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：

结晶器

A A

A ___ A

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

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0?10V或4?

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

现场

分线盒

电缸电缆

1.3 系统硬件组成1.3.1PLC硬件组成

动作执行设备

1.3.3 检测系统

1.3.4 HMI

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

L ［昇鬥压机

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

自动控制允许拉速自动

3.1.1 操作箱面板组件说明

注：驱动器上电（）自动开浇（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1mn o

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 o S O O ? @ o o o o o o 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 9S r l - H J f " B n r r j S ： T 1 —6； j n n l r l i n m i ， r r . ±g F 卅 聊 s *§ s > s s 诉 乂 Y 严

O lEiiS 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r O 关隍 ㈱遛輝iS 加运行 Q 电卸1;电允许 O 3黝器上电 Q 弃崔r O 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 ■ o o o ?o o o ?c 幽O O O O 餌O 0O 鞘 ??幽屮斗朗s 就 囂鞘却剧世需申罰世密o o o Q 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 i K 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

4.2.3塞棒控制相关信号状态说明Array 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

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

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。

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。，拉速自动控制有效

，现场拉速自动投入激活

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

住磁删丄 连铸机结晶器钢水液位控制系统

Sfic AMLC 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 O feif 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 240?障P 且』口

U n 讣今异察

钩紀试况■越轻妊示■，出蔭统

441 PID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