一種無位移傳感器連鑄機扇形段控制的方法與流程

本發明涉及一種無位移傳感器連鑄機扇形段控制的方法，屬于鋼鐵冶煉技術領域。

背景技術：

扇形段是連鑄機的核心設備，其控制系統的穩定性及精度直接決定到鑄坯質量、生產效率。而隨著扇形段機械設備的逐漸成熟，其控制系統的重要地位漸漸凸顯出來，人們在不斷尋求更穩定、更精準的扇形段控制方法。但是，已有技術存在的問題仍沒有徹底解決，例如：某企業板坯連鑄機，其扇形段控制系統是采用安裝在3、6、9、11段上的位移傳感器來實現送引錠、拉坯、鑄坯冷卻等功能；自生產以來由于傳感器的故障，曾導致了以下事故：（1）引錠桿無法自動送入，必須人工送引錠，增加了澆次準備時間；（2）拉坯開始后鑄坯跟蹤失靈，冷卻水控制混亂，導致漏鋼事故；（3）傳感器電源故障，所有位移傳感器失效，造成生產中斷。扇形段是板坯連鑄機的核心設備，其穩定性的高低直接影響到連鑄機的作業率。扇形段主要包括：電氣設備、機械設備、液壓設備。其中電氣設備又分為傳動部分和控制部分，因傳動部分為每段內外弧單獨傳動，所以單個電機或變頻器出問題后，對整個系統影響不大，而整個扇形段的控制部分為一個整體，一旦出現問題就可能造成生產中斷，熱停工等事故。所以控制系統的可靠性對于保證生產穩定尤為重要。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種無位移傳感器連鑄機扇形段控制的方法，用扇形段驅動變頻器的速度信號進行控制，避免位移傳感器故障而影響生產，降低控制系統的故障，保證生產的穩定進行，節省故障處理時間及維護費用，解決背景技術存在的上述問題。

本發明的技術方案是：

一種無位移傳感器連鑄機扇形段控制的方法，當扇形段位移傳感器故障時，采用驅動輥速度替代位移傳感器進行控制；包含如下步驟：

a采集變頻器速度值，扇形段控制plc與傳動變頻器通訊采用工業現場總線profibus-dp，plc通過讀取變頻器的狀態，得到變頻器的速度，此速度為電機的轉速，也就是扇形段驅動輥角速度；

b將扇形段驅動輥角速度轉換成線速度，由減速機傳動比、輥徑、單位轉換計算完成；

c采用力矩補償系數對變頻器的速度進行補償，得到與電機實際轉速相符的轉速；由于整個扇形段系統運行過程中，各段驅動輥力矩不同，從變頻器中讀取的速度值與電機實際的轉速存在差別，考慮力矩對轉速的影響，通過實際數據記錄總結、分析和計算，得出力矩補償系數；

d結合送引錠及拉鋼控制要求，編制無位移傳感器連鑄機扇形段控制程序；

e在連鑄機扇形段控制系統中運行上述控制程序，實現無位移傳感器與有位移傳感器連鑄機扇形段控制過程的互投；當扇形段位移傳感器故障時，采用驅動輥速度替代位移傳感器進行控制。

所述力矩補償系數x，通過如下公式得到：

（0.0167-0.0158）/x=（30-10）/1

得x=0.000045，得力矩補償系數為0.000045。

在正常生產時，投入本發明的跟蹤模式，送引錠及拉鋼均正常，且達到了工藝技術要求，效果要好于已有技術的控制方法。本發明實現了位移傳感器故障時及時投入，降低設備故障，保證了生產的穩定運行。

本發明的有益效果是：用扇形段驅動變頻器的速度信號進行控制，避免位移傳感器故障而影響生產，降低控制系統的故障，保證生產的穩定進行，節省故障處理時間及維護費用。

附圖說明

圖1是本發明控制框圖；

圖2是本發明實施例變頻器狀態字示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過實施例對本發明做進一步說明。

一種無位移傳感器連鑄機扇形段控制的方法，當扇形段位移傳感器故障時，采用驅動輥速度替代位移傳感器進行控制；包含如下步驟：

a采集變頻器速度值，扇形段控制plc與傳動變頻器通訊采用工業現場總線profibus-dp，plc通過讀取變頻器的狀態，得到變頻器的速度，此速度為電機的轉速，也就是扇形段驅動輥角速度；

b將扇形段驅動輥角速度轉換成線速度，由減速機傳動比、輥徑、單位轉換計算完成；

c采用力矩補償系數對變頻器的速度進行補償，得到與電機實際轉速相符的轉速；由于整個扇形段系統運行過程中，各段驅動輥力矩不同，從變頻器中讀取的速度值與電機實際的轉速存在差別，考慮力矩對轉速的影響，通過實際數據記錄總結、分析和計算，得出力矩補償系數；

d結合送引錠及拉鋼控制要求，編制無位移傳感器連鑄機扇形段控制程序；

e在連鑄機扇形段控制系統中運行上述控制程序，實現無位移傳感器與有位移傳感器連鑄機扇形段控制過程的互投；當扇形段位移傳感器故障時，采用驅動輥速度替代位移傳感器進行控制。

所述力矩補償系數x，通過如下公式得到：

（0.0167-0.0158）/x=（30-10）/1

得x=0.000045，得力矩補償系數為0.000045。

在正常生產時，投入本發明的跟蹤模式，送引錠及拉鋼均正常，且達到了工藝技術要求，效果要好于已有技術的控制方法。本發明實現了位移傳感器故障時及時投入，降低設備故障，保證了生產的穩定運行。

在實施例中，采集變頻器速度值，扇形段控制plc與傳動變頻器通訊采用工業現場總線profibus-dp，plc通過讀取變頻器的狀態字即可得到變頻器的實際速度值，由于通訊網絡已經構建好，我們只需在plc中編寫讀取狀態字的程序即可得到變頻器的速度，此速度為電機的轉速。變頻器狀態字參見附圖2，可以從變頻器狀態字中讀取速度值，供下一步使用。

將扇形段驅動輥角速度轉換成線速度，由減速機傳動比、輥徑、單位轉換計算完成。上述計算過程是本領域公知公用的技術內容。

根據控制要求編寫計算機程序，也是本領域公知公用的技術內容。

技術特征：

技術總結
本發明涉及一種無位移傳感器連鑄機扇形段控制的方法，屬于鋼鐵冶煉技術領域。技術方案是：當扇形段位移傳感器故障時，采用驅動輥速度替代位移傳感器進行控制；采集變頻器速度值，此速度為電機的轉速，也就是扇形段驅動輥角速度；將扇形段驅動輥角速度轉換成線速度，由減速機傳動比、輥徑、單位轉換計算完成；采用力矩補償系數對變頻器的速度進行補償，得到與電機實際轉速相符的轉速。本發明的有益效果是：用扇形段驅動變頻器的速度信號進行控制，避免位移傳感器故障而影響生產，降低控制系統的故障，保證生產的穩定進行，節省故障處理時間及維護費用。

技術研發人員：王新寶;王金龍;劉玉偉;谷輝格;胡燕北;郭曉俊;李國華
受保護的技術使用者：河鋼股份有限公司承德分公司
技術研發日：2017.04.01
技術公布日：2017.09.08