[发明专利]用于水平连续铸造运转控制系统

说明书

本申请是1989年11月3日申请的申请号为07/431，290的申请的继续部分。

本发明一般涉及水平连续铸造系统，特别是用于单股或多股铸造系统的运转控制系统。随着水平连续铸造系统的发展，可允许扩展长度的常截面铸件的铸造，如钢铸件，既经济又方便。尽管水平连续铸造系统的结构随着厂家的不同而变化，但操作部分基本相同。这些连续铸造系统在美国专利号为4，437，509;4，520，860;4，532，977;4，580，614和4，774，996的专利中均有描述。现陈述于此做为参考。

在连续铸造设备的操作中，在铸造处理开始之前，熔化的金属被送入一个浇口盘中。然后一个具有其断面通常相应于铸后铸件断面的起动杆被插入铸模中，接着，浇口盘上的一个滑动门被打开，存于浇口盘中的的熔化的金属经过出口流进铸模中并且熔接到起动杆上。然后驱动马达开始了铸造系统所要求的铸造运动，这时处理开始了。

在铸造模中正在形成的铸造运动包含了一系列按照预定的运动图形而产生的运动。最广泛使用的运动图形包含了一系列被称作铸造冲程的短的向前的运动。在一个较好的系统中每一个向前的运动伴随着一个短暂的逆向运动。这样，在这个用于水平连续铸造操作的较好的运动图形中，一连串的运动循环产生了。每个循环包括了一个向前的铸造冲程和一个伴随其后的短暂的逆向运动。

当铸造系统开始了其稳定操作时，铸造处理的各种参数必须仔细地加以控制，以便提供最佳的铸造。有一点非常重要的是，把这些参数快速而精确地加以相互联系并予以控制，以便提供优质的铸造。为了得到铸造运动的准确控制，可以利用一个计算机化的连续铸造系统。这样，美国专利号为3，614，978的Kosco公开了一个其操纵对股位置敏感的计算机化的连续铸造控制系统。在Kosco专利的系统中，驱动该铸造的马达总是向前转动的。另外，该系统是以位置控制为基础的。所以，这个系统不能用在一个既有向前运动又有逆向运动的系统中。再有，当运动控制被约束在象高炉温度、冷却剂流量、冷却剂温度等之类的铸造操作参数中时，由于位置控制特性的结果，该系统是相当的慢而且复杂。

因此，需要一个用于水平连续铸造设备的运动控制系统，它简单、快速，而且即使被约束在铸造操作参数中也能准确运动控制。

本发明的总的目的是提供一个用于水平连续铸造系统的改进了的运动控制系统，它尤为特别的目的是为水平连续铸造提供一种改进的运转控制系统，这对在这个系统中用精确的方法控制单股或多股水平连续铸造系统具有特别的优越性。

根据本发明，提供了一个运动控制系统和一个单股或多股水平连续铸造设备的综合系统，这个铸造设备具有高炉装置，铸模和后冷却装置，由一个电动马达驱动的驱动装置，最好是一个直流扭矩马达。该运动控制系统包含一个闭环控制系统，这个控制系统可用在铸造设备各股的电机上。这样，一个译码器被连接到电驱动马达的输出轴上。一个连在译码器上的传感器提供了一个显示驱动马达的旋转运动的输出信号。一个计算机控制系统接收信号并产生一系列信号，这些信号相应于用在铸造处理中的所要的运动图形或运动循环。在控制环中的一检测器系统响应译码的输出和所要求的运动图形凸轮的信号值，并产生适当的作用到驱动电机上的输出信号，以获得所要求的运动。这个输出信号由电机驱动放大器放大到足以开动该系统的驱动电机的功率级，计算机系统接收信号并按驱动电机的速度时间比的曲线图来实时修改处理控制显示。这个主要基于硬件而不是软件的系统可以给出实时控制，并且非常的迅速和准确。

本发明及其进一步的目的和优点，通过下面的描述和附图，可以得到进一步的了解。在图中相同的数字表示相同的部件。

图1表示了一个水平连续金属坯段铸造设备的总布局。

图2是一个运动控制系统的方框图，是基于与图1的金属坯段铸造设备一起使用的速度时间比。

图3是图2的运动控制系统的速度/时间冲程详图。

图4是图2运动控制系统的计算机凸轮和实际凸轮显示的分解图。

图5是图2所示TS2计算机的方框详图。

图6是本发明用于三股水平连续铸造的运动控制系统方框图。