渦流液面控制系統(tǒng)

渦流液面控制系統(tǒng)第一頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成第二頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成1、渦流傳感器：

渦流傳感器中的電磁信號在鋼水表面上產生渦電流，此渦電流在傳感器線圈中產生感應信號，感應信號的大小隨鋼水表面到傳感器底部的距離變化,傳感器的感應信號經電纜傳送給二次儀表。傳感器組成:傳感器具有鐳目專利技術，是系統(tǒng)的核心部分，主要由以下部件組成:1、傳感器線圈:傳感器線圈為核心部分，由初級及次級組成。2、傳感器骨架:傳感器骨架由特殊材料組成，其結構合理，耐高溫無變形。3、傳感器外殼傳感器外殼由特殊材料組成，耐沖擊、耐高溫、耐驟冷驟熱。第三頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成4、測量范圍：0——150毫米。傳感器工作溫度：-20——80度。傳感器冷卻氣體：氬氣或氮氣0.4正負0.05兆帕。傳感器電阻：初級—1.5--4歐姆，次級—55-75千歐姆。第四頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成2、二次儀表：二次儀表中的信號采樣板對感應信號進行濾波處理，去除雜波信號，采樣有效感應信號，感應信號經二次儀表處理后轉變?yōu)橐好娓叨刃盘?。二次儀表中的輸出單元將代表液面高度的電壓和電流信號送到儀器后面板插座的相應端子上，輸出給系統(tǒng)PLC(儀表內部構成:開關電源、采樣板、微機板、液晶顯示屏和逆變器)。渦流E型儀表第五頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成2.1、二次儀表組成說明二次儀表與渦流傳感器僅作為液位檢測單元，與PLC系統(tǒng)、伺服驅動器系統(tǒng)共同組成液位檢測控制系統(tǒng)。此時，儀表PID參數(shù)不參與液位控制，僅將傳感器測得的液位高度信號進行線性化處理后轉換成1-5V、4-20mA等液位高度信號輸出。液位測量系統(tǒng)內部擁有PID運算單元,可以提供PID運算后的液位信號,并提供拉速信號。第六頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成采樣板:負責給傳感器的激勵線圈提供激勵電流，并對傳感器的次級信號進行合成，經調零、放大、調相、檢波后轉化為0-5V的模擬直流量送給微機板。微機板:將采樣板的信號進行A/D轉換處理，并由單片機針對A/D處理后的信號進行分析處理，最終達到檢測/控制液位的作用。開關電源:負責給微機板、采樣板、逆變器板及功率放大器提供±24V及5V電源。這些電源都為隔離電源，使儀表有可靠的隔離和抗干擾措施。液晶顯示屏:直觀顯示儀表各相關參數(shù),通過鍵盤操作實現(xiàn)修改參數(shù)的功能。第七頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成第八頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成2.2、儀表后面板插座：主要是用來連接和輸出檢測和控制信號，具體功能如下:S1、插座:25芯標準插座（CD1－J－25）3腳上限報警（常閉點）4腳上限報警（中間觸頭）5腳上限報警（常開點）7腳下限報警（常閉點）8腳下限報警（中間觸頭）9腳下限報警（常開點）11腳儀表正常（常閉點）12腳儀表正常（中間觸頭）13腳儀表正常（常開點）15、16腳初級輸出芯線。17、18腳初級輸出屏蔽線。19、20腳次級輸入屏蔽線。21、22腳次級輸入芯線。第九頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成S2、插座:25芯標準插座（CD2－J－25）1腳4～20mA設定液位高度信號3腳0～10V設定液位高度信號5腳4～20mA實際液位高度信號7腳0～10V實際液位高度信號8腳GND儀表模擬地11腳手動/自動轉換13腳24V電源輸入14腳24V地輸入15腳遠程調零輸入17腳遠程一鍵標定輸入19腳遠程調零、一鍵標定完成信號輸出20腳傳感器初，次級斷線報警輸出第十頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成S3、插座：1腳（同頻信號）9腳（同頻GND）注意事項：同頻信號只有兩個或兩個以上傳感器同時使用時才采用同頻輸出方式；第十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成3、PLC：系統(tǒng)PLC:通過儀表傳輸過來的鋼水液面高度信號和采集客戶拉鋼時的實際拉速信號,并接收現(xiàn)場P3操作箱傳過來的手/自動信號,來計算并輸出各種報警和控制信號(西門子300型PLC基本組成:專用導軌、電源模塊、CPU模塊DI模塊、AI模塊、AO模塊)4、工控機、顯示器:

提供給用戶簡便的操作畫面,便于修改各種系統(tǒng)控制參數(shù),有利于優(yōu)化控制.并能實時監(jiān)控系統(tǒng)使用情況。5、操作箱:提供現(xiàn)場各種功能按鈕和手/自動轉換開關,并提供各種報警信號。有利于現(xiàn)場操作人員使用和判斷系統(tǒng)運行情況。第十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二部分：系統(tǒng)設備組成6、驅動器：根據(jù)PLC提供的塞棒開度控制信號將其傳送給電動缸對塞棒開度進行控制,并將電動缸反饋回來的位置信號進行處理后傳送給PLC(驅動器為功率放大元件)。驅動器工作原理：驅動器伺服系統(tǒng)由外到內的"位置"、"速度"、"電流"三個閉環(huán)，系統(tǒng)一般分為三種控制方式。在使用位置控制方式時，伺服完成所有的三個閉環(huán)的控制；通過控制伺服電機的方向、運動圈數(shù)，經絲桿套件將旋轉運動變成直線運動來控制塞棒，調整中包水口的開口度。第十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試1、儀表啟動、顯示1.1、開機按下電源開關（開關按鈕在儀表后部），LCD（液晶顯示）亮，儀表即進入工作狀態(tài)。二次儀表前面板圖

第十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試顯示參數(shù)說明備注D傳感器底部到液面距離H液面高度已設定零點為參考I輸出液位高度電流信號單位mA1.2、液晶屏顯示主要值如下：

N反映液面高度的數(shù)字量范圍04094Na手動調零觀察量范圍04094Nb手動調零觀察量范圍04094Np反映液面高度的數(shù)字量Nj時液面高度H以Np值計算，Nj時液面高度H以N值計算第十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試2、鍵盤說明和參數(shù)修改

2.1、鍵盤說明：本鍵盤有12個數(shù)字鍵和4個功能鍵，如下圖所示：DIS鍵：切換液晶屏的顯示內容。MOD鍵：口令輸入鍵SET鍵：參數(shù)選擇鍵VAL鍵：參數(shù)確認鍵0～9鍵：數(shù)字鍵－鍵：負號鍵第十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試2.2、參數(shù)修改方法及顯示：當需要修改參數(shù)時，應先按MOD鍵，然后輸入正確口令。不按MOD鍵，直接按SET鍵，則進入DIS參數(shù)顯示狀態(tài)，可依次顯示參數(shù)，但不能修改參數(shù)值。按VAL鍵，退出DIS參數(shù)顯示狀態(tài)，恢復原來的顯示。2.3、儀表參數(shù)修改密碼

輸入密碼“00000000”后進入?yún)?shù)修改狀態(tài)。輸入密碼“2222”后進入斷面名稱修改狀態(tài)按SET和MOD翻頁按VAL退出選擇并保存。輸入密碼“3333”后進入端面選擇狀態(tài)，按0鍵選擇，按SET和MOD翻頁按VAL退出選擇并保存。第十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試輸入密碼“4444”后進入手動刻度狀態(tài)，刻度完成后按VAL退出并保存。輸入密碼“9999”后進入調節(jié)狀態(tài)：按1鍵，調零–消除干擾信號對系統(tǒng)的影響；按2鍵，清零–清除自動調零信號對系統(tǒng)的影響；按4鍵，拷貝--：把手動刻度的數(shù)據(jù)復制到刻度數(shù)據(jù)計算數(shù)組；按5鍵，一鍵標定–實現(xiàn)一鍵標定功能，對系統(tǒng)檢測進行校正。第十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試3、儀表調試3、1手動調零：1.將儀表的電子電位器清零，按MOD9999，按下按鍵“2”，執(zhí)行清零操作；2.調節(jié)面板上的電位器P4、P5，首先使Na20，此時Nb1000；3.反復調節(jié)Ｐ４、Ｐ５，使N、NP均小于200（N值稍大于NP）；3、2自動調零：1.當ＮＰ小于2000時，可以采取自動調零。第十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試2.按下二次儀表前面板鍵盤的“MOD”鍵后，液晶屏幕底部顯示“密碼”，輸入“9999”后，進入調節(jié)狀態(tài)，按下1鍵，自動調零開始，請稍等片刻，顯示ADOK表示自動調零完成。當自動調零不能使NpZ，自動調零也能自動停止調零，只是自動調零時間稍長片刻。3.按下2鍵，清除自動調零信號。備注：在自動調零過程中，關機能中止自動調零。4、刻度1.將渦流傳感器通過固定支架垂直安裝在結晶器上，確保傳感器垂直安裝在結晶器的中央位置（與水口之間的水平距離必須大于150mm），而且傳感器四周不能有體積過大金屬物體以防干擾。第二十頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試按照手動調零及自動調零所述的方法對儀表進行調零。調零完畢后，使用鐳目公司專用刻度支架進行刻度。將刻度支架的鋁板升到傳感器底部，確保傳感器底部在鋁板的中心位置并靠緊傳感器底部，且鋁板必須保持水平與傳感器成90度.2、若將鋁板到傳感器底部的距離值用D來表示，單位為mm。那么此刻D=0mm,記下此時液晶屏幕上的N和Np值，并將此時的N值用Nc表示,此時的Np用Npc表示；然后將鋁板下降12.5mm，此時D=12.5mm觀察此時的N和Np值，此時的N值用Nb表示,此時的Np用Npb表示；再下降12.5mm，此時D=25mm，觀察此時的N和Np值，并將此時的N值用Na并表示,此時的Np用Npa并表示。第二十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試如此依次記錄刻度鋁板距離探頭底37.5mm、50mm、62.5mm、75mm、87.5mm、100mm、112.5mm、125mm、137.5mm、150mm時的N和Np值。3、記錄完上述值后，將刻度支架和鋁板拿走，用功能鍵MOD、SEL和VAL給系統(tǒng)輸入這些參數(shù)值，刻度完畢。功能鍵MOD、SET、VAL、DIS的左右及功能如下MOD：a.要進入二次儀表參數(shù)修改狀態(tài)，首先按該鍵，液晶左下角出現(xiàn)P（ass）W(ord)字母，然后輸入密碼:00000000，再按SET鍵即可進入?yún)?shù)修改狀態(tài)。b.在參數(shù)修改狀態(tài)中，可通過按MOD鍵來顯示并修改前一個參數(shù)。c.在非修改參數(shù)狀態(tài)中，可通過按MOD鍵來顯示前一個參數(shù)。第二十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試SET：a.輸入密碼后，按SET鍵來確認密碼并進入?yún)?shù)修改狀態(tài);b.在參數(shù)修改狀態(tài)中，可通過按SET鍵來顯示并修改后一個參數(shù)。c.在非參數(shù)修改狀態(tài)中，可通過按SET鍵來顯示后一個參數(shù)。VAL：在參數(shù)修改或查看參數(shù)狀態(tài)中，可通過它來保存并退出參數(shù)修改或直接退出查看參數(shù)狀態(tài)。DIS：在非修改參數(shù)狀態(tài)中，通過它來進行液晶顯示屏幕切換。第二十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試5、參數(shù)說明本二次儀表常用參數(shù)如下，精確設置參數(shù)可使之發(fā)揮最優(yōu)性能。參數(shù)名稱說明備注N0、Np0Nc、Npc26個參數(shù)分別為傳感器在RL測程范圍內標定值N0、Np0D=RLmm時對應的計數(shù)N0、Np假設RL=240、D=240mmN1、Np1D=RL-RL/12mm時對應的計數(shù)N0、NpD=220N2、Np2D=RL-2RL/12mm時對應的計數(shù)N1、NpD=200第二十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試N9、Np9D=RL-9RL/12mm時對應的計數(shù)N1、NpD=60Na、NpaD=RL-10RL/12mm時對應的計數(shù)Npd、NpbD=40Nb、NpbD=RL-11RL/12mm時對應的計數(shù)Npd、NpbD=20Nc、NpcD=RL-12RL/12mm時對應的計數(shù)Npd、NpbD=0K輸出模擬量的比例系數(shù)0.04H0設定液位(例如HO=65)HC：控制液位零點距傳感器底部的距離HC=H+DHi經驗參數(shù)0~20P平滑系數(shù)取值范圍2-20根據(jù)廠家實際情況確定第二十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試T系統(tǒng)采樣時間0.1單位：秒E液面在當前He的范圍在變化，輸出控制液位信號不變推薦e=0RL傳感器實際范圍（即測程）根據(jù)廠家實際需要設定，如150J計算液面高度時的N值上限，當N>J時，改用Np值計算液面高度J=4000Z自動調零閥值，（Npb，Nc）Z停止調零Z=50HH液位下界報警，即當前液位HHH時，報警150HL液位下界報警，即當前液HHL，報警30L1初級報警值，當初級電壓小于L1時初級斷路（暫時沒用）0.1H2次級報警值，當次級電壓大于H2時次級斷路（暫時沒用）6第二十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試DH校準允許的液面高度誤差10AD自動調零：該參數(shù)決定單片機每次調零時進行調零嘗試的次數(shù)。校準：該參數(shù)決定校準時調節(jié)電位器次數(shù)50Hv液面高度輸出信號對應的毫米數(shù)。如：輸出為0~10V電壓對應0~Hv毫米輸出4~20mA電流對應0~Hv毫米實際值LaG語言選擇=1中文，=2英文實際值HD液位平滑限制，液位變化超過HD時，進行平滑現(xiàn)場設定M液位跳變超過HD時，保持M次液面輸出不變現(xiàn)場設定B保持M次以后，液位往實際值變化，每次變化的值為（實際液位-當前輸出值）*B,參數(shù)范圍0~1?，F(xiàn)場設定ND校準調節(jié)完成的誤差范圍（N和Np的計數(shù)與設定液位N和Np的差值必須要小于ND）20WOWO=1校準時調節(jié)電阻WO=2校準時用縮放刻度值的辦法第二十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試6、斷面參數(shù)一覽表名稱含義名稱含義斷面參數(shù)C塞棒間隙補償量(0.00~0.030)HtH0的變化周期,單位為分HH液位報警上限HUH0的向上變化量HL液位報警下限HDH0的向下變化量AH急停上限H0設定液位F自動開澆后拉速輸出比例系數(shù)Fc塞棒位置輸出緩沖量AL急停下限Qf塞棒位置輸出比例系數(shù)D進入自動允許范圍Lx非正常情況下L值的系數(shù)QD塞棒向下行程(<=30，QU＋QD<=140)L輸出量比例因子倒數(shù)QU塞棒向上行程(<=100，QU＋QD<=140)Hd使用新L值范圍Ta溢鋼關閉塞棒延遲時間第二十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試隱含參數(shù)A模糊偏移調節(jié)量(0.3~0.6)N輸出量微觀比例因子B模糊速度調節(jié)量(0.500~0.800)Cn模糊速度調節(jié)量M輸出量微觀比例因子Kx模糊速度調節(jié)量公共參數(shù)Fs拉速顯示放大倍數(shù)Fv自動開澆后拉速點動步長Ds設定液位點動升降步長隱含參數(shù)：按下Ctrl+F11鍵，并在隨之彈出的對話框中輸入正確的密碼，即可顯示隱含參數(shù)。第二十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三部分：系統(tǒng)調試需要修改的參數(shù)有：A、0.350 B、0.600C、0.000L、2.7M、0.6N、0.5參數(shù)A：在實際液位和設定液位有相對差值的條件下，塞棒控制投入自動后，液面回到設定位置并往反方向超過設定值再回到設定位置并穩(wěn)定。只有一個周期，說明A值合適。如果液面很快回到設定位置，并往反方向引起較快的振蕩，說明A值取得太大，應減小A值；如果液面較幔變到設定位置并結反方向波動，引起振蕩，說明A值取小了，應加大A值。參數(shù)B：在設定液位5mm 之內，液位不波動，說明B值合適，液位波動較快，則應減小B值，液位波動成正比。較慢則應加大B值。參數(shù)L、M、N與塞棒的行進速度呈倒數(shù)關系：L取1.22.7,M取0.6，N取0.5參數(shù)C：當液面波動呈現(xiàn)周期性變化時，可將C值取大；第三十頁，共三十九頁，2022年，8月28日第四部分：故障處理1、結晶器鋼水液面波動大：常見原因及處理：（1）、傳感器壞。更換新傳感器。（2）、零點漂移。重新調零即可。（3）、刻度數(shù)據(jù)不太準確。重新刻度即可。（4）、干擾，設備接地性能不好。重新接地。（5）、參數(shù)設置不正確。請按照服務人員留下的記錄重新輸入?yún)?shù)。（6）、機構間隙較大。加大間隙補償C如果還不行則換新的機構。（7）、傳感器線路接觸不良。找出接觸不良點，重新接緊即可。第三十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日第四部分：故障處理2、結晶器鋼水液面波動大，儀表檢測液面波動?。撼Ｒ娫蚣疤幚恚海?）、零點漂移。重新調零即可。（2）、Hi和P值設置過大。一般情況設置在20左右。（3）、采樣板有問題。重新更換新采樣板。（4）、傳感器壞。更換新傳感器。（5）、刻度數(shù)據(jù)不太準確。重新刻度即可。3、儀表顯示的實際液面一直顯示滿位或空位：常見原因及處理：（1）、傳感器壞。更換新的傳感器。（2）、HC設置不對。請按照服務人員留下的參數(shù)記錄重新輸入?yún)?shù)。（3）、刻度數(shù)不正確。請按照服務人員留下的參數(shù)記錄重新輸入?yún)?shù)。第三十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日第四部分：故障處理（4）、采樣板壞。更換新采樣板。（5）、微機板壞。更換新微機板。（6）、傳感器線路短路或斷路。找出短路點或斷路點重新接上。4、調零不下：常見原因及處理：（1）、調零板壞，更換新調零板。（2）、微機板壞，更換新微機板。（3）、傳感器壞，重新更換新的傳感器。（4）、傳感器底部有金屬物質，把金屬物質拿開即可5、顯示屏字體看不清楚：常見原因及處理：（1）、顯示屏壞，更換新的顯示屏。（2）、逆變器壞，更換新逆變器板。第三十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日第四部分：故障處理（3）、顯示屏沒有電源，輸出給液晶顯示的電源線短路，重新上即可。（4）、干擾，設備接地性能不好，重新接地。（5）、微機板和顯示屏的連接排插接觸不良，重新插緊。6、儀表輸出信號不正確：常見原因及處理：（1）、微機板，微機板壞。（2）、傳感器壞，更換新傳感器。（3）、采樣板壞、更換新采樣板。（4）、參數(shù)設置不正確。請按照服務人員留下的記錄重新輸入?yún)?shù)。（5）、干擾，設備接地性能不好，重新接地。第三十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日第四部分：故障處理7、輸入密碼8個零進入不了參數(shù)修改界面：常見原因及處理：密碼被人誤修改，請輸入超級密碼8852998。8、液面檢測信號不準：常見原因及處理：（1）、零點漂移，重新調零即可。（2）、參數(shù)設置不正確。請按照服務人員留下的記錄重新輸入?yún)?shù)。（3）、干擾。設備接地性能不好，重新接地。（4）、傳感器冷卻空氣沒有打開。打開傳感器冷卻空氣0.3-0.4MP。（5）、采樣板壞。更換新采樣板。（6）、傳感器抖動。重新固定傳感器讓其不產生抖動。第三十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日第四部分：故障處理9、工控機自動關機或開不起機：常見原因及處理：（1）、電源功率不夠。找一個更合適的電源。（2）、CPU冷卻達不到技術要求風扇換了。更換新風扇。（3）、系統(tǒng)“中毒”。重新殺毒或用鐳目