[发明专利]连铸机铸流跟踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及连铸机的铸流跟踪系统

背景技术

连铸过程是钢铁生产中炼钢与轧钢之间的经典转换工艺，其质量的好坏直接影响轧钢产品的成才率和品质。而铸流系统是连铸工艺的关键和主要环节。从工艺区域上划分，铸流系统包括引锭杆存放和输送装置、结晶器、一冷水、拉矫机(扇形段)、二冷水、脱坯辊、引锭杆接收装置等。其工艺过程主要任务为收送引锭杆，板坯及引锭杆位置跟踪，脱锭控制，钢坯液芯跟踪，一次和二次冷却水、拉坯速度控制、ASTC控制等。这些工艺过程的实现都离不开引锭杆与铸流的跟踪。铸坯或引锭杆通过各段拉矫机(扇形段)夹送辊在扇形段中穿行。引锭杆和铸坯在扇形段中的准确位置以及铸坯的浇铸长度是连铸系统正常运转的重要参数，因此建立一套铸流跟踪系统以测量铸坯和引锭杆在扇形段中的实际位置及铸坯的浇铸长度，是十分重要的。

常用的铸流跟踪系统具有如下缺陷：

1)测量过程不安全：扇形段区域高温多水，直接测量铸坯和引锭杆在扇形段中的实际位置及铸坯的浇铸长度非常危险；

2)测量结果不精确：一般采用某个编码器加上末端扇形段出口的位置开关校准来实现，这种方案由于过于依赖一台电机设备及编码器，精度差且积累误差大，容易造成跟踪紊乱甚至失去跟踪目标，这在浇铸过程中是非常危险的；

3)信号源单一，系统不安全、没有解决信号源基准识别和切换问题、以及由机械辊磨损造成的跟踪数据误差补偿、精准处理信号源的溢出问题，并未对跟踪数据的安全处理分发给连铸各用户。

因此，有必要提供一种改进的连铸机铸流跟踪系统来克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的是克服通常跟踪系统的测量过程不安全、测量结果不精确、信号源单一造成的系统不安全因素、解决信号源基准识别和切换问题；解决由机械辊磨损造成跟踪数据误差补偿、精准处理信号源溢出，对跟踪数据安全处理，分发给连铸各用户。

为了实现上述目的，本发明提供了一种连铸机铸流跟踪系统，包括：

编码器组，包括对应安装于多个扇形段驱动电机后轴的多个编码器，每个编码器随对应的扇形段驱动电机一起旋转，编码器每转一圈产生固定数目的脉冲；

人机接口单元，用于根据机械辊磨损情况确定驱动辊实际直径；

可编程逻辑控制器，与编码器组以及人机接口单元连接，用于根据每个编码器产生的脉冲以及人机接口单元确定的驱动辊实际直径计算铸坯和引锭杆在扇形段中的实际位置及铸坯的浇铸长度。

在本发明的一个实施例中，所述可编程逻辑控制器包括：

高速计数模板，与每个编码器连接，用于接收各个编码器产生的脉冲，将各个编码器产生的脉冲分别进行累计计数；

信号源正确识别与筛选模块，与高速计数模板连接，用于对每个编码器，将高速计数模板对其累计的脉冲数转换成速度，当任一编码器转换的速度与系统给定速度的差值在指定范围内时，将该编码器确定为当前正确信号源；

跟踪计算模块，与信号源正确识别与筛选模块以及人机接口单元连接，用于对信号源正确识别与筛选模块确定的每个当前正确信号源，根据高速计数模板对其累计的脉冲数、以及人机接口单元确定的驱动辊实际直径计算铸坯和引锭杆在扇形段中的实际位置及铸坯的浇铸长度。

在本发明的再一实施例中，所述可编程逻辑控制器还包括：

信号源计数溢出处理模块，与高速计数模板以及跟踪计算模块连接，用于当高速计数模板对一编码器累计的脉冲数超出预置脉冲数时，将对应于该编码器的溢出位加1，此时高速计数模板重新对该编码器累计脉冲，

则，跟踪计算模块还根据信号源计数溢出处理模块对该编码器的溢出位计算铸坯和引锭杆在扇形段中的实际位置及铸坯的浇铸长度。

在本发明的又一实施例中，所述可编程逻辑控制器还包括：

跟踪分类处理模块，与跟踪计算模块连接，用于将跟踪计算模块计算的铸坯和引锭杆的实际位置及铸坯的浇铸长度根据不同生产模式进行数据转换；

分送连铸用户数据模块，与跟踪分类处理模块连接，用于将跟踪分类处理模块转换的数据分发给连铸不同用户。

与现有技术相比，本发明连铸机铸流跟踪系统的优点是：

1)通过多个编码器、高速计算模板、信号源计数溢出处理模块、信号源正确识别与筛选模块、跟踪计算模块成功测量坯和引锭杆在扇形段中的实际位置及铸坯的浇铸长度；

2)多个编码器对应置于多个扇形段驱动电机后轴，测量过程安全；

3)采用多个编码器，随对应扇形段驱动电机同步旋转并分别各自产生计数脉冲，同时检测铸坯或引锭杆行程情况，多点检测的相互备用，比单点检测安全可靠；