专利名称：板坯连铸浸入式水口变渣线控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢坯连铸装置。
技术背景随着高效化连铸生产模式的推行，传统手动变渣线操作方法已不适应于现场高拉 速的生产节奏，(渣线是指浸入式水口的中下部的&02-C复合材料，在保护渣与钢水界面 处受到渣中含有的碱性成分及氟化物强烈侵蚀后形成的)基于连铸工艺条件，在调整塞棒 开口度及浸入式水口的插入深度以尝试控制钢水流速时，要适当的降低浇注拉速，以保证 流场的稳定。但降拉速容易造成生产的不稳态，并且影响前道工序的正常操作。现有塞棒结构由塞棒、升降杆、液压控制机构组成，塞棒中部呈圆柱状，下端部为 倒锥台形，塞棒外壁固定有耐火材料层，塞棒上端部固定在L型升降杆上，升降杆与液压控 制机构连接。液压控制机构是由电磁阀控制进入液压缸流量，进而控制塞棒与中间包水口 之间开口度(简称塞棒开口度)，达到控制钢水流量的目的。但以操作工观察结晶器钢水液 面再手动控制塞棒开口度，显然需要反应时间，且控制精度不高，容易造成生产的不稳态现 象。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种板坯连铸浸入式水口变渣线控制
直ο本实用新型的方案是包括塞棒、升降杆、液压控制机构，在结晶器上口位置固定 一个涡流液位传感器，涡流传感器采集的液位信号与PLC的模拟量输入模块连接，PLC中央 处理器通过Profibus现场总线与功率放大器连接，功率放大器与电磁阀线路连接，电磁阀 线路与塞棒执行机构连接。本实用新型的优点在于将涡流传感器采集的液面高度信号传入PLC的模拟量模 块作为实际液面高度，然后将实际液面高度与PLC程序设定的液面高度同时输入PLC中央 处理器内部的PID调节器，PID调节器经过内部运算后输出信号来自动控制塞棒升降量，使 结晶器液面保持稳定。
附图为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的结构包括塞棒2、升降杆3、液压控制机构4，其特征在于在结晶器7 上口位置固定一个涡流液位传感器6，涡流液位传感器6与PLC的模拟量输入模块连接，模 拟量输入模块通过背板总线与PLC中央处理器连接，PLC中央处理器通过Profibus现场总 线与功率放大器5连接，功率放大器5与电磁阀线路连接，电磁阀线路与塞棒2执行机构连 接。PLC中央处理器设置有[0012]用于接收PLC的模拟量输入模块传入实际液位数据的实际液位数据采集装置，所 述装置输入端与PLC的模拟量输入模块输出端连接；用于存储实际液位数据的实际液位数据存储装置，所述装置输入端与实际液位 数据采集装置输出端连接；用于存储设定的周期时间、基准液位、偏移量数据及塞棒2升降量运算模式的基 准设定存储装置，所述装置输入端与PLC中央处理器键盘线路连接；用于周期时间计时并输出运算周期变换启动与变更指令的周期变换指令装置，所 述装置与基准设定存储装置输出端连接；用于按周期变换指令以实际液位数据、基准液位数据套用塞棒2升降量运算模式 计算塞棒2升降量的PID调节器，所述调节器输入端分别与实际液位数据存储装置、基准设 定存储装置、周期变换指令装置的输出端连接；用于指令塞棒2升降量调节的调节指令装置，所述装置输入端与PID调节器输出 端连接、其输出端与功率放大器5连接。钢水开始浇铸后，由操作人员手动控制液面，将液位控制到设定基准液位HO值 时，将手动/自动转换器的转换开关拨至自动位，此时涡流液位传感器6开始检测液面并将 信息数据传入PLC中央处理器，从而PLC中央处理器开始工作。PLC中央处理器的工作原理是参数设置1基准液位H0(mm) ；2偏移量AH(mm) ；3周期时间T(秒)；4单位时 间t(秒)。输入指令处于自动状态时，控制过程由四个步骤完成①在0到T/4时间内，将(H0+ Δ HX t/T)送入设定液位的存储装置作为设定值，实 际液位采集装置将实际液位信号送入实际液位的存储装置作为实际液位，设定值与实际液 位同时送给PID调节器，PID调节器经过内部运算后，通过PLC中央处理器送入功率放大器 5，功率放大器5输出指令使塞棒2执行机构动作，塞棒2执行机构开始动作以控制塞棒2 开口度，调整钢流量大小，实现液面高度稳定。②在T/4到3T/4时间内，将(H0+2 X Δ Η_4 Δ H X t/T)送入设定液位的存储装置作 为设定值，实际液位采集装置将实际液位信号送入实际液位的存储装置作为实际液位，设 定值与实际液位同时送给PID调节器，PID调节器经过内部运算后，通过PLC中央处理器送 入功率放大器5，功率放大器5输出指令使塞棒2执行机构动作，塞棒2执行机构开始动作 以控制塞棒2开口度，调整钢流量大小，实现液面高度稳定。③在3T/4到T时间内，将(H0- ΔΗ+4ΔΗΧ (t_0. 75T) /T)送入设定液位的存储装 置作为设定值，实际液位采集装置将实际液位信号送入实际液位的存储装置作为实际液 位，设定值与实际液位同时送给PID调节器，PID调节器经过内部运算后，通过PLC中央处 理器送入功率放大器5，功率放大器5输出指令使塞棒2执行机构动作，塞棒2执行机构开 始动作以控制塞棒2开口度，调整钢流量大小，实现液面高度稳定。
权利要求板坯连铸浸入式水口变渣线控制装置，包括塞棒(2)、升降杆(3)、液压控制机构(4)，其特征在于在结晶器(7)上口位置固定一个涡流液位传感器(6)，涡流液位传感器(6)与PLC的模拟量输入模块连接，模拟量输入模块通过背板总线与PLC中央处理器连接，PLC中央处理器通过Profibus现场总线与功率放大器(5)连接，功率放大器(5)与电磁阀线路连接，电磁阀线路与塞棒(2)执行机构连接。
2.根据权利要求1所述的板坯连铸浸入式水口变渣线控制装置，其特征在于PLC中央 处理器设置有用于接收PLC的模拟量输入模块传入实际液位数据的实际液位数据采集装置，所述装 置输入端与PLC的模拟量输入模块输出端连接；用于存储实际液位数据的实际液位数据存储装置，所述装置输入端与实际液位数据采 集装置输出端连接；用于存储设定的周期时间、基准液位、偏移量数据及塞棒(2)升降量运算模式的基准 设定存储装置，所述装置输入端与PLC中央处理器键盘线路连接；用于周期时间计时并输出运算周期变换启动与变更指令的周期变换指令装置，所述装 置与基准设定存储装置输出端连接；用于按周期变换指令以实际液位数据、基准液位数据套用塞棒(2)升降量运算模式计 算塞棒(2)升降量的PID调节器，所述调节器输入端分别与实际液位数据存储装置、基准设 定存储装置、周期变换指令装置的输出端连接；用于指令塞棒(2)升降量调节的调节指令装置，所述装置输入端与PID调节器输出端 连接、其输出端与功率放大器(5)连接。
专利摘要板坯连铸浸入式水口变渣线控制装置，涉及钢坯连铸装置，包括塞棒、升降杆、液压控制机构，其特征在于在结晶器上口位置固定一个涡流液位传感器，涡流传感器采集的液位信号与PLC的模拟量输入模块连接，PLC中央处理器通过Profibus现场总线与功率放大器连接，功率放大器与电磁阀线路连接，电磁阀线路与塞棒执行机构连接。优点在于将涡流传感器采集的液面高度信号传入PLC的模拟量模块作为实际液面高度，然后将实际液面高度与PLC程序设定的液面高度同时输入PLC中央处理器内部的PID调节器，PID调节器经过内部运算后输出信号来自动控制塞棒升降量，使结晶器液面保持稳定。
文档编号B22D11/16GK201728346SQ201020059348
公开日2011年2月2日 申请日期2010年1月18日 优先权日2010年1月18日
发明者彭金坤, 李德辉, 蔡常青 申请人:福建三钢闽光股份有限公司;福建省三钢(集团)有限责任公司