt, sind die Feldbus-Module 18 in verschlossenen, ungekühlten oder gekühlten, wärmeisolierenden Klemmengehäusen 9a unmittelbar im Mittenbereich 1 a des Oberrahmens 4 eingeschlossen.
Die dargestellte Bauweise sieht vor, dass die Feldbus-Module 18 in dem verschlossenen Klemmengehäuse 9a von außen mittels Kühlmittel der Rollensegmente 1 oder von innen und / oder von außen mittels Druckluft gekühlt werden (Fig. 1). Die Kühlluft-Austritte sind jeweils mit 38 bezeichnet (Fig. 2).
Dabei wird die Druckluft zum Kühlen zusammen mit den elektronischen Signalleitungen in einer Medienleitung 11 geführt (Fig. 2). Die Medienleitung 11 ist mit einer Medienkupplung 10 ausgestattet.
Von jedem Rollensegment 1 ... 1 n führt eine solche mit zwei Medienkupplungen 10 versehene Medienleitung 11 zu einem auf dem sog. Festland 12 (Hallengerüst) befindlichen Klemmenkasten 13. Die Klemmenkästen 13 sind über die Feldverkabelung 14 mit der Anlagensteuerung 8 bzw. dem Regelsystem 15 verbunden.
Gemäß Fig. 2 kann , abhängig vom jeweils gewählten Feldbus-System, bei Längen kleiner 100 Meter zwischen dem Regelsystem 15 und dem ersten Klemmenkasten 13 der zu verlegende Anteil des gesamten Feldbusstranges kleiner 200 Meter Länge in Kupferleitung (metallische Leitung 24) verlegt werden. Der gesamte Feldbusstrang könnte in Kupferkabel verlegt werden.
Bei Längen zwischen dem Regelsystem 15 und dem ersten Klemmenkasten 13 größer als 100 Meter, wäre der Einsatz von Lichtwellenleitern 26 , bspw. Glasfaser, sinnvoll. Der in Kupferleitung zu verlegende Anteil des gesamten Feldbusstranges würde weniger als 100 Meter betragen.
Die Länge zwischen den Feldbus-Modulen 18 und einem auf dem Festland 12 angeordneten Klemmenkasten 13 beträgt ( abhängig von der jeweiligen Stranggießanlage) ca. 6 Meter und innerhalb des Klemmenkastens ca. 0,5 Meter. Für den Fall, dass zwischen dem Regelsystem 15 und dem ersten Klemmenkasten 13 ein Kupferkabel vorgesehen ist, beträgt die Signalübertragungsrate ca. 1,5 MBaud.
Alle Klemmenkästen 13 auf dem Festland 12 sind über die entsprechende Anzahl Leitungen der Medienleitung 11 aneinander angeschlossen. Bei Lösen einer Steckverbindung 7 ( z.B. bei einem Segmentwechsel anläßlich von Instandhaltungsarbeiten ) wird die Feldbus-Verbindung der übrigen Rollensegmente 1...1 n nicht unterbrochen.
Alle Klemmenkästen 13 auf dem Festland 12 sind über den ersten Klemmenkasten 13 über eine Feldverkabelung 14 an die Anlagensteuerung 8 mit dem Regelsystem 15 verbunden. An einem oder an mehreren Klemmenkästen 13 ist auf dem Festland 12 eine Vorort-Bedienung 16 vorgesehen. Die Zuführung der Betriebsenergie erfolgt über eine Leitung 31 (230 Volt) zum ersten Klemmenkasten 13 (Fig. 2).
In den Feldbus-Modulen 18 werden segmentspezifische Informationen über den Zustand der Sensoren, der Segmentkodierung, der Wartungszyklen u.dgl. abgespeichert. Das Feldbus-System kann physikalisch gesehen, aus elektrisch leitenden, metallischen Leitungen 24, Lichtwellenleitern 26 (Glasfaserkabeln) oder aus drahtlosen Funk- oder Infrarotsignal-Strecken gebildet sein.
Am Unterrahmen 3 ( oder am Oberrahmen 4) des Rollensegmentes 1 ist eine Kühlmittelzuführung 19 (Fig. 1) mit einem im Kühlmittelfluss eingeschalteten Generator 20 und einer an den Generator 20 angeschlossenen Energieversorgung 21 vorgesehen. Die Energieversorgung 21 liefert Strom auch an das Sende- und Empfangsmodul 9.
Alle Mess- und Steuerleitungen der Kolben-Zylinder-Einheiten 5; 6 sind in einem jeweils am Zylinder angeordneten Klemmenanschluss 22 zusammengefasst und sind mittels einer Segmentverkabelung 23 mit dem jeweiligen Feldbus-System verbunden.
Die Klemmenkästen 13 auf dem Festland (Fig. 2) sind wie beschrieben mittels metallischen Leitungen 24 mit dem Regelsystem 15 verbunden. Für den Wechsel der einen Weiterleitungsart in eine andere sind in dem Regelsystem 15 und / oder einem Klemmenkasten 13 ein Umsetzer 25 für Kupferleitungen 24 auf die Lichtwellenleiter 26 angeschlossen.
Die Feldbusstränge 35, 36 sind unter sich durch eine Schaltschrank-Durchführung 27 miteinander verbunden. Von einem Klemmenkasten 13 ist eine diskrete Verkabelung 28 ( oder eine Bus-Verkabelung - abhängig vom gewählten Bus-System) zu der Vorort-Bedienung 16 geführt. In dem in der Reihe der Klemmenkästen 13 letzten Klemmenkasten 13 ist in die Medienleitung ein Abschlusswiderstand 29 eingeschaltet.
Gemäß Fig. 3 sind die Anschlüsse in der Medienleitung 11 innerhalb der Medienkupplung 10 gezeigt. Dabei ist die Leitung 30 für Druckluft mittig angeordnet. Eine Leitung 31 führt 230 V Wechselspannung. Eine andere Leitung stellt eine Schirmung 32 dar. Die paarweisen Bus-Leitungen sind mit 33 und 34 bezeichnet, wobei Spannungen in der Größenordnung von 24 Volt auf der Niederspannungsleitung 34 geschaltet sind.
Fig. 3 stellt die Herstellung der Medienleitung 11 als konfektioniertes Bauteil dar, das in entsprechender Anzahl wirtschaftlich hergestellt werden kann: Es sind zumindest zwei Busleitungspaare 33, 34 vorhanden, die Schirmung 32 und außerdem werden ein rechter Feldbusstrang 35 und ein linker Feldbusstrang 36 und die erwähnte Druckluftleitung 30 mitgeführt. Es ist außerdem ein Schutzleiter 37 vorgesehen.
Bezugszeichenliste
1 (...1 n)
Rollensegment
1 a
Flächenbereich
2
Stützrollen
3
Unterrahmen
4
Oberrahmen
5
Kolben-Zylinder-Einheit (Paar)
6
Kolben-Zylinder-Einheit (Paar)
7
Steckverbindung
8
Anlagensteuerung
9
Sende- und Empfangsmodul
9a
Klemmengehäuse
10
Medienkupplung
11
Medienleitung
12
Festland
13
Klemmenkasten
14
Feldverkabelung
15
Regelsystem
16
Vorort-Bedienung
17
Funkübertragung
18
Feldbus-Modul
19
Kühlmittelzuführung
20
Generator
21
Energieversorgung
22
Klemmenanschlüsse
22a
Regelventilblock-Kasten
23
Segmentverkabelung
24
metallische Leitung (Cu-Leitung)
25
Umsetzer
Fortsetzung Bezugszeichenliste
26
Lichtwellenleiter
27
Schaltschrank-Durchführung
28
diskrete Verkabelung
29
Abschlusswiderstand
30
Leitung für Druckluft
31
Leitung für 230 V Wechselspannung
32
Schirmung
33
Bus-Leitungen (paarweise)
34
Niederspannungsleitungen
35
rechter Feldbusstrang
36
linker Feldbusstrang
37
Schutzleiter
38
Kühlluft-Austritt

Claims (25)

  1. Stützrollengerüst für Knüppel-, Vorblock-, Block-, Vorprofil-, Dünnbrammenoder Brammen-Gießmaschinen, zum Gießen von flüssigen Metallen , insbesondere von Stahlwerkstoffen, das aus unterschiedlichen Anzahlen von Rollensegmenten (1....1n ) besteht, mit pro Rollensegment (1) eine Anzahl Stützrollen (2) tragenden Unter- und gegenüberliegenden Oberrahmen (3; 4), wobei der Oberrahmen (4) mittels paarweisen Kolben-Zylinder-Einheiten (5; 6) gegen den Unterrahmen (3) oder umgekehrt und im Betrieb gegen den Gießstrang geregelt angestellt wird zum Fördern, Richten und / oder zur Verbesserung der Innenqualität und zur Dickenänderung, wofür an jeder Kolben-Zylinder-Einheit (5; 6 ) Sensoren, Positionsgeber, Druckgeber, Regelventilblöcke (17) u. dgl. vorgesehen sind, deren Rollensegmente (1...1 n) mit einer entfernt angeordneten Steuerung (8) der Stranggießanlage einzeln und / oder die Rollensegmente(1...1n) untereinander verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass jeweils auf dem Oberrahmen (4) eines Rollensegmentes (1...1 n) entweder ein Feldbus-System oder ein Sende- und Empfangsmodul (9) für einen bidirektionalen Datentransfer von Daten eines jeweils in den Kolben-Zylinder-Einheiten (5; 6 ) integrierten Positionsgebers, von mehreren Druckgebern und einem eingebauten Regelventilblock (22a) mit der Stranggießanlagen-Steuerung (8) vorgesehen ist.
  2. Stützrollengerüst nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das ausgewählte Feldbus-System (32 bis 36) oder das Sende- und Empfangsmodul (9) in einem im Flächenbereich (1 a) des Rollensegmentes (1) angeordneten Klemmengehäuse (9a) angeordnet ist.
  3. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Feldbus-System (32 bis 36) vor Ort aus einzelnen Feldbus-Modulen (18) besteht, in denen die Mess-Signale in Bus-Signale umgewandelt, in das Feldbus-System (32 bis 36) überführt, in einem Regelsystem (15) verarbeitet, gespeichert und als Steuersignale an die Rollensegmente (1...1n) bzw. die Kolben-Zylinder-Einheiten (5; 6) wieder zurückgesendet werden.
  4. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Feldbus-Module (18) in verschlossenen, gekühlten oder ungekühlten, wärmeisolierten Klemmengehäusen (9a) angeordnet sind.
  5. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Feldbus-Module (18) in verschlossenen Klemmengehäusen (9a) , von außen mittels Kühlmittel der Rollensegmente (1) oder von innen und /oder von außen mittels Druckluft gekühlt sind.
  6. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 und 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kühl-Druckluft zusammen mit elektronischen Signalleitungen in einer Medienleitung (11) geführt ist.
  7. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rollensegment (1) eine Medienkupplung (10) mit einer Medienleitung (11) , die zu einem auf dem Festland (12) angeordneten Klemmenkasten (13) geführt ist, aufweist.
  8. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass alle Klemmenkästen (13) auf dem Festland (12) mittels der entsprechenden Anzahl von Medienleitungen (11) aneinander angeschlossen sind.
  9. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass alle Klemmenkästen (13) auf dem Festland (12) über eine Feldverkabelung (14) an die Anlagensteuerung (8) mit dem Regelsystem (15) angeschlossen und miteinander verbunden sind.
  10. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass an einem oder an mehreren Klemmenkästen (13) auf dem Festland (12) jeweils eine Vorort-Bedienung (16) vorgesehen ist.
  11. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass in den Feldbus-Modulen (18) segmentspezifische Informationen über den Zustand der Sensoren, der Segmentkodierung, Wartungszyklen u. dgl. gespeichert sind.
  12. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Feldbus-System (32 bis 36) physikalisch aus elektrisch leitenden, metallischen Leitungen (24) , Lichtwellenleitern (26) oder einer drahtlosen Funk- oder Infrarotsignal-Strecke besteht.
  13. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass am Unterrahmen (3) oder Oberrahmen (4) eines Rollensegmentes (1) eine Kühlmittelzuführung (19) mit einem im Kühlmittelfluss eingeschalteten Generator (20) und einer an den Generator (20) angeschlossenen Energieversorgung (21) vorgesehen sind.
  14. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse im Klemmengehäuse (9a) oder das Sende- und Empfangsmodul (9) an die Energieversorgung (21) angeschlossen sind.
  15. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass alle Mess- und Steuerleitungen der Kolben-Zylinder-Einheiten (5; 6) in einem jeweils am Zylinder angeordneten Klemmenanschluss (22) zusammengefasst sind und alle Klemmenanschlüsse (22) mittels einer Segmentverkabelung (23) mit dem Feldbus-System (32 bis 36) oder mit dem Sende- und Empfangsmodul (9) verbunden sind.
  16. Stützrollengerüst nach einem der Anschlüsse 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmenkästen (13) auf dem Festland (12) mittels metallischen Leitungen (24) mit dem Regelsystem (15) verbunden sind.
  17. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem Regelsystem (15) und / oder einem Klemmenkasten (13) ein Umsetzer (25) für Kupferleitungen (24) auf Lichtwellenleiter (26) angeschlossen ist.
  18. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass Feldbusstränge (35, 36) unter sich durch eine Schaltschrank-Durchführung (27) miteinander verbunden sind.
  19. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass von einem Klemmenkasten (13) eine diskrete Verkabelung (28) oder eine Bus-Verkabelung zu der Vorort-Bedienung (16) geführt ist.
  20. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet, dass in der Reihe der Rollensegmente (1...1 n) der letzte Klemmenkasten (13) mit einem Abschlusswiderstand (29) versehen ist, dessen Zuleitung in der Medienleitung (11) mitgeführt ist.
  21. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet, dass in den Enden am Klemmenkasten (13) durch die Medienleitung (11) Leitungen für das Feldbus-System (32 bis 36) mitgeführt sind.
  22. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet, dass durch die Medienleitungen (11) mehrere metallische Leitungen (24) für Daten, Spannungsversorgung und eine Leitung (30) für Druckluft sowie eine Schirmung (32) und ein Schutzleiter (37) zusammen mitgeführt sind.
  23. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Medienkupplung (10) zumindest Anschlüsse für Druckluft (30). zumindest einer Busleitung (33), Niederspannungsleitungen (34), die Schirmung (32) und den Schutzleiter (37) aufweist.
  24. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Medienleitung (11) mit Medienkupplungen (10) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Klemmenkästen (13) einsetzbar sind.
  25. Stützrollengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Medienleitung (11) mit den Medienkupplungen (10) als konfektionierte Baugruppe hergestellt ist.
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