專利名稱：一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)連鑄技術(shù)領(lǐng)域，是一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
連續(xù)鑄造是直接把熔融金屬制成坯料的成熟工藝技術(shù)。傳統(tǒng)連鑄機在生產(chǎn)前對結(jié)晶器運行狀態(tài)進行檢測。由于連鑄生產(chǎn)工況惡劣，生產(chǎn)過程中結(jié)晶器運行狀態(tài)會發(fā)生變化，影響連鑄坯表面質(zhì)量。隨著鋼鐵市場競爭加劇，對連鑄坯質(zhì)量要求越來越高，本方法的提出能夠解決設(shè)備運行狀態(tài)對鑄坯質(zhì)量的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)，利用人工智能技術(shù)建模在線判定連鑄機結(jié)晶器是否處于最佳運行狀態(tài)，從而保證連鑄坯表面質(zhì)量。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)，它在現(xiàn)有連鑄機中設(shè)置傳感器采集數(shù)據(jù)，并上傳至監(jiān)測系統(tǒng)中，其特征是:這種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定方法的硬件包括位移傳感器、壓力傳感器、結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器、結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器、結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)、結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)以及結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)；位移傳感器、壓力傳感器和結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器通過信號電纜與結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)導(dǎo)通，結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器通過信號電纜與結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)導(dǎo)通，結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)導(dǎo)通與結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)通過以太網(wǎng)與結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)導(dǎo)通。所述的位移傳感器共有兩個，分別設(shè)置在連鑄機液壓缸的缸桿左側(cè)和右側(cè)。所述的壓力傳感器共有四個，分別設(shè)置在連鑄機液壓缸內(nèi)的左上、左下、右上和右下四個位置。所述的結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器是4至20mA接口形式的感知元件，設(shè)置在結(jié)晶器冷卻水的進、回水通道處，結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器將溫度物理量轉(zhuǎn)換為模擬量信號輸出至結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)。所述的結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器是4至20mA接口形式的感知元件，設(shè)置在結(jié)晶器銅板表面，結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器通過信號采集轉(zhuǎn)換器將溫度物理量換為模擬量信號輸出至結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)。所述的信號電纜是雙屏蔽專用信號電纜。所述的結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)還與結(jié)晶器本體導(dǎo)通，并直接采集結(jié)晶器本體的振動信號。本發(fā)明的特點是通過傳感器的設(shè)置實時監(jiān)測連鑄機結(jié)晶器的運行狀態(tài)，在線監(jiān)測連鑄機結(jié)晶器振動裝置液壓缸內(nèi)的位移傳感器、壓力傳感器信號以及結(jié)晶器本體振動信號、結(jié)晶器銅板表面溫度、結(jié)晶器冷卻水進回水溫差數(shù)據(jù)，并通過將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控系統(tǒng)，判定連鑄機結(jié)晶器是否在最佳運行狀態(tài)，從而保證連鑄坯表面質(zhì)量。


下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。圖1是連鑄機結(jié)晶器在線運行判定方法的連接關(guān)系示意圖。圖中:1、位移傳感器；2、壓力傳感器；3、結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器；4、結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器；5、結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)；6、結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)；7、結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)；8、信號采集轉(zhuǎn)換器。
具體實施例方式如圖1所示，一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要包括傳感器、PLC控制系統(tǒng)和結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)7。傳感器與PLC控制系統(tǒng)通過雙屏蔽專用信號電纜導(dǎo)通，PLC控制系統(tǒng)與結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)7通過以太網(wǎng)導(dǎo)通。傳感器有兩個位移傳感器1、四個壓力傳感器2、結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器3以及結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器4。兩個位移傳感器I采用普通的位移傳感器，它們分別設(shè)置在連鑄機液壓缸的缸桿左側(cè)和右側(cè)，用于檢測連鑄機液壓缸缸桿的運行狀態(tài)，并將采集的數(shù)據(jù)實時傳輸至結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)3中。四個壓力傳感器2采用普通的壓力傳感器，它們分別設(shè)置在連鑄機液壓缸內(nèi)的左上、左下、右上和右下四個位置，用于檢測連鑄機液壓缸內(nèi)部各處的壓力狀況，并將采集的數(shù)據(jù)實時傳輸至結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)3中。結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器3是4至20mA接口形式的感知元件，它設(shè)置在結(jié)晶器冷卻水的進、回水通道處，結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器3將結(jié)晶器冷卻水的溫度物理量轉(zhuǎn)換為模擬量信號輸出至結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)5。同時，結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)5還直接與結(jié)晶器本體導(dǎo)通，并直接采集結(jié)晶器本體的振動信號，包括振幅、振頻和偏斜角。結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器4是4至20mA接口形式的感知元件，設(shè)置在結(jié)晶器銅板表面，結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器4通過信號采集轉(zhuǎn)換器8將結(jié)晶器銅板表面溫度物理量換為模擬量信號輸出至結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)6。結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)5與結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)6通過以太網(wǎng)與結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)7導(dǎo)通，結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)7接收兩個PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，綜合模擬后在線判定連鑄機結(jié)晶器是否處于最佳運行狀態(tài)，從而保證連鑄坯表面質(zhì)量。結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng):硬件采用西門子S7400可編程控制器和西門子458控制器軟件采用S7邏輯梯形圖、匯編語言及CFC功能圖進行軟件設(shè)計。結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng):硬件采用西門子S7300可編程控制器軟件采用S7邏輯梯形圖、匯編語言。結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng):模擬顯示模塊采用vs.net平臺設(shè)計，使用計算機顯示。結(jié)晶器工藝設(shè)定振幅、頻率和波形曲線與檢測到的振幅、頻率和波形曲線，并對各參數(shù)曲線進行實時比較，根據(jù)工藝設(shè)定值判別結(jié)晶器振動系統(tǒng)是否處于最佳振動工作狀態(tài)；顯示結(jié)晶器銅板工藝設(shè)定最佳溫度分布布置圖，與安裝在結(jié)晶器銅板上的熱電偶實時檢測到結(jié)晶器銅板溫度分布進行比較，智能算法判別結(jié)晶器是否處于最佳冷卻工作狀態(tài)；根據(jù)上面兩項內(nèi)容綜合判定結(jié)晶器是否處于最佳工作狀態(tài)。本實施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
權(quán)利要求
1.一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)，它在現(xiàn)有連鑄機中設(shè)置傳感器采集數(shù)據(jù)，并上傳至監(jiān)測系統(tǒng)中，其特征是:這種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)的硬件包括位移傳感器(I)、壓力傳感器(2)、結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器(3)、結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器(4)、結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)(5)、結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)(6)以及結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(7);位移傳感器(I)、壓力傳感器(2)和結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器(3)通過信號電纜與結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)(5)導(dǎo)通，結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器(4)通過信號電纜與結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)(6)導(dǎo)通，結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)(5)導(dǎo)通與結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)(6)通過以太網(wǎng)與結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(7)導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)，其特征是:所述的位移傳感器(I)共有兩個，分別設(shè)置在連鑄機液壓缸的缸桿左側(cè)和右側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)，其特征是:所述的壓力傳感器(2)共有四個，分別設(shè)置在連鑄機液壓缸內(nèi)的左上、左下、右上和右下四個位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)，其特征是:所述的結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器(3)是4至20mA接口形式的感知元件，設(shè)置在結(jié)晶器冷卻水的進、回水通道處，結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器(3)將溫度物理量轉(zhuǎn)換為模擬量信號輸出至結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)，其特征是:所述的結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器(4)是4至20mA接口形式的感知元件，設(shè)置在結(jié)晶器銅板表面，結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器(4)通過信號采集轉(zhuǎn)換器(8)將溫度物理量換為模擬量信號輸出至結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)，其特征是:所述的信號電纜是雙屏蔽專用信號電纜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)，其特征是:所述的結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)(5)還與結(jié)晶器本體導(dǎo)通，并直接采集結(jié)晶器本體的振動信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)連鑄技術(shù)領(lǐng)域，是一種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定系統(tǒng)。其特征是這種連鑄機結(jié)晶器在線運行判定方法的硬件包括位移傳感器、壓力傳感器、結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器、結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器、結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)、結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)以及結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)；位移傳感器、壓力傳感器和結(jié)晶器冷卻水溫度傳感器通過信號電纜與結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)導(dǎo)通，結(jié)晶器銅板溫度測量傳感器通過信號電纜與結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)導(dǎo)通，結(jié)晶器振動PLC系統(tǒng)導(dǎo)通與結(jié)晶器漏鋼預(yù)報PLC系統(tǒng)通過以太網(wǎng)與結(jié)晶器運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)導(dǎo)通。該方法在線判定連鑄機結(jié)晶器是否處于最佳運行狀態(tài)，從而保證連鑄坯表面質(zhì)量。
文檔編號B22D11/16GK103203441SQ20131010433
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者高琦, 李新強, 溫恒, 薛松, 劉趙衛(wèi), 徐學(xué)華 申請人:中國重型機械研究院股份公司