[实用新型]液位控制系统

说明书

本公开涉及一种液位控制系统，用于金属液体流槽的液位控制，其包括执行机构、伺服电机、传感器和伺服驱动器；执行机构用于调节流槽的流量；伺服电机与执行机构传动连接；传感器用于获取流槽中的液位高度信息；伺服驱动器包括驱动器输出接口、编码器接口、模拟量接口和外置可扩展编程控制模块，驱动器输出接口和编码器接口连接伺服电机，模拟量接口连接传感器，外置可扩展编程控制模块通过驱动器内部通讯总线连接模拟量接口以获取液位高度信息，连接编码器接口以获取伺服电机的速度信息和/或位置信息，连接驱动器接口以控制伺服电机转动；本公开的技术方案具有高动态响应、控制连续精细化以及高稳态精度等优点。

技术领域

本公开涉及金属液流槽液位控制技术领域，尤其涉及一种液位控制系统。

背景技术

有色金属板带生产过程中，流槽中的液态金属液位高度直接影响板带质量及生产连续性。流槽液位控制可分为二级控制，一级控制为炉口处流槽的液位高度控制，二级控制为前箱处液位高度的控制。目前一级控制和二级控制均为人工值守监测，手动地或利用普通交流变频电机和步进电机等动力装置，调节流口和一级二级挡板处的塞杆位置。手动调节控制液位高度依赖工人经验，并且存在调节时间长和需要长期值守等缺点。交流变频电机响应慢，且传动机构间隙会影响控制精度；步进电机自身的步距角决定了每个脉冲塞杆移动的最小距离，难以做到无级调剂。变频电机或步进电机的液位控制系统中，PLC(可编程逻辑控制器)根据检测到的液位信号，通过控制算法输出模拟量或脉冲控制执行电机动作，电气控制系统结构复杂，数模转换精度及PLC(可编程逻辑控制器)循环扫描时间长。上述控制系统中的执行机构以及电气控制系统结构都会影响液位的动态响应和控制精度。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种液位控制系统。

第一方面，提供一种液位控制系统，用于金属液体流槽的液位控制，其包括执行机构、伺服电机、传感器和伺服驱动器；执行机构用于调节流槽的流量；伺服电机与执行机构传动连接；传感器用于获取流槽中的液位高度信息；伺服驱动器包括驱动器输出接口、编码器接口、模拟量接口和外置可扩展编程控制模块，驱动器输出接口和编码器接口连接伺服电机，模拟量接口连接传感器，外置可扩展编程控制模块通过驱动器内部总线连接模拟量接口以获取液位高度信息，连接编码器接口以获取伺服电机的速度信息和/或位置信息，连接驱动器接口以控制伺服电机转动。

在第一种可能的实现方式中，外置可扩展编程控制模块包括液位控制模块，伺服驱动器还包括电流环控制器，液位控制模块连接模拟量接口以获取液位高度信息，并根据液位高度信息计算出驱动伺服电机所需的电流信息；电流环控制器连接驱动器输出接口，并根据电流信息控制输出至伺服电机的驱动电流。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，外置可扩展编程控制模块还包括速度控制模块和模式选择模块，速度控制模块通过驱动器内部总线连接编码器接口以获取伺服电机的速度信息和/或位置信息，并根据速度信息和/或位置信息计算出驱动伺服电机所需的电流信息，电流环控制器根据电流信息控制电流输出至伺服电机的驱动电流。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，外置可扩展编程控制模块还包括模式选择模块，速度控制模块和液位控制模块均通过模式选择模块连接电流环控制器，模式选择模块控制二者之一连通电流环控制器。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，伺服驱动器还包括通讯接口，液位控制系统还包括上位机，上位机通过通讯接口与外置可扩展编程控制模块可通讯连接。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，外置可扩展编程控制模块还包括报警器，报警器连接模拟量接口和液位控制模块，电流环控制器根据液位控制模块计算出的电流信息驱动伺服电机后，报警器能比较实际液位高度信息与液位控制模块中设定的液位高度信息是否一致，并在实际液位高度信息与设定的液位高度信息不一致时发出报警控制信号。