板坯連鑄機自動控制及跟蹤系統的開發

張振雨

摘 要：現代科學的進步，同時也推動了我國連續鑄鋼技術的高速發展，現代企業的鋼廠如今大多都是運用了板坯連鑄機所煉制出來的鋼水。因為這一舉措，使得這些企業在鋼鐵市場有了一定的效果。專家通過針對板坯連鑄機的自動控制及優化跟蹤系統，更加提高了本有的工作效率，提高了企業的競爭力。

關鍵詞：連鑄機;監控;自動化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.016

0 引言

我國唐鋼一煉鋼將原有的1、2號小板坯連鑄機改建為一座大板坯連鑄機，它在原來的基礎上加大了鑄坯連鑄機鑄坯斷面和拉坯速度，更是在板坯連鑄機的自動化上有所突破。該項目的實施，使得唐鋼煉鋼的潛能以及產能得到了充分的發揮和釋放。這一實例，足以看出板坯連鑄機的重要性，更加體現出如今板坯連鑄機對于自動化要求的必要性。

1 連鑄工藝的基本介紹

將精煉處理完成的鋼水吊放在鋼包回轉臺上，通過操作鋼包蓋操作機構用包蓋將其蓋上然后轉移到澆筑模具位置，等待開始澆筑。需等待拉矯機、振動臺檢查全部合格后，才可以轉入中間罐。注意鋼包需保護套管，用氬氣密封引錠桿頭部。中間包轉到澆筑位置，對接完成后打開鋼包滑動水口，注入中間包。中間包中鋼水到達一定高度和重量后，注入結晶器。通過結晶器控制檢測系統運用結晶器進行電磁攪拌、振動，同時開啟二冷自動控制，氣水霧化進行二次冷卻。用拉矯機開始拉坯。在引錠桿離開鑄坯向導后，很快的被送到收納輥道進入收納裝置存放。一次切割機處理后會將鑄坯切割成為倍尺坯，做商標最后進入二次切割，根據需要的尺寸用火焰切割進行切割，最后運用運輸輥道運出。選擇熱送、堆剁或者緩冷。

2 連鑄機自動化配置和功能

（1）連鑄機的自動化系統的配置。我們考慮電控設備的配備時，應該以流為單位，通過編輯程序控制器來設置各自獨立的主干控制裝置，防止其中某一流發生故障時，影響其他流的正常工作進度。主要干線控制裝置應具備屬于自己的數據總線和I/O遠距離擴展總線，達到電控系統與上位計算機與儀表控制系統的數據的統一。應在除了主控室設置操作監視設備以外，還應該在其他系統操作的房間也配備操作監控設備。此外，主干裝置的I/O電表，要留有多余的空間，在隨著科學工藝的進步，可能會涉及到系統的變更和擴展，必須有多余系統空間，保持設備的及時跟進，緊跟潮流。啟用備用主干線，主干線控制裝置通常都采用冗余方式，在一套系統設備運行時，要有另一套設備處于熱線備用狀態，考慮到電控設備出現故障時，可以隨時接上設備維持正常運轉。

（2）過程監控檢測器。當前情況下，檢測器是連鑄控制系統的重要部分，檢測器提供的信號是我們通過它可以了解到設備裝置的起動、減速、增速、制動、停止這些基礎運行狀態最簡單最直接的方式。常用的檢測器有：光電檢測器、脈沖發生器、自整角機、接近開關、微波檢測器、無線感應位置檢測器、旋轉式分解器等。這里我們主要探討一下脈沖發生器，當前生產工藝中，有很多新型的檢測技術，其中脈沖檢測就是其中一種，研究人員通過脈沖測試來檢測，給待測器件加載單個或一系列脈沖，或者給待測器件一個特定的速率加載一些已經研究的數據矢量，從而達到測試這個待測器件的性能目的。

（3）過程監控自動化系統的主要功能。通過“三電一體化”的設計思想，連鑄機可以做到處理大量開關信息，并對模擬信號做出快速反應，計算機過程監控可以自動完成拉矯、澆筑平臺、ASTC、結晶器振動、二次冷卻、自動送入輥道等一系列操作的監控操作。然后通PLC系統完成一系列電器設備的檢測。如：引錠系統、拉矯機、結晶器、輥道等。監控系統根據從現場監測的規定限位，到達一定位置后啟動限位開關進行連鎖控制。

3 跟蹤系統的概念和設備管理

（1）跟蹤系統的概念。傳統意義上，連鑄機的跟蹤系統是指針對生產工藝在各種運轉模式下的產生的跟蹤值以及對連鑄機產生的跟蹤值對鑄機達到跟蹤控制、監視的效果。在生產線上的運轉模式分為：準備、引送錠、保持、澆注、澆注結束等幾種。跟蹤系統就是將對鑄機的這幾種運轉模式進行跟蹤并計值，并根據跟蹤所產生的數據值進行夾緊輥的移動、二次冷卻扇形段切斷閥的開、閉及碰水量改變等一些自動生產操作，從而實現連鑄機生產的自動化。

（2）跟蹤系統的配置。常規的跟蹤系統包括：脈沖發生器的管理和各種模式下的跟蹤和計數。

1）脈沖發生器的工作方式有也有兩種：自動和手動方式，其方式可以通過WSA上進行切換，一般脈沖發生器有多個都同時作用于跟蹤系統上，但同一時刻，只能采集一臺PG的工作脈沖，另外兩個并不能被采集，確保一個在不能采集也能采集到其余脈沖發生器的采集信息，也不會產生數據分析矛盾。

2）跟蹤和計值是PG通過以太網和遠程的I/O網絡將PLC系統采集的信息集中處理后，產生事實的數據文件、趨勢文件、報警記錄文件等實質性文件，可以通過監控生產工藝過程和設備運行狀態給予生產操作人員必要的操作指導，并對現場實施精準的控制。同時通過自動記錄的故障報警記錄、可以準確的看到關鍵設備的恢復時間，為故障和事故提供真實有力的依據和線索。此外，還備有專業的二次冷卻水的參數，可以提高在線調整二次冷卻配水的可行度。

4 自動化配置的優化目標

通過了解自動化配置的設備和運行模式分析，進一步提高自動化設備方面提出一些設想和追求目標，來完善業界新標準這一最終目標。針對檢測器進行優化，我們應該考慮到一個發生器的三個關鍵性的特性：靈活性、保真性和易用性。靈活性主要體現在當我們改變一個參數，所得到的計數值也會相應的產生變化 ，當改變的參數變得更加微小，檢測器仍然能得到更加精準的變化時，就是屬于靈活性較強的特性。通過這個微小變化我們能更加準確的實施操作，這就是更加優化了我們自動化系統的追蹤和控制。

5 結語

在當前時代背景下，各行各業對于電子技術的運用、機電一體化及其控制的應用都包含其中，在煉鋼產業這個大環境中也不例外，在節省能源的前提下對產業自動化控制系統，生產系統的自動化優化是每個業界先鋒都應考慮的重要問題，它有利于我國經濟的發展，更有利于社會文明的進步。

參考文獻：

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