结晶器漏钢预报温度同步数据采集系统设计

摘要

结晶器是连铸生产中的关键设备之一，在连铸生产过程中，结晶器漏钢是一种严重的灾难性事故。现阶段，随着连铸机拉坯速度的提高，对结晶器漏钢预报系统有了更高的要求。
　　本文通过分析漏钢形式和几种常见的漏钢预报方法，选择粘结性漏钢进行研究，选取Altera公司的Cyclone IV系列FPGA芯片作为主控模块，采用K型热电偶传感器，结合 MAX6675温度调理芯片，对结晶器外铜板壁温度进行测量。FPGA在多路数据同步采集处理方面具有强大的功能，可以用来对结晶器铜板上的数十路温度数据进行同步采集处理，从而提高系统的实时性和准确性，同时也为后续更深层次的数据分析提供基础。
　　论文首先介绍连铸工艺及几种常见的漏钢形式和漏钢预报方法，通过分析和研究，提出选取直接测量法进行粘结性漏钢预报，给出总体设计方案。其次，分析了连铸现场的工艺流程及其工艺要求，选取 K型热电偶及专用温度调理芯片，进行热电偶温度同步采集系统的硬件电路设计，并进行了软件部分的设计与调试，将系统分成数据采集、数据处理和数据发送三个模块，采用元件例化语句将各模块连接，从而完成整体功能的设计。
　　最后，通过温度数据同步采集系统实验平台的搭建，采用 LabVIEW软件编写的上位机监测系统实现了各个热电偶测温点的实时温度显示、实时温度曲线以及温度异常报警等功能，实验结果表明了热电偶温度同步数据采集系统设计的可行性，为后续漏钢预报系统的进一步开发奠定了基础。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

引言

1 绪论

1.1 连铸工艺简介

1.2 课题研究背景及意义

1.3 本文主要研究内容及章节安排

1.4 本章小结

2 结晶器漏钢及其预报技术分析

2.1 常见漏钢类型

2.2 粘结性漏钢分析与研究

2.3 粘结性漏钢预报的检测方式概述

2.4 热电偶漏钢预报原理

2.5 本章小结

3 热电偶测温系统设计

3.1 总体方案设计

3.2 FPGA选型与设计

3.3 测温模块设计

3.4 K型热电偶温度调理电路设计

3.5本章小结

4 基于LabVIEW的监测系统设计

4.1 LabVIEW简介

4.2 数据传输模块设计

4.3 基于LabVIEW的上位机监测系统设计

4.4 本章小结

5 温度同步数据采集系统软件设计与调试

5.1 软件设计

5.2 温度同步数据采集系统调试与分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

附录A 硬件电路

附录B 温度采集模块PCB图

附录C 部分程序代码

在学研究成果

致谢