[发明专利]交流伺服驱动的铸铁型材水平连铸机控制系统及其方法

说明书

本发明涉及水平连铸机控制技术领域，具体公开一种交流伺服驱动的铸铁型材水平连铸机控制系统及其方法，包括PLC控制器与PLC控制器连接的交流伺服系统，所述交流伺服系统上连接交流伺服电机，所述交流伺服电机与PLC控制器之间通过光电编码器连接；所述光电编码器与所述交流伺服系统连接，所述PLC控制器上还连接有触摸屏。本发明的优点是，交流伺服驱动的铸铁型材水平连铸机控制系统及其方法，其在于提供大功率交流伺服水平连铸机系统。满足水平连铸伺服驱动系统的动、静态特性品质要求：实现连铸机控制的快速跟踪性和准确定位，特别多辊电机的同步控制。

技术领域

本发明涉及水平连铸机控制技术领域，特别是指一种交流伺服驱动的铸铁型材水平连铸机控制系统及其方法。

背景技术

铸铁水平连铸的驱动系统和拉坯参数的控制精度是确保铸铁水平连铸作业的进一步高效化和拉坯质量的关键因素，拉坯质量取决于铸坯速度相关的参数(拉、推程量，中停时间和拉坯频率等)的控制，这些控制要求设备能够准确地执行工艺设计的牵引动作，易于调节牵引过程中适应各阶段拉坯工艺的工艺参数，特别是牵引动作的再现性和多辊伺服驱动的同步性。

目前,在我国内的实现水平连铸机拉坯控制主要采用的是液压伺服或直流伺服控制系统，这类系统存在着控制精度不高(拉、推程量)，致使每次的拉、推程量不一致(步距不均)，影响拉坯质量，或导致质密度下降，甚至可能产生“拉漏”的事故。

因此采用大扭矩高精度驱动系统和优化的控制系统是实现高质量拉坯控制的必要条件，交流变频伺服控制系统是铸铁型材水平连铸机控制的理想设备，提高了系统的控制精度和可靠性,既克服了液压伺服控制系统稳定性和同步性差、难于维护的缺点，又避免了直流伺服控制系统整流电路复杂、直流电机机械整流子易磨损的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种交流伺服驱动的铸铁型材水平连铸机控制系统及其方法，其在于提供大功率交流伺服水平连铸机系统。满足水平连铸伺服驱动系统的动、静态特性品质要求：实现连铸机控制的快速跟踪性和准确定位，特别多辊电机的同步控制。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：交流伺服驱动的铸铁型材水平连铸机控制系统，包括PLC控制器与PLC控制器连接的交流伺服系统，所述交流伺服系统上连接交流伺服电机，所述交流伺服电机与PLC控制器之间通过光电编码器连接；所述光电编码器与所述交流伺服系统连接，所述PLC控制器上还连接有触摸屏。

一种使用上述交流伺服驱动铸铁水平连铸机控制方法，

S1，PLC控制器采集水平连铸机温度与拉坯材质、棒径推算出优化的拉拔参数，生成伺服驱动脉冲序列，控制交流伺服系统按工艺要求进行间歇运动；

S2，交流伺服系统控制水平连铸机拉坯一个周期内分为拉拔阶段、停歇阶段、反推阶段、反推间歇阶段，

S3、伺服电机的运动划分为加速、恒速和减速阶段，T为一个周期的拉拔时间，T1、T3升降频时间。

假定伺服电机每圈的脉冲数为N，电机的转速为V，单位r/m，拉拔时间为t，

电机转动频率的表达式为：

电机在给定时间内的脉冲数为n：

升降频段的脉冲数n1：

n₁＝(F_max-F_min)/ΔF (3)

恒频段的脉冲数为n2：

n₂＝n-2n₁