EP1455976B2 - Maulweitenregelung an segmenten für stranggie anlagen - Google Patents
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Classifications
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock
Definitions
- the state of the art includes position- and pressure-controlled segments (segment cylinders) in continuous casting plants.
- segment cylinders position- and pressure-controlled segments
- SR soft reduction
- LCR liquid core reduction
- each segment has at least its own decentralized control system unit, as defined in claim 1.
- the segment is enabled, even in case of failure of the communication to the control system, the set or stored in the control module data z. For example, for the desired position or the set nominal value automatically to Reggein.
- the required battery unit for bridging the communication failure is also located on the segment.
- FIG. 1 is a known per se construction of a strand guide 1, comprising a number of strand guide segments 2, which pass the strand 3, emerging from the mold, safely with increasing solidification through the areas of soft reduction or liquid-core reduction.
- the segments 2 (shown enlarged) are provided with hydraulic adjusting devices, which in turn are equipped with a position sensor 7 and preferably a pressure transducer 8. These are position- and pressure-controlled segments 2, which are adjusted by means of hydraulic cylinders and associated measuring / regulating and control devices in the jaw width as well as in the position corresponding to predetermined nominal values.
- the existing control and control technology is located in remote facilities or substations 4 of the continuous casting.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Maulweitenregelung an Segmenten für Stranggießanlagen, die zumindest mit einem Positions- und Druckgeber ausgebildet sind, insbesondere an Segmenten für Brammen- und Dünnbrammen-Stranggießantagen, umfassend eine Strangführung mit einer Regelung und Segmenten für eine vorgesehene Führung eines Gußstranges unter Verwendung von Meß- und Regelsignalen. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der Vorrichtung.
- Zum Stand der Technik gehören positions- und druckgeregelte Segmente (Segmentzylinder) in Stranggießaniagen. Hierbei werden insbesondere zum Zwecke von Softreduction- (SR) und Liquid-Core-Reduction (LCR)-Verfahren Segmente über Hydraulikzylinder und zuordenbare Meß-/Regel- und Steuerungsorgane in der Maulweite angestellt.
- Üblicherweise befinden sich die hierfür erforderlichen Regelungs- und Steuerungselemente in entfernten Schalteinrichtungen der Stranggießanlagen.
- Bei einem Ausfall der Übertragungsorgane bzw. Übertragungsleitungen bricht die Regelung und/oder Steuerung zusammen.
- Das Dokument
DE 100 28 304 A1 offenbart ein Verfahren und eine Einrichtung zur dezentralen Gießdatenverarbeitung der an einer Stranggießkokille über Sensoren gewonnenen Meßdaten in einem Prozeßrechner einer Stranggießanlage. Dieser bekannten Entwicklung lag die Aufgabe zugrunde, auf elektronischem Weg u. a. die über Sensoren gemessenen Gießdaten auf effizienteren Wegen zu verarbeiten, und dadurch auch die hierfür vorgesehenen Einrichtungen zu vereinfachen. Hierzu werden die Meß- und Steuerdaten in gekühlten Feldbus-Modulen unmittelbar auf der Stranggießkokille gesammelt und in Bus-Signale in eine Bus-Leitung überführt und zumindest in der Steuerung der Stranggießanlage gespeichert und/oder verarbeitet. Dadurch wird der Datenweg erheblich verkürzt und vereinfacht, und auch die Einrichtung vereinfacht. - Ein weiterer Vorteil dieser Entwicklung ergibt sich dadurch, dass in den Feldbus-Modulen auf der Stranggießkokille kokillenspezifische Informationen z. B. über die Dicke der Kupferplatten, den Abnutzungsgrad, den Zustand der Thermo-Sensoren und/oder der Widerstands-Thermosensoren und die Wartungszyklen abrufbar gespeichert sind.
- Das Dokument
WO-99/46071 - Das hieraus bekannte Anstellverfahren besteht darin, dass die Hydraulikzylindereinheiten sowohl positions- als auch druckgeregelt anstellbar sind, dass über die Hydraulikzylindereinheiten die Rollen positionsgeregelt an einen von den Rollen geführten Metallstrang angestellt werden, und dass die Hydraulikzylindereinheiten vom positions- auf druckgeregelten Betrieb umgeschaltet werden, wenn der Druck in der jeweiligen Hydraulikzylindereinheit einen Grenzwert erreicht.
- Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine dezentrale Steuerung und Regelung mit entsprechenden Modulen unmittelbar auf einem Segment bzw. direkt an einem Hydraulikzylinder zu installieren, um damit ein "intelligentes Segment" zu schaffen, welches auch bei einem Ausfall von Kommunikationsdaten einen weiteren Betrieb sichert.
- Zur Lösung der Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art mit der Erfindung vorgeschlagen, dass jedes Segment mindestens eine eigene dezentrale Regel-Systemeinheit besitzt, wie in Anspruch 1 definiert.
- Neben der Ausführung der Systemeinheit mittels Regelungs- und Steuerungseinheiten auf dem Segment ist eine Ausführung mittels sogenannter intelligenter Klemmen auf dem Segment zur Reduzierung des Verkabelungsaufwandes als Altemativlösung vorgesehen.
- Bei der Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Meß- und Regelsignale in mindestens einer Systemeinheit unmittelbar auf dem jeweiligen Segment verarbeitet und die SOLLwert-Vorgaben von einem übergeordneten Leitsystem über einen Feldbus, z.B. Profibus, und eine Spannungsversorgung dem Segment zugeführt werden, sowie ISTwert-Daten ebenfalls über den Feldbus dem Leitsystem als Regelergebnis bzw. Prozeßzustand zurückgeführt werden.
- Mit der Verwendung der Erfindung ist welterhin vorgesehen, dass der dezentralen Systemeinheit neben der/den erforderlichen Aufgabe (n) für die Segmentanstellung weitere dezentrale, segmentspezifische Aufgabenstellungen wie Erfassung und Verarbeitung weiterer Meßdaten, z. B. Lagerkraftüberwachung, Temperaturmessungen und -regelungen, Kalibrierdaten zugeordnet werden.
- Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird das Segment in die Lage versetzt, auch bei Ausfall der Kommunikation zum Leitsystem, die eingestellten oder im Regelmodul abgelegten Daten z. B. für die SOLLposition bzw. den eingestellten SOLLkraftwert selbstständig zu regein. Die hierzu erforderliche Batterieeinheit zur Überbrückung des Kommunikationsausfalls befindet sich ebenfalls auf dem Segment.
- Zugleich wird mit Vorteil eine Reduzierung der elektrischen Steckverbindungen zwischen dem Segment und dem Leitsystem erreicht, wodurch eine Verkürzung der Segmentwechselzeiten erreicht wird.
- Nachfolgend wird anhand von Zeichnungen gemäß
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik und gemäßFigur 2 ein Ausführungsbeispiel in Form des Efindungsgegenstandes beschrieben. - In
Figur 1 ist eine an sich bekannte Bauweise einer Strangführung 1 dargestellt, umfassend eine Anzahl von Strangführungssegmenten 2, welche den Strang 3, aus der Kokille austretend, mit zunehmender Erstarrung durch die Bereiche von Softreduction bzw. Liquid-Core-Reduction sicher hindurchführen. - Die Segmente 2 (vergrößert dargestellt) sind mit Hydraulik-Stellvorrichtungen versehen, die ihrerseits mit einem Positionsgeber 7 und vorzugsweise einem Druckgeber 8 ausgestattet sind. Es handelt sich dabei um positions- und druckgeregelte Segmente 2, die über Hydraulikzylinder und zugeordnete Mess/Regel- und Steuerungsorgane in der Maulweite sowie in der Position entsprechend vorgegebener SOLLWerte angestellt werden. Die hierfür vorhandene Regelungs- und Steuerungstechnik befindet sich in entfernten Einrichtungen bzw. Schaltstationen 4 der Stranggießanlage.
- Die gemäß der Erfindung vorgesehene Ausbildung der Strangführung in
Figur 2 ist im Gegensatz zum Stand der Technik so ausgebildet, dass jedes Segment 2 einen autonomen, dezentralen Regler 14 besitzt, der zumindest mit einem selbstständigen Positions- und Druckgeber 7, 8 ausgestattet und vorzugsweise über eine Busverbindung 11 bzw. einen Profibus mit einem übergeordneten Leitsystem 10 und einer Spannungsversorgung 12 in Verbindung steht. Die hierfür vorhandenen Leitungen mit Steckverbindungen 13 erfordern nur einen Bruchteil des Leitungssystems 5 mit Steckverbindungen 6 beim Stand der Technik gemäßFigur 1 . Ein weiterer gravierender Vorteil ergibt sich daraus, dass bei einem Ausfall der Übertragungsleitungen bzw. Verbindungselemente die Regelung oder Steuerung wegen ihrer autarken Position auf den Segmenten nicht zusammenbricht. Statt der Regelungs- und Steuerungseinheiten auf dem Segment 2 können als vorteilhafte Aftemativlösung sogenannte intelligente Klemmen vorgesehen werden. -
- 1.
- Strangführung
- 2.
- Segment
- 3.
- Gußstrang
- 4.
- gemeinsame Regelung
- 5.
- Leitungen
- 6.
- Steckverbindungen von (5)
- 7.
- Positionsgeber
- 8.
- Druckgeber
- 9.
- flüssiger Kern im Strang
- 10.
- Leitsystem
- 11.
- Feldbus / Profibus
- 12.
- Spannungsversorgung
- 13.
- Steckverbndungen in 11/12
- 14
- dezenter Regler
Claims (7)
- Vorrichtung zur Maulweitenregelung an Segmenten für Stranggießanlagen, die zumindest mit einem Positionsgeber (7) ausgebildet sind, umfassend eine Strangführung (1) mit einer Regelung und Segmenten (2) für eine vorgesehene Führung eines Gussstranges unter Verwendung von Mess- und Regelsignalen,
wobei jedes Segment (2) mindestens eine eigene dezentrale Regel-Systemeinheit (14) besitzt, die mit einem übergeordneten Leitsystem (10) in Verbindung steht;
dadurch gekennzeichnet,
dass die Segmente neben dem Positionsgeber zusätzlich auch mit einem Druckgeber ausgebildet sind;
dass die Regel-Systemeinheit über einen Profibus mit dem übergeordneten Leitsystem und einer Spannungsversorgung (12) in Verbindung steht;
dass die dezentrale Regel-Systemeinheit (14) unmittelbar auf dem Segment installiert ist; und
dass sich auf den Segmenten eine Batterieeinheit befindet zur Überbrückung eines Kommunikationsausfalls. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leitungen für Busverbindungen (11) bzw. für die Spannungsversorgung (12) zwecks Segmentwechsel mit Steckverbindungen ausgerüstet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Systemeinheiten (14) Regelungs- und Steuerungseinheiten sind. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Systemeinheiten (14) sogenannte intelligente Klemmen sind. - Verwendung der Vorrichtung zur Maulweitenregelung an Segmenten für Stranggießanlagen, insbesondere an Segmenten für Brammen- und Dünnbrammen-Stranggießanlagan, gemäß den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Meß- und Regelsignale in mindestens einer Systemeinheit (14) unmittelbar auf dem jeweiligen Segment (2) verarbeitet und die SOLLwert-Vorgaben von einem übergeordneten Leitsystem (10) über einen Feldbus (11), z. B. Profibus, und eine Spannungsversorgung (12) dem Segment (2) zugeführt werden, sowie ISTwert-Daten ebenfalls über den Feldbus (11) dem Leitsystem (10) als Regelergebnis, bzw. Prozeßzustand zurückgeführt werden. - Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass den auf dem Segment (2) befindlichen Systemeinheiten (14) segmentspezifische Informationen wie Steifigkeitskoeffizienten, Rollendurchmesser, Reglerparameter, Maulweitengrundeinstellungen und Anstellquoten zugeführt werden. - Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der dezentralen Systemeinheit (14) neben der/den erforderlichen Aufgabe(n) für die Segmentanstellung weitere dezentrale segmentspezifische Autgabenstellungen wie Erfassung und Verarbeitung weiterer Meßdaten, z. B. Lagerkraftüberwachung, Temperaturmessungen und -regelungen, Kalibrierdaten oder dergleichen zugeordnet werden.
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