一种连铸机火切机切割的控制方法及装置与流程

本申请涉及冶金行业控制技术领域，尤其涉及一种连铸机火切机切割的控制方法及装置。

背景技术：

连铸机是能够将高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的生产设备。火切机系统是整个连铸生产线的核心系统之一，在连铸机的生产过程中，是通过火切机将钢坯切割成一定定长的钢坯。由于火切机长期在高温环境中持续运行，所以要有极高的可靠性和良好的稳定性。

无论是异形坯还是板坯连铸机，钢坯通过火切机的切割，通常在火切机车体上都是安装两杆切割枪，两杆切割枪按照定尺尺寸对钢坯进行分段切割作业，两杆切割同步做横向平移共同切断一支钢坯。火切机切割枪的工作环境恶劣，其易受高温、水淋、粉尘和撞击等影响，进而减少火切机切割枪中部分电器元件的使用寿命，经常造成部分电器元件或者线路的损坏，导致钢坯不能正常切断。

上述切割过程中，需要操作人员一直坚守在火切机切割现场，当火切机切割结束后一旦发现钢坯没有正常切断，就必须人工手拿切割枪手动切坯，否则切不断钢坯会造成连铸机降拉速或卧坯、停浇。人工切坯在很大程度上增加了操作人员的劳动强度，同时也带来了不安全的因素，容易造成人身伤害。

技术实现要素：

本申请提供了一种连铸机火切机切割的控制方法及装置，以解决现有技术无法正常切坯的切割枪由操作人员代替切割时，费时费力且安全性低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例公开了一种连铸机火切机切割的控制方法，plc控制器分别通过两个变频器对应控制两个驱动电机，两个所述驱动电机分别对应控制火切机中第一切割枪和第二切割枪的行走，所述第一切割枪和第二切割枪上均设置有枪计数检测元件，所述方法包括：

所述plc控制器发送切割指令，所述第一切割枪和第二切割枪根据所述切割指令同步切割钢坯；

所述plc控制器实时监测所述第一切割枪和第二切割枪的运行数据，所述运行数据包括：变频器电压、变频器电流及所述枪计数检测元件中的枪计数累加值；

根据所述运行数据，所述plc控制器判断所述第一切割枪和第二切割枪行走是否正常；

若所述第一切割枪行走异常，则所述plc控制器控制所述第二切割枪继续切割，直至所述钢坯切割完成。

可选地，在上述连铸机火切机切割的控制方法中，根据所述运行数据，所述plc控制器判断所述第一切割枪和第二切割枪行走是否正常，包括：

在所述第一切割枪和第二切割枪切割钢坯时，所述plc控制器判断所述枪计数累加值、所述变频器电压和所述变频器电流是否均为递增；

若所述枪计数累加值、所述变频器电压和所述变频器电流均为逐渐递增，则所述第一切割枪和第二切割行走正常。

可选地，在上述连铸机火切机切割的控制方法中，若所述第一切割枪行走异常，则所述plc控制器控制所述第二切割枪继续切割，直至所述钢坯切割完成，包括：

若所述第一切割枪行走异常，则所述plc控制器向所述第一切割枪发送后退指令，所述第一切割枪根据所述后退指令后退；

若所述第一切割枪后退成功，则所述plc控制器向所述第一切割枪重新发送切割指令，并提高所述第一切割枪的枪速，所述第一切割枪重新进行切割；

若所述第一切割枪后退失败，或者再次行走异常，则所述plc控制器控制所述第二切割枪继续切割，直至所述钢坯切割完成。

可选地，在上述连铸机火切机切割的控制方法中，所述plc控制器控制所述第二切割枪继续切割，直至所述钢坯切割完成，包括：

通过所述plc控制器提高所述第二切割枪的枪速，所述第二切割枪继续切割所述钢坯；

所述钢坯切割完成后，所述第二切割枪推动所述第一切割枪至切割原位。

可选地，在上述连铸机火切机切割的控制方法中，所述plc控制器发送切割指令，包括：

通过所述plc控制器设定所述变频器的运行参数，所述运行参数包括：所述驱动电机的额定电压、额定电流、额定功率及转速；

通过所述plc控制器设定所述驱动电机正转时驱动所述切割枪前进切割，所述驱动电机反转时驱动所述切割枪后退。

第二方面，本申请实施例公开了一种连铸机火切机切割的控制装置，所述装置包括：plc控制器、变频器、驱动电机、减速机、切割枪和枪计数检测元件，其中：

所述plc控制器与所述变频器通讯连接，所述变频器与所述驱动电机电连接，所述驱动电机通过所述减速机控制所述切割枪的行走，所述切割枪上设有所述枪计数检测元件，所述枪计数检测元件与所述plc控制器连接；

所述plc控制器用于通过所述变频器控制所述驱动电机的转动方向及转动速度，还用于实时采集所述切割枪的运行数据，所述运行数据包括：变频器电压、变频器电流及所述枪计数检测元件中的枪计数累加值，所述plc控制器根据所述运行数据判断所述切割枪行走是否正常。

可选地，在上述连铸机火切机切割的控制装置中，所述装置还包括：上位机，所述上位机与所述plc控制器连接。

可选地，在上述连铸机火切机切割的控制装置中，所述枪计数检测元件包括接近开关。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供了一种连铸机火切机切割的控制方法及装置，plc控制器分别通过两个变频器对应控制两个驱动电机，两个所述驱动电机分别对应控制火切机中第一切割枪和第二切割枪的行走，所述第一切割枪和第二切割枪上均设置有枪计数检测元件。本申请中通过plc控制器发送切割指令，所述第一切割枪和第二切割枪根据所述切割指令同步做横向平移，共同切割钢坯。在此过程中，所述plc控制器实时监测所述第一切割枪和第二切割枪所对应的变频器电压、变频器电流及所述枪计数检测元件中的枪计数累加值等运行数据。plc控制器通过运行数据判断所述第一切割枪和第二切割枪行走是否正常。若任一切割枪行走异常，也就是说无法正常切坯，则所述plc控制器控制所述第二切割枪继续切割，直至所述钢坯切割完成。通过本申请中连铸机火切机切割的控制方法，在任一切割枪损坏后，可以由另一切割枪继续切割，无需操作人员手持切割枪进行切坯操作，降低了操作人员的劳动强度，提高了安全性，而且实现了火切机切割的全程自动化控制。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种连铸机火切机切割的控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种连铸机火切机切割的控制装置的基本结构示意图；

附图标记说明：1、plc控制器；2、变频器；3、驱动电机；4、减速机；5、切割枪；6、枪计数检测元件；7、上位机；8、钢坯。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，为本发明实施例提供的一种连铸机火切机切割的控制方法的流程示意图。结合图1，本申请中plc控制器分别通过两个变频器对应控制两个驱动电机，两个所述驱动电机分别对应控制火切机中第一切割枪和第二切割枪的行走，所述第一切割枪和第二切割枪上均设置有枪计数检测元件，所述方法包括以下步骤：

步骤s110：所述plc控制器发送切割指令，所述第一切割枪和第二切割枪根据所述切割指令同步切割钢坯；

本申请中，通过所述plc控制器设定所述变频器的运行参数，所述运行参数包括：所述驱动电机的额定电压、额定电流、额定功率及转速，即所述plc控制器通过所述变频器控制所述驱动电机的运行，进而所述驱动电机带动所述第一切割枪和第二切割枪的行走。另外，通过所述plc控制器设定所述驱动电机正转时驱动所述切割枪前进切割，所述驱动电机反转时驱动所述切割枪后退。

步骤s120：所述plc控制器实时监测所述第一切割枪和第二切割枪的运行数据，所述运行数据包括：变频器电压、变频器电流及所述枪计数检测元件中的枪计数累加值；

步骤s130：根据所述运行数据，所述plc控制器判断所述第一切割枪和第二切割枪行走是否正常；

当控制所述第一切割枪和第二切割枪的驱动电机在切割状态时，若电源电压降低，则功率、转矩都减小，而负载没有变，所述驱动电机的电流就会增大。因此，当切割枪正常切割时，变频器电压和变频器电流一直累加。本申请中当切割枪前进切割时，枪计数检测元件中的枪计数累加值逐渐递增，当切割枪后退时，枪计数逐渐递减。

在所述第一切割枪和第二切割枪切割钢坯时，所述plc控制器判断所述枪计数累加值、所述变频器电压和所述变频器电流是否均为递增，若所述枪计数累加值、所述变频器电压和所述变频器电流均为逐渐递增，则所述第一切割枪和第二切割行走正常。

步骤s140：若所述第一切割枪行走异常，则所述plc控制器控制所述第二切割枪继续切割，直至所述钢坯切割完成。

若plc控制器采集到的所述枪计数累加值不再发生变化，则说明若所述第一切割枪行走异常，此时所述plc控制器向所述第一切割枪发送后退指令，所述第一切割枪根据所述后退指令后退。

若所述第一切割枪后退成功，且所述枪计数累加值减小，则说明切割枪上的枪计数检测元件及控制切割枪的驱动电机、减速机等驱动设备是正常的，所述第一切割枪行走异常是因为其之前的切割位置受阻。若所述第一切割枪后退成功，但所述枪计数累加值还是不变，则说明所述枪计数检测元件受损，但控制切割枪的驱动电机、减速机等驱动设备是正常的。若是上述情况，所述plc控制器向所述第一切割枪重新发送切割指令，并提高所述第一切割枪的枪速，所述第一切割枪接收到切割指令重新进行切割，所述plc控制器继续采集所述第一切割枪的运行数据，监测所述第一切割枪能够正常切割。

若所述第一切割枪后退失败，则说明控制所述第一切割枪的驱动电机或者减速机等驱动设备损坏。若所述第一切割枪后退失败，或者接收重新发送的切割指令后再次行走异常，则所述plc控制器控制所述第二切割枪继续切割，从而代替第一切割枪的切割工作，直至所述钢坯切割完成。

所述plc控制器控制所述第二切割枪代替第一切割枪的切割工作时，需要提高第二切割枪的枪速，当第二切割枪切割完钢坯后，还能够将所述第一切割枪推回至切割原位。

通过本申请中连铸机火切机切割的控制方法，在任一切割枪损坏后，可以由另一切割枪继续切割，无需操作人员手持切割枪进行切坯操作，降低了操作人员的劳动强度，提高了安全性，不会造成连铸机降拉速或卧坯停浇，提高了连铸坯的生产质量和钢水收得率，实现了火切机切割枪正常切坯，提高了火切机系统的稳定性，而且实现了火切机切割的全程自动化控制。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种连铸机火切机切割的控制装置，如图2所示，所述装置包括：plc控制器1、变频器2、驱动电机3、减速机4、切割枪5和枪计数检测元件6，其中：

所述plc控制器1与所述变频器2通讯连接，所述变频器2与所述驱动电机3电连接，所述驱动电机3通过所述减速机4控制所述切割枪5的行走，所述切割枪5上设有所述枪计数检测元件6，所述枪计数检测元件6与所述plc控制器1连接。

所述plc控制器1用于通过所述变频器2控制所述驱动电机3的转动方向及转动速度，还用于实时采集所述切割枪5的运行数据，所述运行数据包括：变频器电压、变频器电流及所述枪计数检测元件中的枪计数累加值，所述plc控制器1根据所述运行数据判断所述切割枪行走是否正常。具体的判断方法已在上述连铸机火切机切割的控制方法中公开，在此不再赘述。其中，本申请中所述枪计数检测元件6包括接近开关，在切割枪前进进行切割时，接近开关不断输出高电平信号给plc控制器，并通过所述plc控制器完成计数。

另外，所述装置还包括上位机7，所述上位机7与所述plc控制器1连接。由所述plc控制器1设定所述变频器2的运行参数，所述运行参数包括：所述驱动电机的额定电压、额定电流、额定功率及转速等，均可通过上位机7的主画面进行设置。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。