一种中间包钢水控流装置的自动测试系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种中间包钢水控流装置的自动测试系统，包括用于控制中间包水口的控流机构、以及对所述控流机构进行驱动的驱动装置以及对所述驱动装置进行控制和调节的开度控制模块，其特征在于，包括：用于进行自动测试的测试子系统、用于对测试结果进行分析的分析子系统以及工业以太网，所述测试子系统与所述分析子系统通过工业以太网进行数据通信。另外，本发明专利技术还涉及一种中间包钢水控流装置的自动测试方法。用于取代现有技术中的人工测试，提升了对中间包钢水控流装置的状态监测水平，提高了控流系统的稳定性。

Automatic test system and method for tundish water controlled flow device

The present invention relates to an automatic test system for tundish flow control devices, including those used to control the tundish nozzle flow control mechanism and flow control mechanism of drive and control and regulate the opening of the control module of the driving device of the, which is characterized in that: for, including testing of automatic testing system, subsystem and industrial Ethernet used for analysis of the test results, the testing subsystem and the analysis subsystem for data communication via industrial ethernet. In addition, the invention also relates to an automatic test method for a tundish steel water flow control device. The utility model is used to replace the manual test in the prior art, and the state monitoring level of the water control device of the tundish is improved, and the stability of the flow control system is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种中间包钢水控流装置的自动测试系统和方法
本专利技术属于炼钢连铸生产工艺中的设备监控领域，涉及一种中间包钢水控流装置的自动测试系统和方法。
技术介绍
在炼钢连铸生产中，中间包钢水控流装置是十分关键的设备，它安装在中间包底部，用于对注入结晶器的钢水流量进行调节和控制，使连铸在一定的拉坯速度条件下，保持钢水在结晶器内的液位稳定。连铸的结晶器钢水液面稳定性对连铸的铸坯产品质量非常重要，一旦结晶器内钢水液面发生异常波动或失控，不仅将会导致铸坯夹渣等质量缺陷，而且还会造成浇铸中断、漏钢、溢钢等生产事故。因此，中间包钢水控流装置的设备状态和动作性能对结晶器钢水液面的稳定性至关重要。如图1所示，中间包钢水控流装置主要由中间包水口的控流机构12和驱动装置11组成，同开度控制模块13一起构成现有的中间包钢水控流系统。其中，控流机构12一般采用塞棒机构或者滑板机构，塞棒机构是通过塞棒的垂直升降运动，调节塞棒口与中间包底部水口开口度，来控制中间包钢水流出量；滑板机构是通过滑板水平运动，调节动滑板与静滑板之间的开口度，来控制中间包钢水流出量。驱动装置11则由电液伺服装置或者电动伺服装置组成，用于精确驱动控流机构12，从而调节水口开度变化；开度控制模块13的输入端接收结晶器钢水液位控制系统(未图示)送来的开度设定信号，和来自控流装置的开度检测信号一起，对水口控流机构的开度进行闭环控制调节。为了避免在钢水浇铸时产生异常事故，中间包控流装置每次在上线后或者浇铸前，都要进行动作测试检查和确认。例如，在电液伺服装置作为驱动装置11时，需要通过测试来测量以下测试指标是否满足标准，例如正向驱动速度、反向驱动速度、正向最大驱动力、反向最大驱动力、伺服零位偏差。若以上指标不在标准范围，则需要对驱动装置11进行维护调整。目前，这一作业主要通过操作人员在现场进行手动操作、人工目测、人工记录的方式来完成。现有的测试方式存在以下几个问题：1)人工测试费时费力，效率低；2)受个人操作因素影响大，容易漏测和误测，并无法追溯；3)测试结果难量化，影响对设备状态和性能的准确分析和评估；4)无法及时对中间包控流装置的性能劣化及时进行调整和修正。然而现有技术中并未提供一种测试装置和测试方法来对中间包钢水控流系统进行自动的测试。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述技术问题，提供一种中间包钢水控流装置的自动测试系统以及测试方法，取代人工测试。本专利技术提供一种中间包钢水控流装置的自动测试系统，包括用于控制中间包水口的控流机构、以及对所述控流机构进行驱动的驱动装置，还包括：测试子系统、分析子系统以及工业以太网，所述测试子系统与所述分析子系统通过工业以太网进行数据通信，其中，所述测试子系统包括开度控制模块、测试控制模块和检测模块，所述开度控制模块的输出端与所述驱动装置相连接，用于对所述驱动装置进行控制和调节，所述测试控制模块的输出端与所述开度控制模块相连接，用于向所述开度控制模块传送激励信号，所述检测模块与所述驱动装置相连接，用于检测所述驱动装置的驱动位移信号和驱动力信号，所述开度控制模块、所述测试控制模块以及所述检测模块均连接至所述工业以太网，用于数据通信；所述分析子系统具备数据采集模块、数据分析模块和操作监视模块，所述数据采集模块连接至所述工业以太网，所述数据采集模块用于数据采集和数据通信；所述数据分析模块与所述数据采集模块相连接，用于存储运算规则、指标判定规则和参数调整规则，以及用于将所述数据采集模块所发送的各项数据进行分析比较和参数调整，并将调整后的数据发送至所述数据采集模块；所述操作监视模块分别与所述数据采集模块、所述数据分析模块相连接，用于人工输入测试参数和标准规则，并显示测试过程和测试结果以及报警。优选的，所述测试控制模块包括：用于产生阶跃激励信号的阶跃信号发生器，用于产生斜坡激励信号的斜坡信号发生器以及用于产生正弦波激励信号的正弦波信号发生器，还包括第一测试通道和第二测试通道，其中所述第一测试通道的输入端和所述第二测试通道的输入端均通过第一三向选择开关连接到所述阶跃信号发生器的输出端、所述斜坡信号发生器的输出端以及所述正弦波信号发生器的输出端之一，所述第一测试通道的输出端通过第二双向选择开关与所述开度控制模块的输入端相连接；所述第二测试通道的输出端通过第三双向选择开关与所述开动控制模块的输出端相连接。优选的，所述数据分析模块包括数据库和运算单元，所述数据库用于存放运算规则、指标标准值(范围)和参数调整规则，所述运算处理单元根据所述数据库中所存放的所述运算规则、指标标准值和参数调整规则进行运算。优选的，所述操作监视模块具备显示器、输入装置和报警装置。本专利技术还涉及一种中间包钢水控流装置的自动测试方法，上述中间包钢水控流装置的自动测试系统，包括以下步骤：步骤1、用户通过所述操作监视模块设定测试参数，测试参数类型如表1所示；具体的，其特征在于，所述测试参数包括：测试类型，负载类型、激励信号类型以及激励信号的参数，其中所述测试类型包括开环测试和闭环测试，所述负载类型包括负载和空载，所述激励信号类型包括阶跃信号、斜坡信号以及正弦波信号，表1是测试参数的具体内容。表1测试参数步骤2、所述分析子系统通过工业以太网将所述测试参数传输给所述测试控制模块，所述测试控制模块根据所述测试参数，控制相应的激励信号通过所对应的测试通道的输出至所述开度控制模块，进行测试，所述检测模块检测和采集所述驱动机构的被测数据，并通过所述工业以太网将被测数据发送至所述数据采集模块；步骤3、所述数据分析模块读取所述数据采集模块中的所述被测数据，并根据所述数据库中存放的参数标准和运算规则，对所述被测数据进行运算分析，生成测试指标，并显示在所述操作监视模块上，并将所述测试指标与所述数据库中的标准值进行比较，若所述被测测试指标超过所述标准值，则，所述数据分析模块对所述操作监视模块输出报警信号，所述操作监视模块进行报警。具体的，各项测试指标以及各项指标的确定规则由表2所示。表2各项测试指标以及各项指标的确定规则具体的，其特征在于，步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1，所述数据采集模块获取所述操作监视模块中所输入的测试参数；步骤2.2，所述数据采集模块将所述测试参数通过所述工业以太网传送给所述测试控制模块；步骤2.3，所述测试控制模块根据所述激励信号的类型，将所述第一三向选择开关连接至所对应的信号发生器；所述测试控制模块根据所述测试类型，选择对应的测试通道，若为开环测试，则接通所述第二测试通道，若为闭环测试，则接通所述第一测试通道；步骤2.4，所述测试控制模块根据所述测试参数产生相应的激励信号，并通过所对应的测试通道传送至所述开度控制模块，所述开度控制模块接受到所述激励信号后，对所述控流机构驱动装置进行控制；步骤2.5，所述检测模块检测和采集所述控流机构驱动装置的被测数据，并通过所述工业以太网将被测数据发送至所述数据采集模块；步骤2.5，测试结束后，所述测试控制模块断开所述测试通道，并将所述开度控制模块复位。优选的，步骤3还包括以下步骤：步骤3.1，所述数据分析模块的所述运算单元读取所述数据采集模块中的所述被测数据，并同时读取所述数据库中的所述运算规则；步骤3.2，所述数据运算模块根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中间包钢水控流装置的自动测试系统，包括用于控制中间包水口的控流机构、以及对所述控流机构进行驱动的驱动装置以及对所述驱动装置进行控制和调节的开度控制模块，其特征在于，包括：测试子系统、分析子系统以及工业以太网，所述测试子系统与所述分析子系统通过工业以太网进行数据通信，其中，所述测试子系统包括开度控制模块、测试控制模块和检测模块，所述开度控制模块的输出端与所述驱动装置相连接，用于对所述驱动装置进行控制和调节，所述测试控制模块的输出端与所述开度控制模块相连接，用于向所述开度控制模块传送激励信号，所述检测模块与所述驱动装置相连接，用于检测所述驱动装置的驱动位移信号和驱动力信号，所述开度控制模块、所述测试控制模块以及所述检测模块均连接至所述工业以太网，用于数据通信；所述分析子系统具备数据采集模块、数据分析模块和操作监视模块，所述数据采集模块连接至所述工业以太网，所述数据采集模块用于数据采集和数据通信；所述数据分析模块与所述数据采集模块相连接，用于存储运算规则、指标标准值和参数调整规则，以及用于将所述数据采集模块所发送的各项数据进行分析比较和参数调整，并将调整后的数据发送至所述数据采集模块；所述操作监视模块分别与所述数据采集模块、所述数据分析模块相连接，用于人工输入测试参数和标准规则，并显示测试过程和测试结果以及报警。...

【技术特征摘要】
1.一种中间包钢水控流装置的自动测试系统，包括用于控制中间包水口的控流机构、以及对所述控流机构进行驱动的驱动装置以及对所述驱动装置进行控制和调节的开度控制模块，其特征在于，包括：测试子系统、分析子系统以及工业以太网，所述测试子系统与所述分析子系统通过工业以太网进行数据通信，其中，所述测试子系统包括开度控制模块、测试控制模块和检测模块，所述开度控制模块的输出端与所述驱动装置相连接，用于对所述驱动装置进行控制和调节，所述测试控制模块的输出端与所述开度控制模块相连接，用于向所述开度控制模块传送激励信号，所述检测模块与所述驱动装置相连接，用于检测所述驱动装置的驱动位移信号和驱动力信号，所述开度控制模块、所述测试控制模块以及所述检测模块均连接至所述工业以太网，用于数据通信；所述分析子系统具备数据采集模块、数据分析模块和操作监视模块，所述数据采集模块连接至所述工业以太网，所述数据采集模块用于数据采集和数据通信；所述数据分析模块与所述数据采集模块相连接，用于存储运算规则、指标标准值和参数调整规则，以及用于将所述数据采集模块所发送的各项数据进行分析比较和参数调整，并将调整后的数据发送至所述数据采集模块；所述操作监视模块分别与所述数据采集模块、所述数据分析模块相连接，用于人工输入测试参数和标准规则，并显示测试过程和测试结果以及报警。2.如权利要求1所述的中间包钢水控流装置的自动测试系统，其特征在于，所述测试控制模块包括：用于产生阶跃激励信号的阶跃信号发生器，用于产生斜坡激励信号的斜坡信号发生器以及用于产生正弦波激励信号的正弦波信号发生器，还包括第一测试通道和第二测试通道，其中所述第一测试通道的输入端和所述第二测试通道的输入端均通过第一三向选择开关连接到所述阶跃信号发生器的输出端、所述斜坡信号发生器的输出端以及所述正弦波信号发生器的输出端之一，所述第一测试通道的输出端通过第二双向选择开关与所述开度控制模块的输入端相连接；所述第二测试通道的输出端通过第三双向选择开关与所述开动控制模块的输出端相连接。3.如权利要求2所述的中间包钢水控流装置的自动测试系统，其特征在于，所述数据分析模块包括数据库和运算单元，所述数据库用于存放运算规则、指标判定规则和参数调整规则，所述运算处理单元根据所述数据库中所存放的所述运算规则、指标判定规则和参数调整规则进行运算。4.如权利要求1所述的中间包钢水控流装置的自动测试系统，其特征在于，所述操作监视模块具备显示器、输入装置和报警装置。5.一种中间包钢水控流装置的自动测试方法，基于如权利要求3所记载的中间包钢水控流装置的自动测试系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、用户通过所述操作监视模块设定测试参数；步骤2、所述分析子系统通过工业以太网将所述测试参数传输给所述测试控制模块，所述测试控制模块根据所述测试参数，控制相应的激励信号通过所对应的测试通道的输出至所述开度控制模块，进行测试，所述检测模块检...

【专利技术属性】
技术研发人员：金国平，周建平，彭智勇，李慧忠，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31