一种连铸小方坯钢坯的跟踪监视控制方法与流程

1.本发明涉及小方坯连铸技术领域，尤其是涉及一种连铸小方坯钢坯的跟踪监视控制方法。


背景技术：

2.连铸机可以按多种形式来分类，若按结构外形可把连铸机分为立式连铸机、立弯式连铸机、带直线段弧形连铸机、弧形连铸机、多半径椭圆形连铸机和水平连铸机；如果按照连铸机所浇铸的断面的大小和外形来区分，连铸机又可分为板坯连铸机、小方坯连铸机、大方坯连铸机、圆坯连铸机、异形断面连铸机和薄板坯连铸机；在方坯连铸机中也包括矩形坯连铸机，通常把浇铸断面或当量断面积大于200
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200mm的铸坯叫大方坯，断面或当量断面积小于160
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160mm的铸坯叫小方坯，宽厚比大于3的矩形坯称为板坯；若按连铸机在共用一个钢水包下所能浇铸的铸坯流数来区分，则可分为单流、双流或多流连铸机。
3.在钢铁生产过程中，连铸机生产钢坯是整个钢材生产的重要一环，钢水注入结晶器中经过冷却室凝固成小方坯，再通过切割装置切割成一定尺寸的成品坯材，后续再轧制成不同规格的线材。而在生产坯材的过程中需要通过不同的检测设备对每一铸流的钢坯进行监测，以确定钢坯到达位置，方便后续设备对钢坯进行操作、收集和归类。
4.当前钢厂生产钢坯的过程中，设置有台下操作室，工人人工观察钢坯动向，确定钢坯到达某一位置后再执行后续相应操作，人工精力占用较大，当出现特殊情况时容易不能应急操作导致发生生产事故。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种连铸小方坯钢坯的跟踪监视控制方法，将每一根钢坯的位置从开始切割到下线均能跟踪与监视，并通过数据信号点位将钢坯位置反馈到上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上，员工只需要对上位机hmi系统的钢坯跟踪页面进行监控，无需去现场花费大量精力关注钢坯在现场的位置以及相关的现场设备的运行状态。
6.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
7.一种连铸小方坯钢坯的跟踪监视控制方法，包括以下依次进行的步骤：
8.1)在连铸机的每一个铸流中，经过结晶器、二冷室的小方坯由切前辊道输送到火焰切割机处，当定尺系统测量待切割钢坯长度达到程序设定数值后plc控制器发送切割指令，火焰切割机开始切割，火焰切割机的抱夹动作触发钢坯0号位信号，plc控制器的内部程序执行跟踪数据块生成位置0点位，在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上创建0号位虚拟钢坯；
9.2)当火焰切割机切割完成后，切割小车触发切割结束信号，plc控制器的内部程序执行跟踪数据块以将位置0信号转移到位置1信号，在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上0号位虚拟钢坯自动转移到1号位虚拟钢坯处；
10.3)当转移到位置1信号后，plc控制器向切后辊道的电机变频器发送运行指令，通
过电机带动切后辊道将钢坯向后方输送；
11.切后辊道的末端处安装有第一红外测距仪，当钢坯输送到切后辊道的末端时第一红外测距仪发送信号给plc控制器，plc控制器的内部程序执行跟踪数据块以将位置1信号转移到位置2信号，在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上1号位虚拟钢坯自动转移到2号位虚拟钢坯处；
12.4)当转移到位置2信号后，plc控制器发送指令给公共输送辊道的电机变频器，通过电机带动公共输送辊道将钢坯向后方输送；
13.公共输送辊道末端的升降挡板处安装有第二红外测距仪，当钢坯输送到公共输送辊道的末端时第二红外测距仪发送信号给plc控制器，plc控制器的内部程序执行跟踪数据块以将位置2信号转移到位置3信号，在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上2号位虚拟钢坯自动转移到3号位虚拟钢坯处；
14.5)当转移到位置3信号后，plc控制器发送指令给翻钢机以将钢坯从公共输送辊道上翻至上方滑轨处；
15.翻钢机的上方安装有第三红外测距仪，当翻钢机翻起完成后第三红外测距仪发出信号给plc控制器，plc控制器执行跟踪数据块以将位置3信号转移到位置4信号，在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上3号位虚拟钢坯自动转移到4号位虚拟钢坯处。
16.优选的，对于多铸流的连铸生产线，每个铸流中的钢坯位置从3号位虚拟钢坯转移到4号位虚拟钢坯处后，上位机hmi系统计算统计4号位虚拟钢坯的累计总数量；
17.通过上位机hmi系统设定推钢机的推钢根数，当4号位虚拟钢坯的累计总数量达到上位机hmi系统设定的推钢根数后，推钢机开始动作将相应的钢坯推向冷床；
18.冷床入口处安装有第四红外测距仪，当第四红外测距仪检测到钢坯到位后第四红外测距仪发出信号给plc控制器，plc控制器根据推钢根数执行相应次数的冷床翻转操作，直到冷床翻转次数与推钢根数相同后停止翻转。
19.本技术取得了如下的有益的技术效果：
20.1)本技术提供的跟踪监视控制方法，设置火焰切割机抱夹的钢坯位置为0号位，火焰切割机切割完成时的钢坯位置为1号位，钢坯输送到切后辊道的末端时为2号位，钢坯输送到公共输送辊道的末端时为3号位，翻钢机翻起完成后为4号位，从火焰切割机切割钢坯开始，开始跟踪与监视钢坯的实时所在位置，后续的钢坯的所在位置均通过现场检测仪器进行触发跟踪，并将钢坯的实际位置转化为电信号显示在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上，操作工只需要观察上位机hmi系统的钢坯跟踪页面即可知道钢坯的实际位置，即利用上位机hmi系统与plc控制器对钢坯的实时的实际位置进行自动化的跟踪与监视，无需去现场花费大量精力关注钢坯在现场的位置以及相关的现场设备的运行状态，极大的节省了人力物力。
21.2)通过利用上位机hmi系统与plc控制器对钢坯的实时的实际位置进行自动化的跟踪与监视，又能为下一步工序的设备动作执行提供触发条件，即连续性的全流程的自动化控制，实现了小方坯连铸中的钢坯生产设备的高度自动化控制。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施
例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.本技术提供了一种连铸小方坯钢坯的跟踪监视控制方法，包括以下依次进行的步骤：
24.1)在连铸机的每一个铸流中，经过结晶器、二冷室的小方坯由切前辊道输送到火焰切割机处，当定尺系统测量待切割钢坯长度达到程序设定数值后plc控制器发送切割指令，火焰切割机开始切割，火焰切割机的抱夹动作触发钢坯0号位信号，火焰切割机发送信号给plc控制器,plc控制器的内部程序执行跟踪数据块生成位置0点位，在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上创建0号位虚拟钢坯；
25.2)当火焰切割机切割完成后，切割小车触发切割结束信号，切割小车发送信号给plc控制器,plc控制器的内部程序执行跟踪数据块以将位置0信号转移到位置1信号，在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上0号位虚拟钢坯自动转移到1号位虚拟钢坯处；
26.3)当转移到位置1信号后，plc控制器向切后辊道的电机变频器发送运行指令，通过电机带动切后辊道将钢坯向后方输送；
27.切后辊道的末端处安装有第一红外测距仪，当钢坯输送到切后辊道的末端时第一红外测距仪发送信号给plc控制器，plc控制器的内部程序执行跟踪数据块以将位置1信号转移到位置2信号，在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上1号位虚拟钢坯自动转移到2号位虚拟钢坯处；
28.4)当转移到位置2信号后，plc控制器发送指令给公共输送辊道的电机变频器，通过电机带动公共输送辊道将钢坯向后方输送；
29.公共输送辊道末端的升降挡板处安装有第二红外测距仪，当钢坯输送到公共输送辊道的末端时第二红外测距仪发送信号给plc控制器，plc控制器的内部程序执行跟踪数据块以将位置2信号转移到位置3信号，在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上2号位虚拟钢坯自动转移到3号位虚拟钢坯处；
30.5)当转移到位置3信号后，plc控制器发送指令给翻钢机以将钢坯从公共输送辊道上翻至上方滑轨处；
31.翻钢机的上方安装有第三红外测距仪，当翻钢机翻起完成后第三红外测距仪发出信号给plc控制器，plc控制器执行跟踪数据块以将位置3信号转移到位置4信号，在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上3号位虚拟钢坯自动转移到4号位虚拟钢坯处。
32.在本技术的一个实施例中，对于多铸流的连铸生产线，每个铸流中的钢坯位置从3号位虚拟钢坯转移到4号位虚拟钢坯处后，上位机hmi系统计算统计4号位虚拟钢坯的累计总数量；
33.通过上位机hmi系统设定推钢机的推钢根数，当4号位虚拟钢坯的累计总数量达到上位机hmi系统设定的推钢根数后，推钢机开始动作将相应的钢坯推向冷床；
34.冷床入口处安装有第四红外测距仪，当第四红外测距仪检测到钢坯到位后第四红外测距仪发出信号给plc控制器，plc控制器根据推钢根数执行相应次数的冷床翻转操作，直到冷床翻转次数与推钢根数相同后停止翻转。
35.在本技术的一个实施例中，第一红外测距仪、第二红外测距仪、第三红外测距仪以
及第四红外测距仪均为普通的测距传感器，能够通过设定照射距离反馈物体是否到达某个位置。
36.在本技术的一个实施例中，通过安装于现场特定位置的红外测距仪反馈钢坯是否到达位置，并传输信号到plc控制器中，通过程序逻辑判断触发后续设备的动作执行。
37.在本技术的一个实施例中，通过plc控制器触发信号点位并在上位机hmi系统的钢坯跟踪页面上生成虚拟钢坯，操作人员可通过查看hmi画面掌握钢坯实际位置，实现远程监控。
38.上位机hmi系统包括可编程序控制器(plc)、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元(如触摸屏、键盘、鼠标等)写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备。
39.本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
40.以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。