專利名稱：連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)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)連鑄領(lǐng)域，是連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)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(jī)在生產(chǎn)前對(duì)連鑄扇形段進(jìn)出口輥縫值進(jìn)行設(shè)定，由于在線直接檢測(cè)困難，因此在生產(chǎn)過(guò)程中不進(jìn)行在線檢測(cè)。由于連鑄生產(chǎn)工況惡劣，生產(chǎn)過(guò)程中連鑄扇形段進(jìn)出口輥縫值會(huì)發(fā)生變化，影響連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。隨著鋼鐵市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，對(duì)連鑄坯質(zhì)量要求越來(lái)越高，本系統(tǒng)的提出能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)鑄扇形段進(jìn)出口輥縫值，為生產(chǎn)合格鑄坯提供保障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它利用傳感器讀取工作時(shí)連鑄機(jī)扇形段的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，并通過(guò)人工智能技術(shù)建模判定連鑄機(jī)扇形段是否處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而保證連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。本發(fā)明的技術(shù)方案是連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它是在現(xiàn)有連鑄機(jī)的扇形段處設(shè)置傳感器采集數(shù)據(jù)，并上傳至控制系統(tǒng)，其特征是:該連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)備包括位移傳感器、壓力傳感器、扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器、扇形段傳動(dòng)電機(jī)、PLC控制系統(tǒng)和扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；位移傳感器、壓力傳感器、扇形段驅(qū)動(dòng)棍壓下位移傳感器和扇形段傳動(dòng)電機(jī)通過(guò)信號(hào)電纜與PLC控制系統(tǒng)導(dǎo)通，PLC控制系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)與扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)導(dǎo)通。所述的位移傳感器有四個(gè)，以兩個(gè)為一組分別設(shè)置在扇形段的進(jìn)口與出口。所述的壓力傳感器設(shè)置在連鑄機(jī)液壓缸內(nèi)部。所述的扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器是4至20mA接口形式的感知元件，它設(shè)置在扇形段驅(qū)動(dòng)輥上，扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器將位移物理量轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)傳輸至PLC控制系統(tǒng)。所述的扇形段傳動(dòng)電機(jī)采用交流變頻控制，并通過(guò)動(dòng)力電纜與交流變頻裝置導(dǎo)通，交流變頻裝置通過(guò)信號(hào)電纜與PLC控制系統(tǒng)導(dǎo)通，扇形段傳動(dòng)電機(jī)采集總線PR0FIBUS-DP信號(hào)并上傳至PLC控制系統(tǒng)。所述的信號(hào)電纜是雙屏蔽專用信號(hào)電纜。所述的PLC控制系統(tǒng)是PLC邏輯控制器，它將采集的信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存在PLC控制器的DB模塊中，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳輸至扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的特點(diǎn)是通過(guò)設(shè)置傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)連鑄機(jī)扇形段的工作狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)人工智能技術(shù)建模判定連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫值以及扇形段驅(qū)動(dòng)輥位置處的輥縫值，從而判定連鑄機(jī)注流導(dǎo)向段是否處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，保證連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。


下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1是連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連接關(guān)系示意圖。圖中:1、位移傳感器；2、壓力傳感器；3、扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器；4、扇形段傳動(dòng)電機(jī)；5、PLC控制系統(tǒng)；6、扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；7、交流變頻裝置。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它是在現(xiàn)有連鑄機(jī)的扇形段處設(shè)置傳感器采集數(shù)據(jù)，并上傳至控制系統(tǒng)，通過(guò)人工智能技術(shù)建模判定連鑄機(jī)注流導(dǎo)向段是否處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而保證連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。這種連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)備包括四個(gè)位移傳感器
1、壓力傳感器2、扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器3、扇形段傳動(dòng)電機(jī)4以及PLC控制系統(tǒng)5和扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6。四個(gè)位移傳感器I是普通的位移傳感器，它們兩個(gè)為一組，分別設(shè)置在扇形段的進(jìn)口與出口，四個(gè)位移傳感器I共同檢測(cè)連鑄機(jī)注流導(dǎo)向段進(jìn)、出口輥縫值，并將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)電纜傳輸至PLC控制系統(tǒng)5。壓力傳感器2設(shè)置在連鑄機(jī)液壓缸內(nèi)，壓力傳感器2是普通的壓力傳感器，用于采集連鑄機(jī)液壓缸的壓力信號(hào)，并通過(guò)信號(hào)電纜上傳至PLC控制系統(tǒng)5。扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器3是4至20mA接口形式的感知元件，它設(shè)置在扇形段驅(qū)動(dòng)輥上，用于監(jiān)測(cè)注流導(dǎo)向段驅(qū)動(dòng)輥位置處的輥縫值，扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器3將位移物理量轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)通過(guò)信號(hào)電纜傳輸至PLC控制系統(tǒng)5。扇形段傳動(dòng)電機(jī)4采用交流變頻控制，并通過(guò)動(dòng)力電纜與交流變頻裝置7導(dǎo)通，交流變頻裝置7通過(guò)信號(hào)電纜與PLC控制系統(tǒng)5導(dǎo)通，扇形段傳動(dòng)電機(jī)4采集總線PR0FIBUS-DP信號(hào)并上傳至PLC控制系統(tǒng)5。以上所述的信號(hào)電纜采用專用雙屏蔽信號(hào)電纜。PLC控制系統(tǒng)5是PLC邏輯控制器，它將采集的信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存在PLC控制器的DB模塊中，采集的信號(hào)包括扇形段進(jìn)出口液壓缸的位移信號(hào)、壓力信號(hào)、扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移信號(hào)以及扇形段傳動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，PLC控制系統(tǒng)5將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳輸至扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6。PLC控制系統(tǒng)可以采用西門(mén)子S7400系列可編程控制器采用S7邏輯梯形圖和匯編語(yǔ)言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。交流變頻裝置可以采用西門(mén)子S120系列交流變頻控制器；扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以采用模擬顯示模塊采用vs.net平臺(tái)設(shè)計(jì)，使用計(jì)算機(jī)顯示。實(shí)時(shí)顯示形式連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫設(shè)定值和連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫檢測(cè)值，包括單條數(shù)值曲線顯示以及兩種曲線實(shí)時(shí)比較。扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6綜合模擬所有信息，并在線判定連鑄機(jī)扇形段是否處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而保證連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。本實(shí)施例沒(méi)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.連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它是在現(xiàn)有連鑄機(jī)的扇形段處設(shè)置傳感器采集數(shù)據(jù)，并上傳至控制系統(tǒng)，其特征是:該連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)備包括位移傳感器(I)、壓力傳感器(2)、扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器(3)、扇形段傳動(dòng)電機(jī)(4)、PLC控制系統(tǒng)(5)和扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(6);位移傳感器(I)、壓力傳感器(2)、扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器(3)和扇形段傳動(dòng)電機(jī)(4)通過(guò)信號(hào)電纜與PLC控制系統(tǒng)(5 )導(dǎo)通，PLC控制系統(tǒng)(5 )通過(guò)以太網(wǎng)與扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(6 )導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述的位移傳感器(I)有四個(gè)，以兩個(gè)為一組分別設(shè)置在扇形段的進(jìn)口與出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述的壓力傳感器(2)設(shè)置在連鑄機(jī)液壓缸內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述的扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器(3)是4至20mA接口形式的感知元件，它設(shè)置在扇形段驅(qū)動(dòng)輥上，扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器(3)將位移物理量轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)傳輸至PLC控制系統(tǒng)(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述的扇形段傳動(dòng)電機(jī)(4)采用交流變頻控制，并通過(guò)動(dòng)力電纜與交流變頻裝置(7)導(dǎo)通，交流變頻裝置(7)通過(guò)信號(hào)電纜與PLC控制系統(tǒng)(5)導(dǎo)通，扇形段傳動(dòng)電機(jī)(4)采集總線PROFIBUS-DP信號(hào)并上傳至PLC控制系統(tǒng)(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述的信號(hào)電纜是雙屏蔽專用信號(hào)電纜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是:所述的PLC控制系統(tǒng)(5)是PLC邏輯控制器，它將采集的信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存在PLC控制器的DB模塊中，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳輸至扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)連鑄領(lǐng)域，是連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其特征是該連鑄機(jī)扇形段進(jìn)出口輥縫的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)備包括位移傳感器、壓力傳感器、扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器、扇形段傳動(dòng)電機(jī)、PLC控制系統(tǒng)和扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；位移傳感器、壓力傳感器、扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下位移傳感器和扇形段傳動(dòng)電機(jī)通過(guò)信號(hào)電纜與PLC控制系統(tǒng)導(dǎo)通，PLC控制系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)與扇形段進(jìn)出口輥縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)導(dǎo)通。它利用傳感器讀取工作時(shí)連鑄機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，并通過(guò)人工智能技術(shù)建模判定連鑄機(jī)注流導(dǎo)向段是否處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而保證連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。
文檔編號(hào)B22D11/16GK103203440SQ201310104270
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)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(qiáng), 溫恒, 薛松, 劉趙衛(wèi), 徐學(xué)華 申請(qǐng)人:中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司