一种EB炉自动拉锭系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种EB炉自动拉锭系统及方法，属于拉锭技术领域。该系统包括五级油缸、液压站、拉锭杆、位移传感器、操作台、中央处理单元和HMI单元；液压站与五级油缸相连，为五级油缸提供动力；五级油缸与拉锭杆相连；中央处理单元分别与液压站、位移传感器、操作台、HMI单元相连；操作台用于手动拉锭和自动拉锭的切换，还用于选择自动拉锭的速度及手动拉锭的档位，并将切换及选择信息发送至中央处理单元；中央处理单元负责整个拉锭过程的控制；HMI单元显示拉锭运行状况。本发明专利技术可实现生产过程中全自动拉锭，易于推广应用。易于推广应用。易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种EB炉自动拉锭系统及方法


[0001]本专利技术属于拉锭
，具体涉及一种EB炉自动拉锭系统及方法。

技术介绍

[0002]EB炉英文名称EBCHR，又叫电子束冷床炉，是全球钛及钛合金铸锭最先进的生产设备，目前能够生产“EB炉”设备的国家只有德国、美国和乌克兰，为了降低EB炉建造成本，打破国外技术壁垒，昆钢公司组织技术专家，研制国产化EB炉。除了设备国产化外，控制系统也需国产化，以提高自身生产运营的可控性。
[0003]整个拉锭过程漫长，拉锭速度要求高，拉锭速度根据不同锭规格约为6mm/min至36mm/min。在如此高要求的情况下，如果采用人工操作，极易发生质量问题(如密度不均、成分不均等)。所以非常有必要实现全自动拉锭，以适应不同规格锭的速度要求。在此背景下，开发具有调速功能的自动拉锭系统迫在眉睫。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种EB炉自动拉锭系统及方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种EB炉自动拉锭系统，包括五级油缸、液压站、拉锭杆、位移传感器、操作台、中央处理单元和HMI单元；
[0007]液压站与五级油缸相连，为五级油缸提供动力；
[0008]五级油缸与拉锭杆相连；
[0009]位移传感器用于检测拉锭杆的位置，从而确定拉锭长度；
[0010]中央处理单元分别与液压站、位移传感器、操作台、HMI单元相连；
[0011]操作台用于手动拉锭和自动拉锭的切换，还用于选择自动拉锭的速度及手动拉锭的档位，并将切换及选择信息发送至中央处理单元；
[0012]中央处理单元用于接收操作台传来的信息，通过采集位移传感器传来的信息，控制液压站工作，从而控制拉锭过程；同时，将操作台传来的信息、位移传感器传来的信息及相应的拉锭情况传输至HMI单元进行显示。
[0013]进一步，优选的是，中央处理单元内预存有手动拉锭和自动拉锭的算法模型。
[0014]进一步，优选的是，HMI单元上显示拉锭运行曲线。
[0015]本专利技术同时提供一种EB炉自动拉锭方法，采用权上述的EB炉自动拉锭系统，包括如下步骤：
[0016]步骤(1)，中央处理器根据操作台给的手动拉锭、自动拉锭选择信息，决定PID控制是否启用；
[0017]步骤(2)，当选择开关置于手动时，中央处理器根据操作台的上升或下降命令，直接对五级油缸给上升或下降命令；
[0018]步骤(3)，当选择开关置于自动时，中央处理单元根据其内预存有PID控制模型及
位移传感器传来的数据，对PID控制模型的参数进行调整，并将PID控制输出值限定在全量程的20％至30％之间；从而控制五级油缸进行工作，实现自动拉锭；
[0019]步骤(4)，中央处理单元将所有运行数据发送给HMI单元进行显示。
[0020]进一步，优选的是，PID控制模型的参数进行调整时尽可能接近控制目标，控制目标为：控制值E＝PV
‑
SP，Kp＝400，Ki＝6，Kd＝0，其中，PV为过程值，SP为设定值，K
P
、K
I
、K
D
为PID控制模型待调节参数，Kp为比例参数，Ki为积分参数，Kd为微分参数。
[0021]进一步，优选的是，中央处理单元当采集到液压站液压电机意外停机信号、位移传感器值超范围跳动信号时，中央处理器直接切断PID控制模型对五级油缸的控制信号，将五级油缸控制信号置零并且锁死。
[0022]进一步，优选的是，HMI单元显示及自动存储拉锭数据，同时将拉锭过程数据形成拉锭曲线和报表。
[0023]本专利技术能够按照钛锭规格，自动确定拉锭速度范围。如根据圆锭直径，自动设定拉锭速度范围，能够根据规格，计算每小时的拉锭重量。
[0024]本专利技术能够实现冶炼方锭和圆锭坯的自动拉锭，适应钛锭尺寸多。
[0025]本专利技术自动拉锭和手动拉锭采用同一个执行机构，但是手动拉锭和自动拉锭的算法不同。
[0026]本专利技术出锭时，利用调速电位计控制五级油缸开度，利用旋钮控制五级油缸是否运行，从而实现手动出锭。
[0027]本专利技术对自动拉锭过程数据做了历史记录，能够通过曲线、饼图等方式展示自动拉锭情况。
[0028]本专利技术提供调速接口，调速接口采用调速电位计向中央控制器发送4
‑
20mA信号，中央控制器根据信号大小，调节五级油缸运行速度，方便操作人员控制自动拉锭速度。
[0029]本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：
[0030]本专利技术公开一种EB炉自动拉锭系统及方法，实现生产过程中全自动拉锭，液压站为五级油缸提供动力，五级油缸作为自动拉锭的执行机构，位移传感器用于检测拉锭杆位置，确定拉锭长度；中央处理单元负责整个自动拉锭的控制；HMI单元显示自动拉锭运行状况；使用方便，易于推广应用。
[0031]与传统的手动拉锭方法相比，手动拉锭无法频繁启停和换向，致使拉锭过程中无来回抖动功能，拉锭存在成分分离和分层，严重影响拉锭质量。五级油缸拉锭可以根据需要，在工艺范围内抖动，使拉锭成分更加均匀，有效地提高了拉锭质量，拉锭质量提高约5％。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术EB炉自动拉锭系统的结构示意图；
[0034]其中，1、五级油缸；2、液压站；3、拉锭杆；4、位移传感器；5、操作台；6、中央处理单元；7、HMI单元；
[0035]图2为本专利技术自动拉锭控制示意图；
[0036]图3为拉锭控制曲线图。
具体实施方式
[0037]下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。
[0038]本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
[0039]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0040]在本专利技术的描述中，除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种EB炉自动拉锭系统，其特征在于，包括五级油缸（1）、液压站（2）、拉锭杆（3）、位移传感器（4）、操作台（5）、中央处理单元（6）和HMI单元（7）；液压站（2）与五级油缸（1）相连，为五级油缸（1）提供动力；五级油缸（1）与拉锭杆（3）相连；位移传感器（4）用于检测拉锭杆（3）的位置，从而确定拉锭长度；中央处理单元（6）分别与液压站（2）、位移传感器（4）、操作台（5）、HMI单元（7）相连；操作台（5）用于手动拉锭和自动拉锭的切换，还用于选择自动拉锭的速度及手动拉锭的档位，并将切换及选择信息发送至中央处理单元（6）；中央处理单元（6）用于接收操作台（5）传来的信息，通过采集位移传感器（4）传来的信息，控制液压站（2）工作，从而控制拉锭过程；同时，将操作台（5）传来的信息、位移传感器（4）传来的信息及相应的拉锭情况传输至HMI单元（7）进行显示。2.根据权利要求1所述的EB炉自动拉锭系统，其特征在于，中央处理单元（6）内预存有手动拉锭和自动拉锭的算法模型。3.根据权利要求1所述的EB炉自动拉锭系统，其特征在于，HMI单元（7）上显示拉锭运行曲线。4.一种EB炉自动拉锭方法，采用权利要求1~3任意一项所述的EB炉自动拉锭系统，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1），中央处理器根据操作台给的手动拉锭、自动拉锭选择信息，决定PID控制是否启用；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张省平，皮坤，郭尊杰，张凯，王杉，
申请(专利权)人：云南昆钢电子信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：