一种连铸机铸坯切割定尺超差在线预警系统技术方案

本发明专利技术提供一种连铸机铸坯切割定尺超差在线预警系统，涉及连铸机铸坯切割技术领域，包括：铸流PLC控制器、切割PLC控制器、红外摄像定尺系统、若干个编码器、切割机和光电管，所述编码器设置于铸机主动辊上，所述编码器与铸流PLC控制器相连，所述铸流PLC控制器与切割PLC控制器相连，所述切割PLC控制器分别与红外摄像定尺系统、切割机和光电管相连。本发明专利技术在铸坯定尺长度超差异常时，能提醒操作工切前应对，及时修正长度，以减少铸坯异常定尺质量事故，提高产品成材率，具有及时性和有效性。具有及时性和有效性。具有及时性和有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种连铸机铸坯切割定尺超差在线预警系统


[0001]本专利技术涉及连铸机铸坯切割
，具体而言，尤其涉及一种连铸机铸坯切割定尺超差在线预警系统。

技术介绍

[0002]连铸工艺广泛应用于钢铁冶金行业，其铸坯切割定尺超长，铸坯进不了加热炉，会增加钢材的浪费，超短会造成次品量的增加，因此铸坯切割定尺长度是钢厂产品成材率的关键因素。
[0003]目前国内炼钢厂使用的切割定尺大都是红外摄像定尺系统，该系统使用红外摄像机来采集现场图像，从图像中提取钢坯信息，跟踪坯头位置，直至其到达定尺位置，进行铸坯切割，具有较高的定尺测控精度。
[0004]然而，现有的切割定尺系统存在着一定的不足之处。首先，由于现场生产红坯温度高，外表约在700～900℃，在摄像机抖动、移位等故障发生时，造成图像模糊，处理及更换设备，高空高温作业，安装调试要求高。定尺系统成像不清，定尺标定易造成误差大小不稳定。摄像机传送的是模拟信号，偶尔会有波纹呈规律的在电脑画面闪过，生产时现场线路信号易受干扰，造成图像模糊，继而影响定尺切割的精确度。人工复测红坯长度存在高温环境，既不方便也不安全，结果还不一定准确，造成定尺系统误差补偿也会不准确；其次，切割完的热坯，输送铸坯打滑或者输送辊道不转，切割完的热坯尾部与未切割的铸坯接缝重合，此时跟踪线寻找到已切割铸坯的头部，定尺系统判断已达到切割定尺长度，在切割机返回原始位时，自动开始切割，造成铸坯切割严重短尺。最后，铸机生产钢种适宜快浇时，拉速加快，红坯温度升高，在定尺系统电脑画面上红坯成像会增加亮度，跟踪线会自动往前跑，越过红坯实体线，造成切割后铸坯过短；铸机漏钢报警时，或换包换水口时，亦或结晶器液位波动大，拉速降低，红坯亮度降低，定尺系统跟踪线会停住不走，造成铸坯切割过长；在此情况下，操作工调整亮度参数若不合适，定尺系统跟踪线会不灵敏，不能及时跟踪跳变，定尺长度准确性下降，造成切坯超长或超短，严重影响产品质量。

技术实现思路

[0005]根据上述提出现有切割定尺系统切割精度较差，切割不准确的技术问题，而提供一种连铸机铸坯切割定尺超差在线预警系统。本专利技术主要利用在线预警系统对预切铸坯的长度值进行二次检测，从而起到增加切割精度的效果。
[0006]本专利技术采用的技术手段如下：
[0007]一种连铸机铸坯切割定尺超差在线预警系统，包括：铸流PLC控制器、切割PLC控制器、红外摄像定尺系统、若干个编码器、切割机和光电管，所述编码器设置于铸机主动辊上，所述编码器与铸流PLC控制器相连，所述铸流PLC控制器与切割PLC控制器相连，所述切割PLC控制器分别与红外摄像定尺系统、切割机和光电管相连。
[0008]进一步地，所述红外摄像定尺系统使用红外摄像机采集现场图像，所述红外摄像
定尺系统由现场图像中提取钢坯头部信息，所述红外摄像定尺系统根据钢坯信息跟踪坯头位置，所述红外摄像定尺系统发出切割机气缸预压紧和主压紧信号，以使切枪与铸坯同步运行；
[0009]所述编码器测量铸坯长度信号发送至铸流PLC控制器；所述铸流PLC控制器接收铸坯长度信号并计算出各项具体长度值，所述铸流PLC控制器将各项具体长度值发送至切割PLC控制器；
[0010]所述光电管检测铸坯的头部位置并发送信号至切割PLC控制器；
[0011]所述切割PLC控制器接收预压紧、主压紧信号，所述切割PLC控制器向切割机发送切割信号，所述切割PLC控制器接收铸流PLC控制器发送的各项具体长度值，并根据各项具体长度值计算预切铸坯的长度值，所述切割PLC控制器将预切铸坯的长度值与定尺系统测量长度值进行比较，当超过规定误差时发出报警信号至上位机；
[0012]所述切割机接收切割信号并对铸坯进行切割。
[0013]进一步地，所述各项具体长度值包括Lzy、Lbk和Lgd；
[0014]所述切割PLC控制器通过如下公式计算预切铸坯的长度值：
[0015]Ldc＝(Lzy
‑
Lbk)+Lgd
[0016]其中，Ldc为预切铸坯的定尺长度，即成品铸坯块长度值；Lzy为切割机PLC控制器发出主压紧信号时，此时铸坯浇注总长度的计数瞬时值；Lbk为光电管检测到生产铸坯头部时，此时铸坯浇注总长度的计数瞬时值；Lgd为光电管检测点距离切割枪原点的距离长度。
[0017]进一步地，测量待切铸坯长度采用铸坯固定大段和活动小段分散计数测量，通过光电管触发检测固定大段数值Lgd，通过编码器测量活动小段数值ΔL，将检测的固定大段数值Lgd与活动小段数值ΔL相加即为待切铸坯测量长度Ldc。
[0018]进一步地，所述光电管设置于切割机前方，所述光电管距离切割机切枪原点的长度值为Lgd；当切割机返回原点限位处时，切割枪位为切枪原点。
[0019]进一步地，所述在线预警系统的工作步骤如下：
[0020]所述红外摄像定尺系统采集现场图像并根据现场图像跟踪坯头位置，当坯头位置距切割枪位达到定尺设定长度值Lsd时，所述红外摄像定尺系统向切割PLC控制器发送主压紧信号，以使切枪与铸坯同步运行；
[0021]所述切割PLC控制器接收主压紧信号，所述编码器测量长度信号发送至铸流PLC控制器，所述铸流PLC控制器接收铸坯长度信号并计算出Lzy和Lbk发送至所述切割PLC控制器；
[0022]所述切割PLC控制器接收Lzy、Lbk值并依据公式，代入Lzy、Lbk，和Lgd各值，计算得出预切铸坯的长度值Ldc；
[0023]所述切割PLC控制器将Ldc与Lsd进行比较，当差值在规定误差内时正常进行切割，当差值超出规定误差时向上位机发出报警信号。
[0024]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0025]本专利技术的与原有系统相比，提供了对在线预切割铸坯长度与成品设定长度的超差报警，提醒操作工及时应对，调整铸坯切割长度，减少了铸坯异常定尺质量事故，提高了铸坯产品的成材率。本专利技术的系统相关参数初次设定后，不需频繁调整。本专利技术投资少，受干扰小，精度高，系统部件可靠，维护工作简单量小，同时也减小了人工复测的劳动强度，经济
效益显著。且基于本专利技术原理，稍加改造设计，即可成为一种铸坯切割定尺测长装置。
[0026]传统的铸坯长度测量方式，由于浇注长度编码器安装在铸机主动辊上，生产时会遇到铸坯与辊子转动打滑，计算浇注长度数值会有一定的累计误差，本专利技术设计铸坯固定大段和活动小段分散计数测量，固定大段数值采用光电管触发检测，活动小段数值采用数字编码器测量，计算和值得出，这样减小了编码器计数测长带来的误差，提高待切铸坯测量长度的精度，且具有测量可靠等优点。
[0027]原红外定尺测量系统由于环境因素及设备影响等，误差值不稳定，时常有超差，本专利技术的切割定尺超差在线预警系统投运后，能使切割长度误差稳定在3cm以内，在切割铸坯定尺超差情况下，及时报警提示，后续应对措施保证了铸坯定尺切割精度更准确，以减少铸坯钢材产品的浪费，提高产品成材率。
附图说明
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连铸机铸坯切割定尺超差在线预警系统，其特征在于，包括：铸流PLC控制器(2)、切割PLC控制器(1)、红外摄像定尺系统(3)、若干个编码器(4)、切割机(5)和光电管(6)，所述编码器(4)设置于铸机主动辊上，所述编码器(4)与铸流PLC控制器(2)相连，所述铸流PLC控制器(2)与切割PLC控制器(1)相连，所述切割PLC控制器(1)分别与红外摄像定尺系统(3)、切割机(5)和光电管(6)相连。2.根据权利要求1所述的连铸机铸坯切割定尺超差在线预警系统，其特征在于，所述红外摄像定尺系统(3)使用红外摄像机采集现场图像，所述红外摄像定尺系统(3)由现场图像中提取钢坯信息，所述红外摄像定尺系统(3)根据钢坯信息跟踪坯头位置，所述红外摄像定尺系统(3)发出切割机气缸预压紧和主压紧信号，以使切枪与铸坯同步运行；所述编码器(4)测量铸坯(8)长度信号发送至铸流PLC控制器(2)；所述铸流PLC控制器(2)接收铸坯长度信号并计算出各项具体长度值，所述铸流PLC控制器(2)将各项具体长度值发送至切割PLC控制器(1)；所述光电管(6)检测铸坯(8)的头部到达的位置，并将此位置信号发送至切割PLC控制器(1)；所述切割PLC控制器(1)接收预压紧、主压紧信号，所述切割PLC控制器(1)向切割机(5)发送切割信号，所述切割PLC控制器(1)接收铸流PLC控制器(2)发送的各项具体长度值并根据各项具体长度值计算预切铸坯的长度值，所述切割PLC控制器(1)将预切铸坯的长度值与定尺系统测量的待切铸坯长度值进行比较，当超过规定误差时发出报警信号至上位机(9)；所述切割机(5)接收切割信号并对铸坯(8)进行切割。3.根据权利要求1所述的连铸机铸坯切割定尺超差在线预警系统，其特征在于，所述各项具体长度值包括Lzy、Lbk和Lgd；所述切割PLC控制器(1)通过如下公式计算预切铸坯的长度值：Ldc＝(Lzy...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋东飞，骆德平，成强，唐生斌，
申请(专利权)人：攀钢集团西昌钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：