本發(fā)明涉及一種利用plc程序統(tǒng)計連鑄結(jié)晶器液面波動合格率的方法，屬于連鑄自動控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
結(jié)晶器是連鑄機中最關(guān)鍵的部件，它的性能對連鑄機的生產(chǎn)能力和鑄坯質(zhì)量起著十分重要的作用，被稱為連鑄機的心臟。結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流動狀態(tài)和液面波動直接影響連鑄生產(chǎn)和鑄坯質(zhì)量。鑄坯大多數(shù)表面缺陷都源于結(jié)晶器。同時，要提高連鑄產(chǎn)量，就需要較高的拉坯速度，但拉坯速度提高會使結(jié)晶器內(nèi)鋼水流動和液面擾動變得劇烈，給鑄坯質(zhì)量帶來新的問題。因此，進行結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場和液面波動的分析研究就顯得尤為重要。結(jié)晶器液面波動不僅影響連鑄生產(chǎn)的穩(wěn)定,還會對鑄坯質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。隨著結(jié)晶器液面波動的加劇，鑄坯皮下非金屬夾雜物的含量顯著增加，進而惡化了最終產(chǎn)品的表面質(zhì)量。同時液面的波動也會帶來結(jié)晶器鋼水的卷渣，造成鑄坯內(nèi)部夾雜物含量超標,嚴重時會造成鑄坯縱裂漏鋼、或夾渣。連鑄結(jié)晶器液面波動變化速度較快，為保證短周期偏差也能被發(fā)現(xiàn)及記錄，要求盡可能的縮短數(shù)據(jù)采集處理周期，提高系統(tǒng)準確率。已有技術(shù)不能快速、實時的對連鑄結(jié)晶器液面波動合格率的統(tǒng)計。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種利用plc程序統(tǒng)計連鑄結(jié)晶器液面波動合格率的方法，快速、實時的對連鑄結(jié)晶器液面波動合格率的統(tǒng)計，精準穩(wěn)定的控制范圍，可有效減少卷渣，明顯改善鑄坯質(zhì)量，同時減少漏鋼、溢鋼等生產(chǎn)事故，也可以減輕職工的勞動強度，解決背景技術(shù)存在的上述問題。
本發(fā)明技術(shù)方案是：
利用plc程序統(tǒng)計連鑄結(jié)晶器液面波動合格率的方法，包含如下步驟：
（1）鋼水液面檢測設(shè)備安裝在連鑄結(jié)晶器上檢測實際鋼水液面，plc控制器安裝在電氣室內(nèi)，操作站安裝在主控室內(nèi)，鋼水液面檢測設(shè)備、plc控制器、操作站相互相連；
（2）在plc控制器中設(shè)置偏差計算程序，通過新增偏差計算模塊實現(xiàn)偏差判別及時間記錄功能，并設(shè)定液位允許偏值；單次循環(huán)計算程序周期與plc控制器運行周期相同，在100ms以內(nèi)；
（3）數(shù)據(jù)采集：鋼水液面檢測設(shè)備將數(shù)據(jù)信號送入在plc控制器的偏差計算模塊，數(shù)據(jù)信號包括：結(jié)晶器實際液位、結(jié)晶器設(shè)定液位、澆次開始以及結(jié)束信號；
（4）plc控制器的偏差計算模塊自動計算液位波動合格率：通過對采集到的結(jié)晶器實際液位、結(jié)晶器設(shè)定液位以及液位允許偏差值進行比較計算，通過計算實現(xiàn)液面波動是否合格的判定；通過澆次開始信號和結(jié)束信號，計算本澆次總澆注時間以及波動超出液位允許偏差值時間，算出本澆次結(jié)晶器液面波動合格率。
所述操作站內(nèi)的操作畫面上設(shè)定頭坯長度、液位允許偏差值以及液面波動時間參數(shù)，同時將結(jié)晶器液面波動合格率做成趨勢圖，以便于工藝技術(shù)人員查看澆次相關(guān)數(shù)據(jù)。
為保證短周期偏差也能被發(fā)現(xiàn)及記錄，要求盡可能的縮短數(shù)據(jù)采集處理周期，提高系統(tǒng)準確率。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過在plc控制器中設(shè)置此偏差計算程序，快速、實時的對連鑄結(jié)晶器液面波動合格率的統(tǒng)計，對高效連鑄機的發(fā)展是個質(zhì)的飛越，可以精準穩(wěn)定控制范圍，有效減少卷渣，明顯改善鑄坯質(zhì)量，同時減少漏鋼、溢鋼等生產(chǎn)事故，也可以減輕職工的勞動強度。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明實施例液面波動合格率計算時序控制圖；
圖中：不合格波動時間a，合格波動時間b，液面波動由不合格到合格判定時間t1,液面波動允許波動時間t2。t1為延時通定時器t1設(shè)定時間，t1+t2為延時斷定時器t2設(shè)定時間，t2為延時通定時器t3設(shè)定時間，液位偏差允許值根據(jù)工藝要求設(shè)定為±5mm。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。
利用plc程序統(tǒng)計連鑄結(jié)晶器液面波動合格率的方法，包含如下步驟：
（1）鋼水液面檢測設(shè)備安裝在連鑄結(jié)晶器上檢測實際鋼水液面，plc控制器安裝在電氣室內(nèi)，操作站安裝在主控室內(nèi)，鋼水液面檢測設(shè)備、plc控制器、操作站相互相連；
（2）在plc控制器中設(shè)置偏差計算程序，通過新增偏差計算模塊實現(xiàn)偏差判別及時間記錄功能，并設(shè)定液位允許偏值；單次循環(huán)計算程序周期與plc控制器運行周期相同，在100ms以內(nèi)；
（3）數(shù)據(jù)采集：鋼水液面檢測設(shè)備將數(shù)據(jù)信號送入在plc控制器的偏差計算模塊，數(shù)據(jù)信號包括：結(jié)晶器實際液位、結(jié)晶器設(shè)定液位、澆次開始以及結(jié)束信號；
（4）plc控制器通過對采集到的結(jié)晶器實際液位、結(jié)晶器設(shè)定液位以及液位允許偏差值進行比較計算，通過計算實現(xiàn)液面波動是否合格的判定；
附圖中，延時通定時器t1的輸入信號為液面波動是否超范圍，當液面超范圍時，t1定時器開始運行。延時通定時器t1、延時斷定時器t2、延時通定時器t3按照順序串聯(lián)連接；
在a至b點區(qū)域為液面波動超差區(qū)域，在a點液面超范圍后，此時延時通定時器t1斷開連接；延時斷定時器t2開始斷開連接倒計時，由于a+t1>t1+t2,當時間超過t1+t2時，延時斷定時器t2斷開連接；此時延時通定時器t3也斷開連接；此時判斷液面波動超范圍。當通過b點后，液面波動正常后，此時延時通定時器t1經(jīng)過t1時間后，接通連接；延時斷定時器t2同時接通連接；此時延時通定時器t3延時t2后接通連接，判斷液面波動正常。本次液面波動時間計算t1=(t2+t1+a)-(t1+t2)=a；
在c至d區(qū)域波動時，在c點液面超范圍后，此時延時通定時器t1斷開連接；延時斷定時器t2開始斷開連接倒計時；經(jīng)過b時間后，延時通定時器t1開始計算，t1時間過后，延時通定時器t1接通連接，由于b+t1<t1+t2,此時t2定時器還在倒計時階段，所以t2定時器未斷開連接，延時通定時器t3也未斷開連接，此時由于波動時間b<t2，所以判斷液面波動合格；
（5）plc控制器自動計算液位波動合格率的計算：
通過澆次開始信號和結(jié)束信號，累加計算本澆次總澆注時間，根據(jù)t3定時器的接通時間累加計算結(jié)晶器液位波動合格時間，結(jié)晶器液面波動合格率=液位波動合格時間÷總澆注時間×100%。
所述操作站內(nèi)的操作畫面上設(shè)定頭坯長度、液位允許偏差值以及液面波動時間參數(shù)，同時將結(jié)晶器液面波動合格率做成趨勢圖，以便于工藝技術(shù)人員查看澆次相關(guān)數(shù)據(jù)。
本實施例在某方坯連鑄機生產(chǎn)運行，實現(xiàn)了趨線監(jiān)控向數(shù)字統(tǒng)計的轉(zhuǎn)變，使指標量化更加直觀。強化了煉鋼過程監(jiān)管能力，可提醒工程技術(shù)人員快速查找引起液面波動的原因，并采取有效措施消除波動，提高液面波動合格率，合格率由最初的96%提高到98%以上，最高達到99%。實現(xiàn)恒拉速率穩(wěn)態(tài)澆鑄，保證了鑄坯熱裝熱送，鑄坯降級改判率和廢品大幅度下降。