塞棒操作手册.docx
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塞棒操作手册
1、液位自动控制系统工作原理与硬件组成
1.1系统工作原理
本控制系统主要由两部分组成:
SC3000仪表检测系统和液位自动控制系统。
1.1.1SC3000仪表检测系统工作原理:
137Cs放射源和探测器分别安装在结晶器铜管的两侧,结晶器内的钢水对放射源所发出的丫射线有阻挡作用,根据丫射线强度的不同来反映钢水液位的高低。
探测器把接收到的丫射线转化成与液位相对应的高频脉冲信号传输给SC3000检
测仪表,仪表将脉冲信号做数字处理后,转化为0〜10V电压信号或4〜20mA电
流信号输出。
检测系统通过设定检测范围、高低液位校验和线性化工作,可以准确地反映结晶器内钢水的实际位置。
检测系统示意图:
AA
1.1.2液位自动控制系统工作原理
液位自动控制系统分拉速自动控制系统和塞棒自动控制系统两大部分。
1.1.2.1拉速自动控制系统工作原理
0〜10V或4〜
SC3000检测仪表根据设定液位与实际液位比较,利用内嵌的算法,以投入拉速自动瞬间的实际拉速为基点,运算得出一个控制拉速值,以
20mA信号送给连铸PLC用于控制拉矫机的速度,或直接送给拉矫机变频器来控制拉矫机的速度。
通过调整拉矫机的速度来调整结晶器内钢水液位,以达到实际
液位稳定的目的,实现恒液位变拉速控制。
拉速自动控制原理图
设定液位SC3000仪表控制拉速结晶器钢
注:
拉速反馈用于切换拉速自动瞬间作为PID运算的拉速基点
1.1.2.2塞棒自动控制系统工作原理
SC3OO0佥测仪表将钢水液位信号处理为0〜10V或4〜20mA言号给塞棒自动控制系统PLC塞棒自动控制系统PLC根据设定液位与实际液位的比较,利用PLC程序运算得出一个动作量,输出给驱动器来驱动电缸动作,带动执行机构来调整塞棒的开启度,从而调节中包水口的钢水流量,以保证结晶器内钢水液面稳定,实现恒液位恒拉速控制。
塞棒自动控制原理图
1.2系统工作示意图
1.2.1功能描述示意图
1.2.2
现场安装示意图
1.3系统硬件组成
1.3.1PLC硬件组成
序号
名称
型号
单位
数量
1
PS307电源/10A
6ES7307-1KA00-0AA0
块
2
CPU315-2DP
6ES7315-2AG10-0AB0
块
3
MM(内存卡/64K
6ES7953-8KJ00-0AA0
张
4
DI32XDC24V
6ES7321-1BL00-OAAO
块
5
DO32KDC24V/0.5A
6ES7322-1BL00-0AA0
块
6
AI8X16BIT
6ES7331-7NF00-0AB0
块
7
A0&12BIT
6ES7332-5HF00-0AB0
块
8
SM-CONECTOR
6ES7392-1AM00-0AA0
个
1.3.2动作执行设备
序号
名称
型号
单位
数量
1
驱动器
SCCR-03250
只
2
电阻
20Q/200W电阻
只
3
电缸现场分线盒
SC-JS-004
个
4
电缸专用电缆
SC-CBL-018
根
5
执行机构(含横臂、压机和背板)
SCYJ-G2
套
6
电动缸
SCDG-Z3F
只
1.3.3检测系统
序号
名称
型号
单位
数量
1
SC3000检测仪表
SC3000(PID)
块
2
SC3000编程器
SC3000-PG
块
3
探测器
SC-DET
只
4
放射源
Cs-137
只
5
铠装电缆
SC-CBL-10M-11
根
6
中间接线盒
SC-JB-S
只
1.3.4HMI
序号
名称
型号
单位
数量
1
研华工控机
IPC6102.8G/256M/40G
台
2
17寸液晶显示器
PHILIP
台
3
CP5611卡
6GK1561-1AA00
只
135现场操作箱
操作箱中装有系统控制相关的现场控制组件(按钮、指示灯)和状态显示组
件(液位显示表)。
2、系统安装
2.1系统安装准备工作
液位控制系统的初步设备安装人员在购买液面控制系统方的设备管理人员配合下进行如下准备工作:
2.1.1根据主控制室的平面图,确定液面控制系统电气柜的安装位置。
注意:
要考虑其地角螺钉的固定及系统电源、保护接地线、信号电缆的引入
是否方便,针对固定长度及长度有限制的电缆要考虑其长度的限制。
2.1.2根据接线图确认现场设备之间和现场设备与电气控制柜之间的走线线路、走线电缆型号及根数、走线电缆长度。
注意:
要考虑固定长度及长度有限制的电缆的长度限制;严格按照电气图纸
的要求保证备用线的数量;严格避免弱电信号电缆与电压大于24V或与供电功率大于200W的线或电缆并行,如不可避免双方都要用接地铁管屏蔽并要间隔20
伽以上的距离;在弱电信号电缆和电缆电压大于24V或供电功率大于200W勺线
或电缆交叉时要直角交叉,并要间隔20伽以上的距离;当与弱电信号电缆并行或交叉的电缆供电功率大于3KW寸,不仅双方都要使用接地铁管屏蔽而且其间隔距离要相应的增大;走线的电线或电缆的长度要有0.5m左右的富余。
2.1.3参照现场的操作箱位置、中包车的工作位置、工人的正常操作位置确定中间接线盒和现场分线盒的安装位置。
从中间接线盒到探测器之间的铠装电缆常规长度为10米;从现场分线盒到
电缸之间的电缸电缆常规长度为3米。
(见1.2系统工作示意图)
2.2电气控制柜的安装
在完成2.1的准备工作之后,将电气控制柜安装到预定的位置;拧紧地脚螺钉,确保电气控制柜与电气控制柜的金属支架有良好的导电接触;将系统的供电电源AC220V接入电气控制柜的L、N端子排上(AC220V的火线接L,零线接N),将保护接地PE接到电气控制柜的保护接地铜排上,并要拧紧。
注意:
保护接地PE一定要是严格的接地信号,不能使用临时地,否则可能会对系统或设备造成损害。
2.3现场布线
2.3.1根据2.1所定的方案进行进行走线,并且按照电气图纸进行现场端子排、电气控制柜内端子、现场设备之间的接线。
注意:
所有的电缆的屏蔽层都要接到电控柜的铜排上,并压紧,避免虚接。
2.3.2将连铸系统的拉速信号及辅助信号引入液位控制系统的电气控制柜,并对其信号进行检验。
注意:
在进行接线时,一定要按照电气图纸所标的线号进行连接(并套好线
号);且所剥的绝缘线皮长度要适中,过长会导致电线、电缆的金属部分裸露在外边,易与其它的金属接触短路;过短会导致端子的压紧或夹紧部分压住或夹住电线、电缆的绝缘层,造成导电不良,并且压紧力或夹紧力过小,连接不牢固。
系统的弱电信号电缆的屏蔽层在设备端不进行接地,其它的中间连接过程要进行
连接直至电气控制柜的端子排。
2.4执行机构的安装
2.4.1安装示意图
横臂
242按照我方提供的《执行机构图纸》焊装背板
243背板焊装完成后按照《执行机构图纸》进行组装
要求执行机构能够牢固地固定在中包上,确保在电缸的高频震动下不松动。
244执行机构安装完成后,保证塞棒在关闭位时,执行机构开启60〜
70mm以保证电缸动作余量和生产时塞棒能够关闭。
2.4.5压机与横臂之间、塞棒与横臂之间的固定螺栓必须要紧固,不能松
动。
2.5电缸的安装
2.5.1将电缸的上耳轴如图所示倾斜一定角度后插入执行机构上支架内
2.5.2执行机构下支架入口有一个平槽,安装时将电缸下耳轴的安装把手调整到水平位置,按箭头方向将其推入下支架
2.5.3下耳轴的安装把手推到底
后,将把手向下压,旋转90°,电缸安装到位
3、操作箱操作说明
3.1操作箱面板布局及组件功能描述
3.1.1操作箱面板组件说明
操作箱面板组件功能描述
代号
名称
「说明
功能描述
H1
液位异常
红色指示灯
自动控制下液位超过控制要求时点亮
H2
自动允许
绿色指示灯
允许投入拉速自动或塞棒自动控制
H3
拉速自动
绿色指示灯
拉速自动控制投用指示
H4
塞棒自动
绿色指示灯
塞棒自动控制投用指示
HSB1
驱动器上电
带灯按钮(绿色)
按钮:
触发驱动器上电指示灯:
驱动器上电指示
HSB2
自动开浇
带灯按钮(绿色)
按钮:
启动自动开浇指示灯:
自动开浇功能指示
HSB3
开棒
带灯按钮(绿色)
按钮:
手动操作电缸开启指示灯:
开棒指示
HSB4
关棒
带灯按钮(红色)
按钮:
手动操作电缸关闭指示灯:
关棒指示
HSB5
高位校验
带灯按钮(绿色)
按钮:
触发高位校验指示灯:
高位校验指示
HSB6
低位校验
带灯按钮(红色)
按钮:
触发低位校验指示灯:
低位校验指示
SA1
减—0—加设定液位
二位自复位开关
左:
自动控制设定液位加中:
空位
右:
自动控制设定液位减
SA2
塞棒—0—拉速
三位转换开关
左:
启动塞棒自动控制中:
人工控制
右:
启动拉速自动控制
SB1
系统急停
急停按钮
按钮:
紧急情况下停用液位自动控制系统
P1
液位显示表
双光柱显示表
显示设定液位和实际液位值
注:
驱动器上电(HSB)自动开浇(HSB2按钮具有软件自锁定功能,即
按一下按钮,程序内部置1,再按一下按钮程序内部复位。
其余按钮均不具备软件自锁定功能。
3.1.2系统功能描述
此系统具有拉速自动控制和塞棒自动控制两大功能。
为了完善塞棒自动控制功能,此系统中还对塞棒自动控制功能增加了水口保护和塞棒抖动两个附属功能,可通过上位机画面设定。
塞棒自动控制投用后,激活水口保护功能,自动控制的设定液位就会以一个固定的周期和幅值按正弦波动,防止自动控制时对水口同一位置侵蚀过度;激活塞棒抖动功能后,电缸会在原有自动控制的动作命令上累加一个固定周期和幅值的高频正弦动作量,通过快速抖动将积在塞棒头或中包水口处的钢渣冲掉。
3.2操作面板操作流程
321塞棒自动控制操作流程
第一步:
驱动器上电
按下驱动器上电按钮,触发驱动器上电,同时驱动器上电指示灯亮。
注:
电缸未连接时,严禁驱动器上电。
浇注结束拆卸电缸时,必须先给驱动器掉电,然后才能拔下电缸电缆。
严禁电缸电缆带电插拔!
第二步:
自动允许
在投用塞棒自动控制之前,首先人工调整结晶器内钢水的位置,使钢水位置到达自动允许的范围之内(设定液位土10%X检测量程),此时自动允许指示灯亮。
自动允许指示灯亮后,自动控制允许投用。
第三步:
塞棒自动控制投入
自动允许指示灯亮后,将”塞棒-0-拉速”三位开关打到塞棒位(左),塞棒自动控制投入,塞棒自动指示灯亮说明塞棒自动控制已经投用。
将“塞棒-0-拉速”三位开关打到0位(中),系统切换到人工手动操作状^态。
塞棒自动控制投用后,水口保护和塞棒抖动功能才允许激活。
3.2.2拉速自动控制操作流程
第一步:
自动允许
在投用拉速自动控制之前,首先人工调整结晶器内钢水的位置,使钢水位置到达自动允许的范围之内(设定液位土10%X检测量程),此时自动允许指示灯亮。
自动允许指示灯亮后,自动控制允许投用。
第二步:
拉速自动控制投入
自动允许指示灯亮后,将”塞棒-0-拉速”三位开关打到拉速位(右),拉速自动控制投入,拉速自动指示灯亮后说明拉速自动控制已经投用。
将“塞棒-0-拉速”三位开关打到0位(中)系统切换到人工手动操作状
^态O
323液位自动控制系统的相关操作
1)设定液位调整
通常自动控制的设定液位为检测量程的70%-80%内o
自动控制投用后,可以通过“减-0-加设定液位”三位自复位开关来调整设定液位。
开关打到“加”位,设定液位加1mm开关打到“减”位,设定液位减1mno
2)系统急停
当有紧急情况时,按下系统急停按钮,激活系统急停功能,系统将自动切换到人工操作状态。
拔起(或松开)系统急停按钮,系统急停复位。
3)开/关棒
开棒、关棒按钮用于手动测试电缸动作及安装电缸时调整电缸位置。
点动按钮时,电缸会点动开/关一定的动作量(由程序决定)。
长按按钮(超过3s)时,电缸会连续动作。
324高/低液位校验
高/低液位校验带灯按钮用于检测系统校验工作,详细操作说明见《SC3000
操作手册》。
4、HMI上位监控系统操作说明
4.1启动上位监控画面
点击桌面快捷方式进入上位机监控画面
HMI
4.2从画面中可以直观地看到系统目前的工作状态
连铸机结晶器钢水液位控制系统
一德耒轨工作状克检茹
O系统上电oS
O
O©@oooooo
阀0000禰O:
00阳打斗囲隔曲
器曙里劇露器里常理盘0・0。
唄璧霑靈盘盒器養萌帶帝弟耳蓉帝武耳即器陳童知的郁毬和
9Srl-Hjf"BnrrjS:
T1—6;jnnlrlinmi,rr.±gF
卅聊s*§s>
ss诉乂Y严
OlEiiS制目湘护示
o拉谨自懿制投入
二壺jftife工作状基掏示
©耒S上电O手动
■
钮黒躍停
•弓晞器茂障
Q驱却器输出使龍
Q开悔擔示
Q关啊帑o垂拯疑剧自动捋示
Q靄莖日动控制投人
0室摄自动控制朮许
Q电乱上电允许
©藐調上电霸液愎正京
@电刃位置正常瞬劉軍点动运ii
C雜11;电允许
o弓働瞬上电
O异崔rO关隍
㈱遛輝iS加运行
Q电卸1;电允许
O3黝器上电
Q弃崔rO关區
O延时bi個到
0鑿怦君停
Q拉逵轻割目动1»示
0独速自动控制投入
三竟系编工作秋玄摇示
O来歩上竜O手动
■
ooo®ooo©c
幽OOOO餌O0O鞘••幽屮斗朗s就
囂鞘却剧世需申罰世密oooQ堕籃品寥黒备番盘画唸陥蛊弐存冊洼弐;工更聽奁顼卿崂站阿
冬J卑盂滋J害盂检丑期雋冊册晋皿圧轉
層•科m•曙山|驛第||善S卅卑耳陆冷卑童J
蒜iK誠玄卡尹
Q蛊逵豆制目动揺示
o独速自动控制投入
匹进丟妣工惟伏基9?
云
O
O
1
||||||HoooopiOSHh煦罟痕廂OO雨0.0繭OQOQ窗•O•••O
0竝遠揑制目动捲示
o拉速自动控常般入
二也端...1/0^怕状态
趋势显示
退出系统
F面以第一流为例介绍工作状态指示画面:
4.2.1
系统上电:
液位自动控制系统单流24V电源指示
4.2.2
手动:
信号点亮(绿色),说明目前的系统工作状态为人工操作
塞棒控制:
信号点亮(绿色),说明目前的系统工作状态为塞棒自动控制状
拉速控制:
信号点亮(绿色),说明目前的系统工作状态为拉速自动控制状
状玄is示
•
O
手
O
2苗箱眸型聲
2H状林
叢窪齒霾岂零禺君M蔼即養®*0丽
®S..逼盘蛊规处悭題璽马當一冈警蟲一看$黑黑置曇畧隔画OO①。
忑轿蛊企賈厨霍罡喝矍禎黑k比用喲00爾000斟0000悯
ooooooO0O
O血逗矜制目动J窃示
o拉連自动控帶鹿入
4.2.3塞棒控制相关信号状态说明
1)系统急停:
信号点亮(红色),系统急停状态有效。
2)驱动器故障:
信号点亮(红色),驱动器故障指示。
3)驱动器输出使能:
信号点亮(绿色),驱动器输出使能有效,此时电机工作,人工无法调整塞棒的位置。
4)开棒指示:
信号点亮(绿色),手动操作或塞棒自动控制时电缸开启指示。
5)关棒指示:
信号点亮(绿色),手动操作或塞棒自动控制时电缸关闭指示。
6)塞棒控制自动指示:
信号点亮(绿色),塞棒自动控制有效。
塞棒自动控制联锁条件
1
自动允许使能(指示灯点亮)
2
自动控制投入使能(指示灯点亮)
塞棒自动控制允许和塞棒自动控制投入两个信号均有效后,塞棒自动控制才
有效。
7)塞棒点动运行
塞棒自动控制联锁条件
1
电缸上电允许(扌曰小灯点亮)
2
驱动器上电(指示灯点亮)
3
开棒/关棒(指示灯点亮)
联锁条件满足时,按下开棒或关棒按钮,塞棒开启或关闭一定的动作量(由
程序内部设定)。
用于手动微调电缸开启度
8)塞棒连动运行
塞棒自动控制联锁条件
1
电缸上电允许(扌曰小灯点亮)
2
驱动器上电(指示灯点亮)
3
开棒/关棒(指示灯点亮)—
4
延时时间到(指示灯点亮)
联锁条件满足时,按下开棒或关棒超过一定时间(由程序内部设定)后,电缸连续开启或关闭。
4.2.4拉速控制相关信号状态说明拉速控制自动指示:
信号点亮(绿色)拉速自动控制投入:
信号点亮(绿色)
4.2.5点击“I/O状态”
按钮,在画面中将显示
如右图所示的系统输
入输出接口的状态,
灰色为非激活状态,绿
色或红色代表信号点状
态已激活。
此界面中的状态
指示均为相应的
硬件接口所对应的
内部软件接口状态。
,拉速自动控制有效
,现场拉速自动投入激活
4.3按下“趋势显示”按钮,监控画面进入系统工作曲线监控主画面此画面中显示各流的工作曲线记录。
SficAMLC连铸机结晶器钢水液位控制系统
O手动o章棒自动o拉連目动
O手动G寮棒自动Ofeif自动
0手前0屯楼自动0业遠自动
0手动•基棒目前•拉速目前
祷说伏况
趋势显乐
退出系统
4.4点击画面中的四个按钮可进入相应流的趋势及参数修改画面
240«障P且』口
Un讣今异察
住磁删丄连铸机结晶器钢水液位控制系统
441PID组选择
可选数据为1〜4,从而在预先做好的四组参数中选择一组合适的参数用于塞棒自动控制。
4.4.2PID参数修改
按下此按钮,调出PID参数修改画面,对预设的四组PID参数进行修改<
按下修改参数按钮,调出一个修改参数的登录画面
用户名:
admin
口令:
123456
确定,即可对参数进行修改
445当前参数
当前参数显示的是塞棒自动控制时相应流所使用的当前PID参数,此参数在自动使用过程中实时显示。
4.4.6水口保护和塞棒抖动功能
[水口保护」
劉對斗动
振幅:
1.00|
0.B0
周期:
■S0.00
周期:
0.30
塞棒自动控制有效时,水口保护功能和塞棒抖动功能可以通过如图所示的两个按钮激活。
通过每个按钮下面的振幅和周期两个参数可以修改水口保护和塞棒抖动两个功能的详细参数。
5、驱动器设置
首先确认工控机已经和驱动器C1接口通过RS232通讯电缆连接好。
连接通讯电缆前一定要先给驱动器掉电,禁止带电插拔。
5.1驱动器参数设置
5.1.1启动SERVOSTARMOTIONLINK
在桌面上双击SERVOSTARMOTIONLINK
5ERVO5TAR
MOTIOWL1NK
5.1.2进入通讯设置画面
点击“ComSetup,进入STARTMOTIONLINK通讯设置界面
5.1.3通讯端口选择
点击“Interactive”,通讯方式为RS232通讯口为C0M1(根据硬件实际
接口选择);通讯波特率为9600;点击Scan,扫描驱动设备;找到后,点击OK
5.1.4进入参数设置画面
点击Start,进入参数设置界面
5.1.5电机选型
HIbEditViewCorfiguraTuneOptions旦db
Demo
Demo
SE03@1GO皿
DperationMade
|SerialVelocity
丿-1^1Xj
B-202-A
CcmmsndGener^tcr
■彎③Gearing
Input
CM—
O**—
[常Encwierl^oupul
0*0Systemo**vo
DeviceSelect
I3SetI
点击“SetMotor”按钮,选择电机型号
5.1.6选择电机型号
Resolver
|Encoder
SPole^
帀白$巳
o-
MotorType
Rotaryzero1
MotbModAi
MTX30SA1
PeakCutrert
12.2
smps
Cont.Currert
2.6
iamps
MaxSpeed
1500
rpm
BackEMF
115
Vrms/liXlOrpm
BEMFCwrU%
50
percen
RrtorIrwrli日
0.000175
kg-m^
himInduclancB
45.S7
miihemriBS
MotorPoles
B
耐g.po^
ACMain曰Peeic1
20
perceri
AGanatCont1
90
perceri
AGainHZero1
100
percenl
TorqueAdvP
45
elec,degrees
TorqueAdvC
11
else,degrees
speedstv
55
elec,degrees
SpeedActv1/2V
5
elec,degrees
X-医30I-Daabmsle
□
-匸5erDl^nEd
PiesentDriveType
|~SE09@160voh[DBma]
Pi曲帥也LoadedMdior
缶202血Pemo)
第三步
第一步:
电机类型为GOLDLINEXT
第二步:
电机型号为MTX308A1
第三步:
保存参数设置
然后按“Close”按钮,关闭当前参数设置界面
5.1.7工作方式选择
工作方式选择:
AnalogPosition(模拟量位置)
5.1.8设置比例系数
点击5.1.7中的“AnalogInput”按钮,选择“PositionCommanScaling
菜单,将“InputGearTeeth”的参数设置为320,按“Save”按钮保存修改。
按“Close”返回5.1.7界面。
5.1.9控制参数一设置
点击5.1.7中的“Position”按钮,选择“PositionLoop”菜单,将“Integral
Gain”的参数设置为20,将“ProportionalGain”的参数设置为69,按“Save”
按钮保存修改。
按“Close”返回5.1.7界面。
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