[实用新型]一种连铸钢坯切割控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种定尺切割控制技术，具体为连铸浇注钢坯定尺切割控制技术。

技术背景

在钢坯连铸行业中定尺切割控制，目前国内各厂采用多种方式：“碰球式”、“摩擦辊记数式”、“摄像机成像控制式”等。“碰球式”采用电压继电器一端接地，一端接在碰球上，钢坯碰上碰球形成回路触发控制器动作进行剪切。它具有简单、灵活等优点，但无信号指示，无调节功能、易产生误动作。“摩擦辊记数式”使用一段时间发生磨损，将产生较大的误差。“摄像机成像控制式”利用红外摄象机在计算机屏幕上成象，具有动态画面，效果较好，但成本造价太高。

发明内容

本实用新型为克服以上三种定尺切割控制器中存在的无信号指示、无调节功能、易产生误动作；使用一段时间发生磨损，将产生较大的误差；成本造价太高等缺点，本着实用方便，少投资且可靠、精度高的原则，设计了一种新型连铸钢坯定尺切割控制器，

该连铸钢坯切割控制器，利用连铸拉矫机变频器，控制电压频率变化与速度之间正比关系，测量变频器输出频率进行计数运算，实现定长控制切割机进行钢坯定尺切割。其中控制器信号采集原理为：

异步电机的转数N＝60 F₁/P(1-S)，N-转数、S-差转率、P-电机极对数。当差转率变化不大时N基本上与F₁成正比。即调节供电设备电压频率可直接控制异步电机的转数。在此原理基础上可知如能够检测到由变频器控制的电机电压即可得到电机转数。变频器输出电压由逆变器控制，在所确定的时间里有规则地使六个功率开关器件导通、关断，从而将直流功率变换为所需电压和频率的交流输出功率，其输出电压波形如图2所示。图中方波为实际变频器输出电压，虚线为需要的F₁值。若要得到与转数对应的F₁信号必须将变频器输出方波转换为仿正弦波，近而得到对正弦波的计数转换为电机转数值，经计算得出钢坯的走行计长值。为此本实用新型设计了接口电路。经此接口电路得出的信号，在拉钢过程中对应了钢坯走行速度，可满足定尺切割计长要求。

碰球电压测量信号采用电压继电器测量。利用继电器组成间隔触发，防止连切，即设计逻辑电路将电压信号测量器与计时器设计成一体，并加以控制。

该连铸钢坯切割控制器的结构构成，由接口电路和控制电路组成。所述的接口电路包括降压变压器、滤波电容、和整形变换电路；所述的控制电路包括传输到计算机芯片CPU中的信号整形计数电路、碰球信号接地值比较电路、功能操作按纽输入电路；和由计算机芯片CPU输出后连接的显示电路、控制输出电路以及连接计算机芯片CPU 485接口的通讯电路；最后将接口电路输出端连接到控制电路中的信号整形计数电路的输入端。

上述的切割控制器，其中控制电路中的切割控制输出电路，包括切割预夹紧控制、切割过程控制、切割结束控制三种状态输出。

上所述的切割控制器，其中控制电路中的显示电路，包括拉坯速度、坯长、碰球信号接地值、切割次数四个参数显示。

上所述的切割控制器，其中控制电路中的功能操作按纽输入电路，包括设置、速度、减少、增加四个操作按纽键。

该连铸钢坯定尺切割控制器，经过万次切割试用效果良好，达到设计要求。收得率可比人工控制切割方式提高0.2％，并减轻了工人劳动强度减化了操作复杂性。

另外此控制器功能及造价优于使用PLC进行同样功能控制，它节省了高速记数器模块的使用及连接。减少PLC用于速度显示坯长显示的输出口。减少了拨码开关定长设定输入口的占用及此开关由于接触不良带来故障发生。减少PLC编程的复杂性。按年产钢单机30万吨计算，使用此控制器比原手工操作提高钢坯收得率2‰，计600吨钢，按成品价值与切头废品价差500元/吨计算已创效益30万元。

附图说明

附图1是本实用新型设计的电路结构原理图。附图2输出电压波形图。附图3是本实用新型设计的电路后面板接线示意图。在附图1中(1)变频器电压信号输入端、(2)碰球信号输入端、(3)切割预夹紧输出端、(4)切割过程控制输出端、(5)切割结束控制输出端、(6)设置功能输入按钮、(7)速度功能输入按钮、(8)增加功能输入按钮、(9)减少功能输入按钮、(10)拉坯速度显示、(11)连铸坯长显示、(12)碰球信号值显示、(13)切割次数显示。