CN101013322A - 一种中包液面自动控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金工业领域，旨在提供一种中包液面自动控制装置及方法。该装置包括称重传感器、工业控制计算机、可编程逻辑控制器、控制继电器、操作按钮盒和水口阀控制继电器；工业控制计算机、可编程逻辑控制器、控制继电器和操作按钮盒依次相连；可编程逻辑控制器与控制继电器分别与水口阀控制继电器相连；称重传感器与工业控制计算机相连；该方法包括以下步骤：(1)利用称重传感器得到中间包中钢水的质量；(2)将信息和信号上传；(3)工业控制计算机信息和信号，对其进行分析计算；(4)下达控制指令实现自动控制。本发明准确、稳定、有效和快速；***安装、拆卸、运输和维护较为方便，易于操作人员掌握。
Description
技术领域
本发明涉及冶金工业领域，更具体的说，是涉及面向连铸的一种中包液面自动控制装置及方法。
背景技术
在钢水的冶炼过程中，氧化剂和钢水中的杂质混合形成液体钢渣，其比重较轻，浮于钢水上部。在钢水浇铸后期，钢渣逐渐流入中间包，影响钢材品质，严重时甚至使钢水连铸无法进行。为了改善钢材品质，提高钢水收得率，必须安装准确有效的钢水下渣检测装置。
当前关于下渣检测的技术很多，如电磁法、超声波法、红外线法以及振动检测法等。其中振动检测法成本低、安装方便，且使用寿命较长，有较好的应用前景。但是由于钢水连铸车间现场条件的振动源很多且环境恶劣，这给振动法检测带来了很大的困难。因此，研制开发一种确保振动检测法能够准确、高效实现的装置是非常有必要的。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种中包液面自动控制装置及方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的。
一种中包液面自动控制装置，包括称重传感器、工业控制计算机、可编程逻辑控制器、控制继电器、操作按钮盒和水口阀控制继电器；工业控制计算机、可编程逻辑控制器、控制继电器和操作按钮盒依次相连；可编程逻辑控制器与控制继电器分别与水口阀控制继电器相连；称重传感器与工业控制计算机相连；
所述的称重传感器经过抗干扰、抗高温保护设计，能够适应连铸现场的恶劣环境，负责大包重量信号的实时采集；
所述的工业控制计算机，负责对称重传感器采集信号的预处理、计算、分析，同时提供用户交互接口，实现***的各种工作状态的控制与转换；
所述的可编程逻辑控制器，为本控制***的核心构件，负责各种控制信号的上传与下达，实现***自动控制功能的启动/停止、***执行构件控制；
所述的控制继电器的一组辅助触点直接控制水口阀控制继电器，另一组辅助触点送给可编程控制器，把人工已动水口信号传递给可编程控制器，可编程控制器则可随时终止自动控制；
所述的操作按钮盒提供开关水口信号，送到中包液位控制箱中的控制继电器中，执行相关控制操作；
所述的水口阀控制继电器接收来自可编程逻辑控制器与控制继电器的信号，通过液压阀控制长水口的开闭与开度。
作为一种改进，所述的工业控制计算机包括***控制模块、信息采集与处理模块、图形显示模块和***参数设置模块；
所述的***控制模块负责目标设备选择、***启动/停止以及工作模式的设定等基本功能；
所述的信号采集与处理模块负责接受上传的各种信息，进行分析和计算处理；
所述的图形显示模块将数据采集与处理模块的分析结果进行直观显示，用户可以通过图形用户接口来调用相应的API函数来下达执行指令；
所述的***参数模块负责***各个运行参数与技术参数的设定，来满足不同环境、不同用户的需求。
一种基于中包液面自动控制装置的中包液面自动控制方法，包括以下步骤：
(1)利用称重传感器得到中间包中钢水的质量；
(2)将钢水的质量信息协同控制信号上传至工业控制计算机；
(3)工业控制计算机接受钢水的质量信息和控制信号，工业控制计算机将钢水的质量信息与预先设定好的钢水质量目标值进行对比，并对其进行分析计算；
(4)分析计算结束后，工业控制计算机下达相应的控制指令，实现对中包液面的自动控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
能够将中间包钢水液面控制在要求的范围之内，确保振动信号检测的准确性；利用可编程逻辑控制器进行控制，稳定、有效和快速；该***安装、拆卸、运输和维护较为方便，能够根据不同的用户需要进行优化组合，具备友好的人机接口，易于操作人员掌握。
附图说明
图1是***实现方案图。
图2是硬件***组成结构与控制信息交互图。
图3是***控制软件流程图。
具体实施方式
结合附图，下面对本发明进行详细说明。
一种中包液面自动控制装置，包括称重传感器、工业控制计算机、可编程逻辑控制器、控制继电器、操作按钮盒和水口阀控制继电器，其布置与连线见附图2。工业控制计算机、可编程逻辑控制器、控制继电器和操作按钮盒依次相连；可编程逻辑控制器与控制继电器分别与水口阀控制继电器相连；称重传感器与工业控制计算机相连。
工业控制计算机还包括***控制模块、信息采集与处理模块、图形显示模块和***参数设置模块；***控制模块负责目标设备选择、***启动/停止以及工作模式的设定等基本功能；信号采集与处理模块负责接受上传的各种信息，进行分析和计算处理；图形显示模块将数据采集与处理模块的分析结果进行直观显示，用户可以通过图形用户接口来调用相应的API函数来下达执行指令；***参数模块负责***各个技术参数的设定，来满足不同环境、不同用户的需求。
一种基于中包液面自动控制装置的中包液面自动控制方法，其软件控制流程包括以下步骤(见附图3)：
(1)利用称重传感器得到中间包中钢水的质量；
(2)将钢水的质量信息协同控制信号上传至工业控制计算机；
(3)工业控制计算机接受钢水的质量信息和控制信号，工业控制计算机将钢水的质量信息与预先设定好的钢水质量目标值进行对比，并对其进行分析计算；
(4)分析计算结束后，工业控制计算机下达相应的控制指令，实现对中包液面的自动控制。
具体实施过程如下：操作按钮盒的开关水口信号，送到中包液位控制箱中的控制继电器中，控制继电器的一组辅助触点直接控制水口阀控制继电器，另一组辅助触点送给可编程控制器，把人工已动水口信号传递给可编程控制器，可编程控制器则可随时终止自动控制。同时可编程控制器与工控机之间也有信号传递，工控机在检测到大包重量高于目标值时，将禁止中包液面的自动控制，只有在大包重量低于目标值时，自动按钮才可用。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (3)
1、一种中包液面自动控制装置，其特征在于，包括称重传感器、工业控制计算机、可编程逻辑控制器、控制继电器、操作按钮盒和水口阀控制继电器；工业控制计算机、可编程逻辑控制器、控制继电器和操作按钮盒依次相连；可编程逻辑控制器与控制继电器分别与水口阀控制继电器相连；称重传感器与工业控制计算机相连；
所述的称重传感器经过抗干扰、抗高温保护设计，能够适应连铸现场的恶劣环境，负责大包重量信号的实时采集；
所述的工业控制计算机，负责对称重传感器采集信号的预处理、计算、分析，同时提供用户交互接口，实现***的各种工作状态的控制与转换；
所述的可编程逻辑控制器，为本控制***的核心构件，负责各种控制信号的上传与下达，实现***自动控制功能的启动/停止、***执行构件控制；
所述的控制继电器的一组辅助触点直接控制水口阀控制继电器，另一组辅助触点送给可编程控制器，把人工已动水口信号传递给可编程控制器，可编程控制器则可随时终止自动控制；
所述的操作按钮盒提供开关水口信号，送到中包液位控制箱中的控制继电器中，执行相关控制操作；
所述的水口阀控制继电器接收来自可编程逻辑控制器与控制继电器的信号，通过液压阀控制长水口的开闭与开度。
2、根据权利要求1所述的一种中包液面自动控制装置，其特征在于，所述的工业控制计算机包括***控制模块、信息采集与处理模块、图形显示模块和***参数设置模块；
所述的***控制模块负责目标设备选择、***启动/停止以及工作模式的设定等基本功能；
所述的信号采集与处理模块负责接受上传的各种信息，进行分析和计算处理；
所述的图形显示模块将数据采集与处理模块的分析结果进行直观显示，用户可以通过图形用户接口来调用相应的API函数来下达执行指令；
所述的***参数模块负责***各个运行参数与技术参数的设定，来满足不同环境、不同用户的需求。
3、一种基于中包液面自动控制装置的中包液面自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用称重传感器得到中间包中钢水的质量；
(2)将钢水的质量信息协同控制信号上传至工业控制计算机；
(3)工业控制计算机接受钢水的质量信息和控制信号，工业控制计算机将钢水的质量信息与预先设定好的钢水质量目标值进行对比，并对其进行分析计算；
(4)分析计算结束后，工业控制计算机下达相应的控制指令，实现对中包液面的自动控制。
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