[实用新型]电机直驱式塞棒自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于塞棒控制系统技术领域，具体的说是涉及一种电机直驱式塞棒自动控制系统。

背景技术

在金属连铸中，要求从中间包流入结晶器的液态金属和冷凝后铸坯拉出的金属体积相等，以保证液态金属在结晶器中的液面稳定，达到改善铸坯质量，减少溢钢率和漏钢率的目的。连铸机中结晶器的液面不稳定会产生铸坯的卷渣和针孔，影响了铸坯的表面和坯下的钢铁质量，如液面稳定下恒速浇铸，可以大大提高钢坯的质量，如果结晶器内保持稳定的、比较高的液位，就能有效的发挥一次冷却的作用，避免漏钢和溢钢事故，因此，连铸机要实现高效、高速下的作业率，是冶金行业所关注的问题。在金属连铸中，通过塞棒控制系统控制中包进入结晶器内的金属流量，通过塞棒的上下移动控制塞棒与中包水口间的间隙大小，从而控制中包进入结晶器内的金属流量，实现对结晶器内金属液位的自动控制。所以如何能够提供一种结构简单、安装调试方便、操作容易、成本低廉、控制精度高的塞棒自动控制系统成为冶金行业迫切的需求。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、安装调试方便、操作容易、成本低廉、控制精度高的电机直驱式塞棒自动控制系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种电机直驱式塞棒自动控制系统，其主要由检测系统、驱动器、伺服电机、中包执行机构、结晶器、现场操作箱、PLC塞棒控制系统和上位系统组成；中包执行机构为电机直接驱动，PLC塞棒控制系统与驱动器连接，驱动器通过现场分线盒与伺服电机连接，在中间包上安装有电机直驱式执行机构，伺服电机与塞棒执行机构连接；结晶器内安装有检测部件，检测部件通过中间接线盒与液面检测仪表连接，液面检测仪表与PLC塞棒控制系统连接，PLC塞棒控制系统与所述现场操作箱连接，PLC塞棒控制系统与铸流控制系统电连接。

所述检测系统之一为放射源检测系统。放射源安装在结晶器水套内，有铅罐防护，确保不受现场事故的影响，放射元素用双层不锈钢和氩弧焊密封。将密封性铯137放射源放置在铅盒或铅柱内，并设置一台移动式射源检测仪在现场使用，确保人身和设备安全，所述放射源检测系统具有多层密封保护和安全操作的优点。

所述检测系统之一为电涡流检测系统。所述电涡流检测系统采用涡流传感器、涡流液位仪表和涡流传感器标定装置，涡流液位仪表可对微小的幅度差异进行动态放大处理，提高检测精度。涡流液位仪表具有远距离驱动及信号接收处理能力，自动快速标定，保证液位信号高度线性输出，使检测精度更高，响应更快。涡流传感器标定装置主要对涡流传感器进行线性化标定，标定完成后自动对标定进行验证。

本实用新型的伺服电机采用耐高温伺服电机，加速性能好，恒力矩输出，运转平稳。具有较强的过载能力，转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。伺服系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，控制性能更为可靠。电机精度65535个脉冲，耐高温，不需附加的冷却和保护设施。

本实用新型的电机直驱式塞棒执行机构是一套塞棒的定位、导向机械装置，带有压杆机构以实现非电动情况下的手动操作，并通过定位装置与液面自动控制执行电机相连。电机直驱式塞棒执行机构的优点为：伺服电机直接驱动机构主轴，直接驱动方式使产生间隙几率小，减少维护工作量，更换驱动电机简便，省时省力。

所述PLC塞棒控制系统与工控机电连接。

所述铸流控制系统与拉矫机连接。

本实用新型是使用放射源或电涡流检测结晶器内的钢水液位，通过二次仪表把液位高度转换成电压或电流信号输出给PLC塞棒控制系统，PLC塞棒控制系统通过各种信号处理运算，发出控制信号给驱动器用于控制塞棒和中间包水口的开口度，通过对开口度的控制来调节从中间包注入结晶器内的钢水流量，达到稳定控制结晶器内钢水液位高度的目地，并能够实现各种报警信号。同时通过工控机和显示器实现多功能人机对话，实时监控液面控制情况。

本实用新型的浇注方式采用结晶器浸入式水口，保护渣进行保护浇注，具有自动浇注功能。本实用新型具有塞棒控制和拉速控制两种自动控制模式，能通过人工干预方式由塞棒控制转为拉速控制，或通过人工干预方式由拉速控制转为塞棒控制。转为拉速控制后，由钢水液位检测仪输出的模拟量自动控制拉矫机拉速。