1.2 Автоматизация процесса. Задачи управления

Машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) являются сложны­ми многомашинными агрегатами с большим числом автоматизирован­ных электроприводов, узлов и систем автоматического контроля и регулирования [3].

Основные величины, контролируемые и регулируемые при работе МНЛЗ, представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Величины, контролируемые и регулируемые при работе МНЛЗ

Величина	Способ контроля	Пределы измерения
Температура металла в сталеразливочном ковше Температура металла в промежуточном ковше	Термопара разового действия Термопара разового или непрерывного действия	1500 – 1700 °C 1500 – 1700 °C
Температура воды в кристаллизаторе	Термометр сопротивления	10 – 60 °C
Температура поверхности слитка в зоне вторичного охлаждения	Пирометр “Спектропир”	700 – 1300 °C
Уровень металла в промежуточном ковше	По массе металла (тензодатчика)	0 – 800 мм
Уровень металла в кристаллизаторе	Гамма – уровнемер	0 – 180 мм
Расход охлаждающей воды в кристаллизатор и на секции вторичного охлаждения	Расходомеры	В зависимости от размеров МНЛЗ
Усилие вытягивания слитка	Магнитострикционные датчики под кристаллизатором	То же
Скорость разливки	Тахогенератор	-“-”-
Длина слитка	Датчик импульсов и сумматор	-“-”-

Управление всей работой МНЛЗ ведется из центрального операторс­кого пульта, расположенного на разливочной площадке, пульта газо­резки и пульта управления выдачей слитков. С центрального пульта осуществляются дистанционный пуск и остановка машины, регулирует­ся скорость вытягивания слитка, включаются и выключаются водя­ное охлаждение, механизм качания кристаллизатора, подача смазки. При отсутствии автоматического регулирования уровней металла в промежуточном ковше и кристаллизаторе с центрального пульта опе­ратор дистанционно управляет стопорами ковшей.

Стабилизация уровня металла в кристаллизаторе обеспечивает, как уже указывалось, стационарные условия затвердевания слитка и его хорошее качество, а также безопасную работу установки. Превышение уровня металла в кристаллизаторе, может привести к переливу стали на рабочую площадку, а недопустимое снижение – к прорыву жидкого металла из внутренних объемов слитка через недостаточно сформировав­шуюся корочку после выхода из кристаллизатора. Оба случая являют­ся аварийными [4].

1.3 Локальная сар уровня металла в кристаллизаторе

Данная САР предназначена для автоматического поддержания заданного уровня расплавленного металла, контроля и программного изменения уровня в кристаллизаторе машины непрерывной разливки стали.

На рисунке 1.2 представлена САР уровня металла в кристаллизаторе.

Рисунок 1.2 – Функциональная схема локальной САР

Датчик уровня металла ДУМ (поз. 1а, рисунок 1.2) вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный уровню металла в кристаллизаторе. Сигнал усиливается предусилителем ПУ-У и передается в основной электронный блок системы – УФО-У (поз. 1б, рисунок 1.2). В блоке УФО-У производится преобразование сигнала датчика в цифровую форму и вычисляется текущее значение уровня металла в кристаллизаторе. Результат вычисления сравнивается с установленным программой значением (поз. 1г, рисунок 1.2). В зависимости от величины и знака рассогласования вырабатывается цифровой сигнал управления приводом стопора. Сигнал управления подается в блок силовой электроники привода УП, где он, усиливается по мощности и приводит в движение механизм привода стопора ПС. Привод ПС перемещает стопор (поз. 1е, рисунок 1.2) в новое положение, изменяя поступление жидкого металла в кристаллизатор, и тем самым, восстанавливая заданный уровень металла, измеряемый датчиком уровня [5].