鑄坯自動打號及跟蹤系統(tǒng)在南鋼方坯連鑄機的應用

李駿

摘 要：本文基于南鋼煉鋼廠三臺方坯連鑄機打號及跟蹤系統(tǒng)項目，介紹了打號機及爐號跟蹤系統(tǒng)的基本構成，給出了打號及及跟蹤系統(tǒng)與連鑄機L1級PLC的接口與控制邏輯，實現了打號機的正常使用，實現了鑄坯全程自動跟蹤的功能，杜絕了混鋼問題的發(fā)生，為質量判定系統(tǒng)的正常應用打下了堅實的基礎。

關鍵詞：打號機；跟蹤系統(tǒng)；連鑄機

1 項目概況

鑄坯自動打號機（以下簡稱打號機）作為一種新型的鑄坯標識設備，它采用電控方式取代了以往手工寫號作業(yè)方式，彌補了噴號機因斷面小無法在方坯連鑄使用的缺陷。打號機根據網絡傳輸或工控機錄入的鑄坯編號，由PLC轉換成相應的控制邏輯，通過輸出一系列的控制信號，驅動字模置換裝置將字模通過沖擊裝置的沖擊，按照PLC給定的信號，擊打到要求的鑄坯斷面，在鑄坯斷面留下凹陷字痕，從而達到標識鑄坯的目的，使標識永不磨滅。打號完成后通過跟蹤系統(tǒng)攝取已打號的鑄坯斷面圖像，通過L2級傳至軋鋼，實現對鑄坯的全程自動跟蹤。

南鋼煉鋼廠配備3臺多流方坯連鑄機，其中1#機為5流大斷面，2#、3#機為7流小斷面。新增GREEN PROJECT公司自動打號及跟蹤系統(tǒng)調試完成后，成功解決了終端輥道、升降擋板、提鋼機等設備和打號機之間的安全連鎖、互鎖功能，保障了設備運行的安全性，實現了打號機的正常使用；解決了原來打號周期不足的問題，實現了鑄坯支支標識，坯號全稱跟蹤的功能，杜絕了混鋼問題的發(fā)生。

2 打號機及跟蹤系統(tǒng)概述

本項目采用GREEN PROJECT（簡稱GP）公司打號機及跟蹤系統(tǒng)，核心設備為安裝于輥道末端垂直于出鋼方向的滑軌上的2個集成了照明/攝像系統(tǒng)的一體化打號頭，可在連鑄機各流之間自由移動，見下圖1。

該系統(tǒng)采用電控驅動方式，由PLC控制打號頭橫向移動到相應流打號位置后前伸到達工作位，使字模通過控制系統(tǒng)擊打到鑄坯斷面，在鑄坯斷面留下凹陷的字痕，標印出根據網絡傳輸或工控機錄入的鑄坯編號（包含爐號、流道號、序列號等），達到標識鑄坯的目的。打號完成后打號頭后退會到原位，照明/攝像系統(tǒng)前伸到工作位，對標識符號進行拍照并將鋼坯照片傳輸至L2級服務器，與軋鋼安裝的相應讀取系統(tǒng)配合，實現對鋼坯的全程自動跟蹤。拍照完成后全系統(tǒng)復位，準備進入下一打號循環(huán)。實際拍照效果見下圖2。

3 與連鑄接口及控制邏輯

打號/跟蹤系統(tǒng)主PLC通過網線連接到連鑄機L1級PLC控制系統(tǒng)，通過工業(yè)以太網實現與連鑄公共PLC的數據交換，L2級系統(tǒng)下發(fā)的爐號以及各流PLC于打號/跟蹤系統(tǒng)的數據交換均通過公共PLC中轉。

系統(tǒng)控制邏輯如下：（1）連鑄坯到達終端輥道末端時觸發(fā)熱檢有鋼信號，輥道停止運行，頂升裝置將鋼坯末端頂起，升降擋板落下，完成打號準備同時向打號/跟蹤系統(tǒng)發(fā)出準備好信號；（2）HMI操作畫面選擇需要進行打號，升降擋板下落到位且提鋼機不在下降位時向打號/跟蹤系統(tǒng)發(fā)出打號請求信號。同時以字符串格式將鑄坯編號下發(fā)到打號/跟蹤系統(tǒng)；（3）打號/跟蹤系統(tǒng)控制兩個打號頭根據請求順序依次完成各流鋼坯的打號及拍照，打號頭復位后向連鑄PLC發(fā)送該流工作完成信號；（4）收到完成信號后頂升裝置及升降擋板復位，提鋼機將鋼坯移至冷床，工作循環(huán)結束。

鑄坯編號的格式為“爐號”+“流道號”+“鑄坯序列號”。

（1）每次新鋼水包上連鑄機時L2級系統(tǒng)下發(fā)新爐號，連鑄公共PLC以隊列型式保存3個爐號，已拉坯數（各流鑄坯序列號之和）達到坯號工根據鋼水重量和鑄坯規(guī)格計算后錄入HMI的爐鑄坯總數后自動更新下一爐號。

（2）流道號為固定值，與連鑄機各流一一對應。

（3）各流的鑄坯序列號在爐號更新時統(tǒng)一清零，之后每次升降擋板落下到位時加1。

4 系統(tǒng)應用效果

該系統(tǒng)成功投入使用后，極大地改善工人勞動強度和勞動環(huán)境；避免人工標識導致的人為錯誤，有效防止混鋼事故的發(fā)生；便于科研、質量和物料跟蹤及可追溯性管理；實現了在線物流自動化，提升了煉鋼方坯連鑄機的綜合性能和自動化水平。

參考文獻：

[1]GREEN PROJECT打號機系統(tǒng)及跟蹤系統(tǒng)產品功能說明書[S].

[2]GREEN PROJECT讀取系統(tǒng)產品功能說明書[S].endprint