[發明專利]基于CAN總線的結晶器振動控制裝置

有效

• 申請號: 201310731091.1
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103736951A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 李文濤;高彤;肖俊生;左鴻飛
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: B22D11/053
• 分類號: B22D11/053;B22D11/16
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術領域

本發明涉及一種基于CAN總線的結晶器振動控制裝置，特別是涉及結晶器振動控制，屬于連續鑄鋼領域。

背景技術

目前國內鋼鐵企業使用的液壓振動控制裝置，存在以下缺陷：

1）功能較完全的振動控制器大都是從國外引進的，成本很高；

2）一些低成本的結晶器振動控制器現場級設備只具有信號采集與執行控制命令的功能，控制算法通過上位機完成，下位機完成的功能僅僅是采集與執行上位機的命令，在總線通訊出現故障的情況下不能完成工作任務；

3）現行的許多低成本的控制器在控制參數修改與設置方面存在不足：控制器參數修改一般只能通過在線方式由上位機下發參數，完成控制功能，本機不能獨立完成參數修改功能，對于總線的依賴程度過大；

4）在控制過程監控方面，一些低成本的控制器存在如下缺陷：只能通過總線由上位機組態進行監控，不能在現場完成監控功能。

基于以上一些技術缺陷，開發低成本、功能完備并帶有現場總線接口的結晶器液壓振動控制裝置，用于構建基于現場總線的多流連鑄機振動控制系統，對于鋼鐵企業發展高效連鑄，降低連鑄自動化成本，提高連鑄自動化水平具有重要意義。

發明內容

一種基于CAN總線的結晶器振動控制裝置，微處理器、模擬信號調理模塊還包括：SSI高速同步采集模塊、SSI高速同步采集模塊輸入端與振動位移傳感器接口相連接，SSI高速同步采集模塊輸出端與微處理器相連接，微處理器用于完成現場信號采集、SSI協議振動位移信號采集，根據本機或上位機設置的控制參數、經過控制算法運算處理，控制信號通過微處理器中的內部控制信號輸出模塊進入控制信號輸出模塊，控制信號輸出模塊進行D/A轉換后與結晶器振動液壓伺服閥連接；CAN總線監控信號通過微處理器內的總線通訊模塊進入CAN總線接口模塊，CAN總線接口模塊與CAN總線相連接進行在線監控；本機監控通過微處理器內的觸摸屏驅動模塊與觸摸屏模塊連接。

進一步：現場信號采集包括：拉坯速度傳感器信號、兩路閥芯位置信號、兩路液壓腔壓力信號、兩路振動位移信號、開關量信號；所述拉坯速度傳感器信號、兩路閥芯位移信號及兩路液壓腔壓力信號通過模擬信號調理模塊送入微處理器；兩路振動位移信號通過SSI高速同步采集模塊送入微處理器；開關量信號通過輸入開關量電氣隔離模塊進行電氣隔離后送入微處理器后，微處理器按照觸摸屏或CAN總線設定的參數處理后輸出結晶器振動液壓伺服閥振動的控制及監控信號。

進一步：微處理器包括：內部模擬信號采集模塊，內部SSI信號采集模塊，控制算法模塊，振動波形發生器模塊，主程序模塊，初始化模塊，震動參數修改模塊，定時器配置模塊，通訊數據封裝模塊，控制信號輸出模塊，數字量輸出模塊，觸摸屏驅動模塊，總線通訊模塊，顯示程序模塊。

進一步：所述模擬信號調理模塊包含有I/V變換電路，將電流信號轉換為0～3.3V的電壓信號，完成所采集的拉速、閥芯位移、液壓缸腔內壓力信號的調理。

進一步：SSI高速同步采集模塊，可同步采集兩路25位SSI振動位移信號，將兩路SSI振動位移信號按字節分時輸出，傳送給微處理器。

進一步：所述內部模擬信號采集模塊，對于兩路閥芯位移信號、兩路液壓腔壓力信號實現同步采集；

所述內部SSI信號采集模塊通過控制SSI高速同步采集模塊，分別將SSI高速同步采集模塊采集的兩路振動位移信號按字節讀出；

振動波形發生器模塊可以產生經過離散化的正弦波與非正弦波，具有標準正弦信號發生函數、任意非正弦信號發生函數以及非正弦信號發生函數；

主程序模塊，在每一個周期振動完成后自動配置參數。包含讀取參數程序；波形發生器模塊；顯示程序；配置定時器程序；振動位移采集程序；通訊數據封裝模塊；

初始化模塊，可以初始化顯示屏的顯示項目包括：振動裝置的工作狀態是否正常、警告信息的提示、當前輸出的數值等、波形參數顯示用于提示當前產生波形的種類、波形特征參數、當前波形參數的設置方式、波形的離散化參數，能初始化I/O資源與振動控制裝置的外設，顯示歡迎界面；所述波形特征參數：包括偏斜率、振幅、頻率；當前波形參數的設置方式采用本機設定或上位機設定；

振動參數設置模塊，具有參數標志[a?h?f]，具有通用參數修改程序，具有參數修改程序，可以實時修改波形參數，可根據修改的幅度自動設置修改任意波形參數的修改方式為一次修改或多次修改；任意波形參數：包括偏斜率a，振幅h，以及振動頻率f；