[發(fā)明專利]結(jié)晶器調(diào)寬系統(tǒng)中的定位裝置及定位控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310099517.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104070146A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱家駒;饒剛;蘭順舟;黃成永;劉會(huì)領(lǐng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): B22D11/05
• 分類號(hào): B22D11/05;B22D11/18
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn)

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技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種結(jié)晶器調(diào)寬系統(tǒng)中的定位裝置及定位控制方法，適用于采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的結(jié)晶器調(diào)寬控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在鋼鐵生產(chǎn)連續(xù)澆鑄的過(guò)程中，為了生產(chǎn)不同寬度規(guī)格要求的鑄坯同時(shí)提高生產(chǎn)效率保證連續(xù)生產(chǎn)，均采用了結(jié)晶器調(diào)寬技術(shù)來(lái)改變澆鑄板坯的寬度，避免了停機(jī)更換結(jié)晶器造成的生產(chǎn)時(shí)間損失及二次開(kāi)澆造成的原材料損耗，從而提高了金屬收得率和生產(chǎn)作業(yè)率，提高鑄機(jī)產(chǎn)能。

結(jié)晶器調(diào)寬控制系統(tǒng)有兩種方式，即電動(dòng)傳動(dòng)方式和液壓傳動(dòng)方式，它們均需要控制結(jié)晶器窄邊的位置，并且在澆鑄生產(chǎn)過(guò)程中保持窄邊的位置不變。電動(dòng)傳動(dòng)方式可以通過(guò)將傳動(dòng)裝置鎖定來(lái)達(dá)到寬度保持不變，而液壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)，由于液壓系統(tǒng)本身的特性會(huì)產(chǎn)生漂移和泄漏，一旦通過(guò)機(jī)械方式鎖定之后將不能重復(fù)進(jìn)行調(diào)寬控制，因此在生產(chǎn)過(guò)程中必須通過(guò)控制調(diào)節(jié)的方法來(lái)保證結(jié)晶器窄邊位置保持不變。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)晶器調(diào)寬系統(tǒng)中的定位裝置及定位控制方法，結(jié)晶器的寬度和錐度通過(guò)帶位移傳感器的調(diào)寬液壓缸、伺服閥進(jìn)行位移閉環(huán)控制調(diào)節(jié)。在連鑄生產(chǎn)過(guò)程中，主要的變化來(lái)自于澆鑄過(guò)程中鋼水靜壓力的變化，因此澆鑄過(guò)程中保證液壓缸兩側(cè)的平衡將能保證寬度和錐度控制在設(shè)定的精度范圍以內(nèi)。

上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

結(jié)晶器調(diào)寬系統(tǒng)中的定位裝置，包括安裝在結(jié)晶器兩側(cè)的上部調(diào)寬液壓缸和下部調(diào)寬液壓缸，所述的上部調(diào)寬液壓缸和下部調(diào)寬液壓缸上分別安裝有位移傳感器，每個(gè)所述的液壓缸的有桿腔和無(wú)桿腔的管道上安裝有壓力傳感器，所述的液壓缸連接伺服閥。

所述的結(jié)晶器調(diào)寬系統(tǒng)中的定位裝置，所述的位移傳感器采用磁致伸縮位移傳感器，所述的液壓缸的活塞桿上裝配有一個(gè)磁環(huán)。

結(jié)晶器調(diào)寬系統(tǒng)中的定位控制方法，該方法包括：采用位置控制作為控制系統(tǒng)中的主回路或者外環(huán)控制，在系統(tǒng)的初始階段通過(guò)連接在油缸的位移調(diào)整伺服電磁閥的閥位開(kāi)度來(lái)完成結(jié)晶器的寬度和錐度的調(diào)節(jié)；而當(dāng)錐度和寬度調(diào)節(jié)完成之后，通過(guò)油缸組所對(duì)應(yīng)壓力傳感器的壓力信號(hào)對(duì)伺服閥的閥位開(kāi)度進(jìn)行微調(diào)，控制油缸有桿腔和無(wú)桿腔的壓力差來(lái)克服由于鋼水靜壓力改變所帶來(lái)的壓力差的變化，在調(diào)節(jié)過(guò)程中限制伺服閥的最大輸出來(lái)控制調(diào)整的速度。

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明的設(shè)備組成示意圖。

圖2是本發(fā)明的液壓油缸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的閉環(huán)調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)示意圖。

圖4是本發(fā)明的控制流程圖。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：

如圖1所示：本發(fā)明的結(jié)晶器調(diào)寬系統(tǒng)中的定位裝置，包括安裝在結(jié)晶器1兩側(cè)的上部調(diào)寬液壓缸2和下部調(diào)寬液壓缸，所述的上部調(diào)寬液壓缸和下部調(diào)寬液壓缸上分別安裝有位移傳感器3，每個(gè)所述的液壓缸的有桿腔和無(wú)桿腔的管道上安裝有壓力傳感器4，所述的液壓缸連接伺服閥5。

實(shí)施例2：

實(shí)施例1所述的結(jié)晶器調(diào)寬系統(tǒng)中的定位裝置，所述的位移傳感器采用磁致伸縮位移傳感器，它利用兩個(gè)不同的磁場(chǎng)相交時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)，然后計(jì)算出這個(gè)信號(hào)被控測(cè)所需的時(shí)間周期，從而換算出準(zhǔn)確的位置。因此，在調(diào)寬液壓缸的活塞桿上裝配有一個(gè)磁環(huán)6作為活動(dòng)磁鐵，而將波導(dǎo)管7插入液壓缸中，這樣隨著液壓缸活塞桿的移動(dòng)則可以測(cè)量出液壓缸的位移。

實(shí)施例3：

結(jié)晶器調(diào)寬系統(tǒng)中的定位控制方法，該方法包括：采用位置控制作為控制系統(tǒng)中的主回路或者外環(huán)控制，在系統(tǒng)的初始階段通過(guò)連接在油缸的位移調(diào)整伺服電磁閥的閥位開(kāi)度來(lái)完成結(jié)晶器的寬度和錐度的調(diào)節(jié)；而當(dāng)錐度和寬度調(diào)節(jié)完成之后，通過(guò)油缸組所對(duì)應(yīng)壓力傳感器的壓力信號(hào)對(duì)伺服閥的閥位開(kāi)度進(jìn)行微調(diào)，控制油缸有桿腔和無(wú)桿腔的壓力差來(lái)克服由于鋼水靜壓力改變所帶來(lái)的壓力差的變化，在調(diào)節(jié)過(guò)程中限制伺服閥的最大輸出來(lái)控制調(diào)整的速度。

控制原理及過(guò)程：

在PLC中實(shí)現(xiàn)位置閉環(huán)調(diào)節(jié)和壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)的PID算法和參數(shù)的調(diào)整。

位移閉環(huán)調(diào)節(jié)過(guò)程：

在需要進(jìn)行位置調(diào)節(jié)的過(guò)程中由于需要大位移的調(diào)節(jié)過(guò)程因此將位移傳感器作為主調(diào)節(jié)參數(shù)，此時(shí)位移閉環(huán)調(diào)節(jié)則作為主調(diào)節(jié)過(guò)程對(duì)伺服閥進(jìn)行控制，該調(diào)節(jié)過(guò)程采用PID調(diào)節(jié)方法，根據(jù)伺服閥的調(diào)節(jié)特性設(shè)定比例、積分和微分的參數(shù)，通過(guò)結(jié)晶器的寬度和錐度設(shè)定分別獲取結(jié)晶器左上部、左下部、右上部、右下部液壓缸的位移設(shè)定值，通過(guò)液壓缸內(nèi)部的位移傳感器來(lái)獲取實(shí)際值從而形成位移調(diào)節(jié)過(guò)程中的閉環(huán)調(diào)節(jié)。