薄壁内肋片铜管热型连铸控制系统研究

摘要

本文介绍了红外辐射温度计输出的电信号，通过A/D模块转化为数字量再输入可编程控制器中进行运算，数据经过处理后作为可编程控制器脉冲输出指令的参数来控制脉冲输出，进而控制步进电机的角位移和转向，从而调节冷却距离。通过冷却距离的调整使测量点的温度达到设定值，实现系统的自动控制。　　 论述了驱动铜管拉拔辊的直流电机采用调压调速，为了实现调速的稳定性，可使用拨档开关按级调速的特性。调压过程同样可以用可编程控制器实现自动控制，使连铸速度与铸型设定温度和冷却水距离实现联动，使整个系统在较宽的调速范围内实现自动控制。　　 分析了采用红外辐射温度计、A/D转换器、可编程控制器、步进电机、直流电机进行连铸速度、冷却距离的自动控制是可行的，可做进一步的研究以应用于工业化生产的实用性。

目录

文摘

英文文摘

第一章概述

1.1课题背景和研究现状

1.1.1内肋片管目前生产、使用状况

1.1.2传统内肋片铜管加工工艺及其缺点

1.1.3 小结

1.2热型连铸工艺

1.2.1热型连铸技术的原理

1.2.2热型连铸装置

1.2.3热型连铸的应用

1.2.4热型连铸件的性能

1.2.5热型连铸在现代制造技术中的优势

1.3课题的提出及本文研究的内容

1.3.1目前连铸中存在的问题

1.3.2本文研究的内容

第二章热型连铸的设备研究

2.1热型连铸设备的整体结构

2.2热型连铸设备各组件

2.2.1熔炼炉和前炉部分

2.2.2导流部分

2.2.3液面控制部分

2.2.4引锭部分

2.2.5冷却水流量控制

2.2.6冷却距离控制

2.3步进电机

2.3.1步进电机的特点

2.3.2步进电机的控制电路

2.4直流电机

2.4.1直流电机的优缺点

2.4.2直流电机的调速方法

第三章热型连铸的控制研究

3.1热型连铸过程主要影响因素

3.1.1铸型温度对固-液界面的影响

3.1.2拉铸速度对固-液界面的影响

3.1.3冷却距离对固-液界面的影响

3.2连铸过程工艺参数控制

3.2.1铸型温度的控制

3.2.2连铸速度的控制

3.2.3冷却距离的控制

3.3其他工艺对热型连铸的影响

3.3.1铸型和引锭管的设计

3.3.2引锭管的牵引稳定性

3.3.3铸型测温点的定位

3.3.4电机调速系统的稳定性

3.4自动控制系统方案

第四章控制系统的设计

4.1系统硬件结构设计

4.2温度采集系统设计

4.2.1红外辐射温度计

4.2.2 AK-14018智能数据采集与控制模块

4.2.3 RS-232至RS-422/485转换器

4.2.4串口通讯介绍

4.2.5 Visual Basic串行通信控件

4.2.6温度记录程序

4.3记录结果分析

4.4冷却距离控制系统设计

4.4.1改进前的冷却距离控制方法

4.4.2自动控制结构设计

4.4.3 PLC控制步进电机的方式

4.4.4自动控制的原理

4.4.5自动控制的优点

4.4.6可编程控制器

4.4.7 FX2N-4A/D模块

4.4.8 FX2N-48MT的相关指令

4.4.9系统程序结构、解释

4.5控制系统运行

4.5.1冷态调试

4.5.2热态运行

4.6系统目前状况和展望

4.6.1系统目前的状况

4.6.2实验成果

4.6.3系统的展望

结论

参考文献

攻读学位期间发表的论文

独创性声明

致谢