一種精確控制連鑄機換水口影響鑄坯的裝置的制作方法

本實用新型屬于連鑄生產過程控制技術領域，特別涉及一種精確控制連鑄機換水口影響鑄坯的裝置。

背景技術：

現階段國內鋼鐵企業目前采用人工目測的方式決定換水口時機，根據生產經驗去除非穩態澆注的鑄坯，受人員經驗影響隨機性很大，很難精確控制換水口的時機以及精確去除非穩態澆注的鑄坯。導致大量短尺鑄坯的出現，把非穩態鑄坯當做合格鑄坯發給軋制工序，把穩態澆注鑄坯當做不合格鑄坯去除的現象發生。因此精確控制連鑄生產過程中更換中包下水口的時機減少短尺的鑄坯支數的產生以及準確把換水口時產生的非穩態鑄坯有效去除，對降低消耗、確保產品內部質量具有重要意義。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種精確控制連鑄機換水口影響鑄坯的裝置，解決了目前采用人工目測、憑經驗換水口方式產生不足的問題。精確控制換水口時機以及去除非穩態鑄坯。

本實用新型包括：鑄坯抱夾裝置控制2位五通電磁閥1、換水口開始按鈕2、換水口結束按鈕3、換水口執行順序電源4、控制鑄坯切割裝置中間繼電器5、換水口執行順序模塊6、工業控制計算機7。換水口執行順序模塊6與工業控制計算機7通過數據線連接；鑄坯抱夾裝置控制2位五通電磁閥1、換水口開始按鈕2、換水口結束按鈕3、換水口執行順序電源4和控制鑄坯切割裝置中間繼電器5分別通過電線與換水口執行順序模塊6連接。

所述換水口執行順序模塊6為PLC，所述換水口執行順序電源4一端與所述換水口執行順序模塊6連接，所述換水口執行順序電源4另一端與所述鑄坯抱夾裝置控制2位五通電磁1、換水口開始按鈕2和換水口結束按鈕3的一端并聯，所述鑄坯抱夾裝置控制2位五通電磁閥1、換水口開始按鈕2和換水口結束按鈕3的另一端分別與所述換水口執行順序模塊6的第一觸點、第二觸點和第三觸點連接，所述控制鑄坯切割裝置中間繼電器5一端與所述換水口執行順序模塊6的M觸點連接，所述控制鑄坯切割裝置中間繼電器5另一端與所述換水口執行順序模塊6的Q4.5觸點連接。

點擊換水口預約按鈕(在工業控制計算機操作畫面中)，采集鑄坯抱夾緊裝置控制2位五通電磁閥1信號，通過電線連接輸出給換水口執行順序模塊6，經工業控制計算機7執行順序處理倒計時回零后，按換水口開始按鈕2通過電線連接輸出給換水口執行順序模塊6，換水口完畢后按換水口結束按鈕3給換水口執行順序模塊6，經工業控制計算機7處理后發出信號給控制鑄坯切割裝置中間繼電器5，從而控制鑄坯切割。

本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是：

通過計算機建立換水口執行順序，利用人機界面語言WINCC建立換水口窗口并將其整合到連鑄主控室電腦畫面，預設計算機執行順序能根據換水口時的工況自動計算出需去除鑄坯尺寸長度并將信號傳遞到火焰切割系統進行自動切割去除非穩態澆注鑄坯。該實用新型能精確去除換水口時非穩態澆注的鑄坯同時杜絕了短尺鑄坯的存在，有力的確保了鑄坯質量以及降低了鑄坯割廢。

本實用新型中換水口過程計算機執行順序的建立原理：

當中包水口使用時間達到要求準備更換時輸入鑄坯定尺長度d(m)，然后點擊“換水口預約按鈕”，等到鑄坯抱夾裝置發出抱夾信號后計算機自動結合當前流拉速V(m/min)、連鑄機鑄坯火焰切割點至結晶器液面鑄坯長度L(m)、計劃得到完整定尺鑄坯支數N(支)，進行計算后得出可進行換水口操作的時間T(s)，開始倒計時提醒，倒計時回零后通知操作工換水口并點擊換水口開始按鈕，操作工換完水口后，主控工點擊換水口結束按鈕，計算機自動結合換水口時所使用的時間t(s)、換水口時的拉速v(m/min)計算出非穩態澆注鑄坯尺寸長度s(m)，結合鋼種質量要求增加的額外鑄坯去除長度l(m)，計算出需去除鑄坯尺寸長度S(m)并將信號傳遞到火焰切割系統進行自動切割去除非穩態澆注鑄坯，將此工作順序通過計算機整合。

本實用新型的優點在于：可精確控制連鑄生產過程中更換中包下水口的時機，減少短尺的鑄坯支數的產生，準確把換水口時產生的非穩態鑄坯有效去除，對降低消耗、確保產品內部質量具有重要意義。

附圖說明

圖1為部件連接關系示意圖。其中，鑄坯抱夾裝置控制2位五通電磁閥1、換水口開始按鈕2、換水口結束按鈕3、換水口執行順序電源4、控制鑄坯切割裝置中間繼電器5、換水口執行順序模塊6、工業控制計算機7。

圖2為工業控制計算機控制順序流程圖。

圖3為PLC接線圖。其中，鑄坯抱夾裝置控制2位五通電磁閥1、換水口開始按鈕2、換水口結束按鈕3、換水口執行順序電源4、控制鑄坯切割裝置中間繼電器5、換水口執行順序模塊6。

具體實施方式

一種精確控制連鑄機換水口影響鑄坯的裝置，包括：鑄坯抱夾裝置控制2位五通電磁閥1、換水口開始按鈕2、換水口結束按鈕3、換水口執行順序電源4、控制鑄坯切割裝置中間繼電器5、換水口執行順序模塊6、工業控制計算機7。換水口執行順序模塊6與工業控制計算機7通過數據線連接；鑄坯抱夾裝置控制2位五通電磁閥1、換水口開始按鈕2、換水口結束按鈕3、換水口執行順序電源4和控制鑄坯切割裝置中間繼電器5分別通過電線與換水口執行順序模塊6連接。

圖3中，所述第一觸點為I0.0，所述第二觸點為I0.1，所述第二觸點為I0.3，所述第四觸點為Q4.5，所述中間繼電器觸點為M。

換水口執行順序模塊6具體連接情況為：換水口執行順序電源4一端與換水口執行順序模塊6連接，換水口執行順序電源4另一端與鑄坯抱夾裝置控制2位五通電磁1、換水口開始按鈕2和換水口結束按鈕3的一端并聯，鑄坯抱夾裝置控制2位五通電磁閥1、換水口開始按鈕2和換水口結束按鈕3的另一端分別與換水口執行順序模塊6的第一觸點、第二觸點和第三觸點連接，控制鑄坯切割裝置中間繼電器5一端與換水口執行順序模塊6的M觸點連接，控制鑄坯切割裝置中間繼電器5另一端與換水口執行順序模塊6的Q4.5觸點連接。

本實用新型中，換水口執行順序模塊6采用現有的西門子電氣廠家生產的CPU315模塊，型號：6ES7315-2AG10-0AB0和數字量輸入模塊，型號：6ES7321-1BH02-0AA0/數字量輸出模塊，型號：6ES7322-1BH01-0AA0采用背板總線連接。

換水口執行順序模塊6與工業控制計算機7通過采用profibus-DP通訊連接。而其他裝置如按鈕、繼電器、順序電源和工業控制計算機均采用本領域常規設備即可，都能到達本申請的技術效果。

具體步驟為：

1、根據鑄機圖紙和實際測量，精確掌握鑄坯火焰切割點至結晶器液面鑄坯長度L(28.56m)。

2、連鑄機定尺d：11.5m，N＝L/d＝28.56m/11.5m＝2.48支，為保證最小割廢量應湊整N＝3支定尺后換水口。

3、連鑄機每流當前拉速V＝1.8m/min，從火焰切割槍抱夾抱住鑄坯開始，湊整N＝3支定尺鑄坯還需要時間T(s)＝(d×N-L)÷V＝(11.5m×3支-28.56m)÷1.8m/min＝3.3min＝198s。若此時開始換水口，假設t(s)＝40s換完，則此期間產生的非穩態鑄坯長度s(m)＝V×t/60＝1.8m/min×40s/60＝1.2m。為確保換水口過程中受影響鑄坯嚴格剔除，穩定鑄坯質量，增加額外鑄坯去除長度l(m)＝0.3m。則需要切除鑄坯長度為S(m)＝s(m)+l(m)＝1.2m+0.3m＝1.5m。

4、將以上控制順序通過工業控制計算機7進行整合并利用人機界面語言WINCC建立換水口預約窗口并將其整合到連鑄主控室電腦畫面。每次當火焰切割槍抱住鑄坯的信號給出后，畫面窗口開始根據定尺湊整所差的長度，結合當前拉速，得出還需要的時間，顯示換水口操作倒計時。倒計時到后主控工通過擴音器給出換水口指令，操作工開始換水口。

5、換水口結束，操作工給出換水口結束信號，程序根據換水口期間拉速結合換水口時間，得出期間產生的非穩態鑄坯長度，并適時發出切割控制信號把非穩態鑄坯切除。