RO121095B1 - Procedeu şi instalaţie pentru achiziţia de date de la o lingotieră de turnare continuă - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu şi la o instalaţie pentru achiziţia de date de la o lingotieră de turnare continuă, în vederea unei procesări locale a datelor privind operaţia de turnare,într-un calculator de proces (11), pentru comanda unei instalaţii de turnare continuă, de la a cărei lingotieră de turnare continuă (1), sunt furnizate, sub forma unor date de măsurare, dateleobţinute de la nişte senzori de temperatură (10), montaţi pe lingotiera de turnare continuă (1). Procedeul pentru achiziţia de date constă încolectarea datelor de măsurare şi comandă, de la lingotiera de turnare continuă (1), direct, în nişte module cu magistrală de câmp (2), răcite, în conversia datelor în semnale de linie, lanivelul unei linii de magistrală (3), precum şiîn stocarea şi/sau procesarea datelor, cel puţin la nivelul unui sistem de comandă al instalaţiei de turnare continuă. Instalaţia pentru achiziţia de date, conform invenţiei, cuprinde mai multe module cu magistrală de câmp (2), conectatela senzorii de temperatură (10) şi/sau la nişte organe de acţionare, modulele cu magistrală de câmp (2) fiind montate direct pe lingotiera de turnare continuă (1) şi fiind prevăzute cu un sistem de răcire (8).

Description

Invenția se referă la un procedeu și la o instalație pentru achiziția de date de la o lingotierăde turnare continuă, în vederea unei procesări locale, într-un calculator de proces, a datelor privind operația de turnare, obținute prin intermediul unor senzori, de la lingotiera de turnare continuă a unei instalații de turnare continuă, pentru comanda acesteia.

în instalațiile de turnare continuă, pe lingotiera de turnare continuă, sunt dispuse rânduri orizontale de termocupluri și termocupluri rezistive, ale căror fire conductoare, prevăzute fiecare cu câte două capete de conectare, trec, prin intermediul unor cutii de conexiuni, într-un așa numit cablu central. în cazul a, de exemplu, 60 de termocupluri și 40 de termocupluri rezistive, se ajunge la 240 de linii conductoare termic, care trebuie toate aduse la cablul central.

Conductorii termocuplurilor ajung mai întâi la niște receptori ai valorilor măsurate. Cablul central este racordat, printr-o așa numită cuplare multiplă (cuplare și contracuplare), la o sursă alimentare cu energie, pe partea fixă, și anume de masă rigidă, a instalației de turnare continuă, în afara balansului lingotierei de turnare continuă. Toți conductorii termocuplurilor, cutiile de conexiuni și cablul central sunt expuși unei temperaturi de circa 60...100°C. La aceasta, se adaugă, pe lângă căldură, o murdărire inevitabilă într-o turnătorie, de exemplu, prin stropi de zgură, și în afară de aceasta, mai apare și căldura. întrucât termocuplurile și termocuplurile rezistive funcționează cu tensiuni din domeniul 10...500 mV, lingotiera de turnare continuă mai este expusă și câmpurilor electromagnetice ale altor organe. Această alcătuire necesită, pentru diferitele elemente de pe lingotiera de turnare continuă (de exemplu, elementul de acționare a dispozitivului de reglare pentru plăcile cu muchii, traductorul de deplasare, stațiile de remote pentru punctele de măsurare a temperaturii etc.), durate mai mari pentru efectuarea comutării, o cheltuială mare pentru efectuarea montajului, instalării și cablării, precum și pentru materiale și pentru întreținere.

Din nivelul cunoscut al tehnicii, face parte un dispozitiv pentru determinarea nivelului topiturii dintr-o lingotieră de turnare continuă (DE-OS 2655640). Acest mod de alcătuire prevede însă, doar mijloace pentru montarea amovibilă a unei cutii de detectoare în învelișul de apă al lingotierei de turnare continuă și mijloace de introducere și de evacuare a apei de răcire în cutia de detectoare, în scopul conducerii apei de răcire prin cutia de detectoare, în vederea răcirii bobinei electromagnetice, prevăzută cu o carcasă de protecție, montate în acesta. în consecință, aceasta soluție nu poate fi aplicată la termocuplurile și la termocuplurile rezistive amplasate în lingotiera de turnare continuă. De altfel și procedeul de măsurare este altfel alcătuit.

La baza invenției stă sarcina de prelucrare mai eficientă pe cale electronică, printre altele, a datelor referitoare la turnare, măsurate de către senzori, simplificând astfel și instalația.

Obiectivul propus este rezolvat în conformitate cu invenția, prin aceea că datele de măsurare și de comandă sunt colectate nemijlocit, de pe lingotiera de turnare continuă, în niște module cu magistrală de câmp, răcite, și sunt transmise ca semnale de linie, într-o linie de magistrală, fiind stocate și/sau procesate, cel puțin în sistemul de comandă cu care este prevăzută instalația de turnare continuă. Astfel, se reduce și se simplifică în mare măsură calea informațiilor, întreaga instalație fiind simplificată, după cum se va preciza în mod detaliat în cele ce urmează. Este avantajos îndeosebi faptul că mai este necesară doar decuplarea sau cuplarea racordării la o cutie de conexiuni, care se găsește pe masa rigidă, astfel încât se reduc în mare măsură duratele de efectuare a comutării, cheltuielile pentru instalare și cablare, precum și pentru materiale și pentru întreținere, astfel încât poate fi mărită în mare măsură cantitatea de oțel obținut. Prelucrarea datelor poate fi făcută și în însuși modulul cu magistrală de câmp sau în baza unei legături pe Intemet, cu racordare

RO 121095 Β1 globală. Afară de aceasta, pot fi obținute date de la senzori sau actori, și anume de la tra- 1 ductori de rotație, traductori de măsurare a unghiurilor (așa numitele înclinometre), pompe, debitmetre, supape comandabile, electromotoare ș.a. 3 în realizarea invenției, este prevăzut ca datele de măsurare sau alte date specifice, introduse în mod suplimentar, să fie transmise prin intermediul liniei de magistrală ca sem- 5 nale de comandă, către organe de reglare și/sau către actori, în zona lingotierei de turnare continuă. Astfel, sistemul poate fi folosit în mod activ, pentru comanda sau reglarea pro- 7 cesului de turnare.

Un alt avantaj rezultă din aceea că, în modulele cu magistrală de câmp, de pe lingo- 9 tiera de turnare continuă, pot fi introduse, cu posibilitatea de a fi apelate, informații specifice pentru lingotieră, referitoare la grosimea plăcilor de cupru, la gradul de uzură, la starea 11 senzorilor de temperatură și/sau a senzorilor rezistivi de temperatură, precum și la ciclurile de întreținere. 13

O dezvoltare în continuare a invenției prevede ca schimbul de date și alimentarea cu energie să fie efectuate cel puțin între modulele cu magistrală de câmp și calculatorul de 15 proces, prin intermediul unui cuplaj hibrid. Astfel, atât pentru fluxul de date, cât și pentru fluxul de energie, poate fi folosit un conductor electric. 17 în realizarea invenției, este prevăzut ca, cuplajul hibrid să fie format dintr-o magistrală de comunicații și o sursă de alimentare cu energie. Toate fluxurile trec în această situație 19 printr-un singur cablu hibrid.

Un avantaj îl mai constituie faptul că, cuplajul hibrid este acționat în prezența unui 21 agent de răcire, în această situație, pentru răcire, poate fi folosită și apa de răcire a lingotierei de turnare continuă. Este de asemenea posibil ca să fie folosit un agent de răcire 23 extern (gaz sau lichid), adus pentru acest scop.

Instalația pentru prelucrarea descentralizată a datelor privind turnarea în baza datelor 25 obținute prin intermediul unor senzori, de la o lingotieră deturnare continuă, într-un calculator de proces, pentru comanda instalației de turnare continuă, rezolvă obiectivul stabilit, în 27 conformitate cu invenția, prin aceea că, nemijlocit, pe lingotieră de turnare continuă, sunt amplasate mai multe module cu magistrală de câmp, aflate în legătură cu senzorii și/sau cu 29 actorii și prevăzute cu un sistem de răcire. Datorită acestui lucru, toți senzorii de pe lingotieră de turnare continuă pot fi legați printr-un cablu, cu niște receptoare descentralizate, pentru 31 valorile măsurate prin intermediul unei scurte ghidări a semnalelor. Astfel de module cu magistrală de câmp se găsesc în această situație, în mod nemijlocit, în apropierea senzorilor. 33

Pentru răcire, sunt create diferite variante. Astfel, în baza unei propuneri simple, este prevăzut ca modulele cu magistrală de câmp să poată fi răcite prin intermediul fluxului 35 existent, de agent de răcire, al lingotierei de turnare continuă. Prin acest lucru, se ajunge la un consum suplimentar minim. 37

O altă variantă prevede ca modulele cu magistrală de câmp să fie introduse într-o carcasă de protecție, răcită. în acest caz, este indicată o răcire externă, cu excluderea 39 existenței de umiditate în agentul de răcire cu care s-a făcut alimentarea.

în conformitate cu alte caracteristici, existența umidității și independența de gradul 41 de umiditate a aerului pot fi obținute prin aceea că, în carcasa de protecție, este înglobat un aparat de climatizare, pentru realizarea răcirii. 43

O altă îmbunătățire a invenției constă în aceea că magistrala de comunicații este constituită, din punct de vedere fizic, dintr-o tehnică de conducție electrică sau electronică, 45 prin fibre optice sau de transmisie fără fir.

Mai este de asemenea prevăzut ca tehnica de transmisie fără fir să fie realizată pe 47 baza unei transmisii radio sau pe baza unei radiații în infraroșu.

RO 121095 Β1

O altă dezvoltare pe mai departe a invenției prevede ca, prin intermediul fluxului de agent de răcire, în lingotiera de turnare continuă, să poată fi acționat un generator care alimentează niște organe acționate electric, de pe lingotiera deturnare continuă. Alimentarea cu energia necesară generatorului este realizată din energia fluxului de apă de răcire.

O variantă a acestei soluții constă în aceea că mișcarea de acționare a generatorului poate fi obținută din mișcarea oscilatorie a lingotierei de turnare continuă.

în figuri, este reprezentat, mai în detaliu, un exemplu de realizare a invenției, care este explicat în cele ce urmează.

Figurile reprezintă următoarele:

- fig. 1, schemă-bloc a lingotierei de turnare continuă, cu modulele cu magistrală de câmp;

- fig. 2, vedere de sus a lingotierei de turnare continuă, cu modulele cu magistrală de câmp;

- fig. 3, vedere laterală a celor prezentate în fig. 2;

- fig. 4, vedere în perspectivă a rezervorului de apă al unei lingotiera de turnare continuă.

Procedeul pentru prelucrarea descentralizată a datelor privind turnarea în baza datelor obținute prin intermediul unor senzori de temperatură 10, respectiv, a unor senzori rezistivi de temperatură, de la o lingotiera de turnare continuă 1, într-un calculator de proces 11, prevăzut cu o conexiune redundantă 11a, pentru comanda instalației de turnare continuă (fig. 1), este astfel aplicat, încât datele de măsurare, obținute de la un număr mare de senzori de temperatură 10 și/sau de senzori rezistivi de temperatură, repartizați pe lingotiera de turnare continuă 1, sunt colectate nemijlocit, pe lingotiera de turnare continuă 1, într-un modul 2 cu magistrală de câmp, răcită, și sunt transmise ca semnale de linie, într-o linie de magistrală 3, și sunt înmagazinate și prelucrate în comanda instalației de turnare continuă, în această situație, datele de măsurare sau alte date specifice, introduse în mod suplimentar, pot fi transmise, prin intermediul liniei de magistrală 3 ca semnale de comandă către organe de reglare și/sau către actori, în zona lingotierei de turnare continuă 1. Ca organe de reglare, pot fi luate în considerare, de exemplu niște plăci de cupru 4 în formă de plăci cu muchii, și actorii, ca elemente de acționare aferente acestora. Informațiile specifice lingotierei se referă, de exemplu, la grosimea plăcilor de cupru, la gradul de uzură, la starea senzorilor de temperatură 10 sau a senzorilor rezistivi de temperatură, precum și la ciclurile de întreținere.

în conformitate cu fig. 1, schimbul de date are loc prin intermediul liniei de magistrală 3 și al unei cutii de conexiuni 5, cu transformator, între modulele cu magistrală de câmp 2 și calculatorul de proces 11, prin intermediul unui cuplaj hibrid. Cuplajul hibrid este format dintr-un cablu hibrid 6, cu o magistrală de comunicații 7 și o sursă de alimentare cu energie

21. Cablul hibrid 6 poate fi acționat, de asemenea, sub acțiunea unui sistem de răcire 8, ca și modulele cu magistrală de câmp 2. în principiu, pentru modulele cu magistrală de câmp 2, poate fi folosit, ca sistem de răcire 8, fluxul de agent de răcire existent pentru lingotierele de turnare continuă 1.

Modulele cu magistrală de câmp 2 sunt înconjurate de o carcasă de protecție 9, răcită. în cazul în care este necesar, în carcasa de protecție 9, poate fi înglobată, separat (fig. 2 și 3), o unitate de condiționare a aerului 12. Carcasa de protecție 9 se găsește pe lingotiera de turnare continuă 1, respectiv, pe rezervorul de apă 19, astfel încât modulele cu magistrală de câmp 2 să fie la o depărtare cât mai mică de senzorii de temperatură 10 și să fie răcite de către debitul unui agent de răcire 8a și/sau de către unitatea de condiționare a aerului 12. Același lucru este valabil și pentru liniile conductoare termic 15, care sunt trecute prin niște treceri cablu 14, de la senzorii de temperatură 10, la modulele cu magistrală de câmp 2.

RO 121095 Β1 în conformitate cu fig. 4, magistrala de comunicații 7 este constituită, din punct de 1 vedere fizic, dintr-o tehnică de conducție electrică sau electronică, sau prin fibre optice sau de transmisie fără fir, unde tehnica de transmisie fără fir poate să conste dintr-o transmisie 3 radio 16 sau poate să fie realizată pe baza unei radiații în infraroșu.

Modulele cu magistrală de câmp 2 (module îndepărtate) și un modul de emisie- 5 recepție 20 sunt montate, ca organe acționate electric 18, pe lingotieră de turnare continuă 1. în interiorul unei conducte de apă de răcire 13, este prevăzut un generator 17, care 7 produce curent prin intermediul debitului agentului de răcire 8a și reprezintă sursa de alimentare cu energie 21, pentru organele acționate electric 18. 9

Mișcarea de antrenare a generatorului 17 poate fi obținută și din balansul lingotierei de turnare continuă.11

Lista simbolurilor de referință

Lingotieră de turnare continuă;13

Modul cu magistrală de câmp;

Linie de magistrală;15

Placă de cupru;

Cutie de conexiuni, cu transformator;17

Cablu hibrid;

Magistrală de comunicații;19

Sistem de răcire;

8a Debit agent de răcire;21

Carcasă de protecție;

Senzori de temperatură, senzori rezistivi de temperatură;23

Calculator de proces;

11a Conexiune redundantă;25

Unitate de condiționare a aerului;

Conductă de apă de răcire;27

Trecere cablu;

Linie conductoare termic;29

Transmisie radio;

Generator;31

Organ acționat electric;

Rezervor de apă;33

Modul de emisie-recepție;

Sursă de alimentare cu energie.35

Claims (14)

1. Revendicări37

   1. Procedeu pentru achiziția de date de la o lingotieră de turnare continuă, în vederea 39 unei procesări locale a datelor privind operația de turnare, într-un calculator de proces (11), pentru comanda unei instalații de turnare continuă, de la a cărei lingotieră de turnare 41 continuă (1), sunt furnizate, sub forma unor date de măsurare, datele obținute de la niște senzori de temperatură (10), montați pe lingotieră de turnare continuă (1), caracterizat prin 43 aceea că acesta cuprinde colectarea directă a datelor de măsurare și comandă, de la lingotieră de turnare continuă (1), în niște module cu magistrală de câmp (2), răcite, 45 transmisia datelor, într-o linie de magistrală (3), ca semnale de linie, precum și stocarea și/sau procesarea datelor, în cel puțin sistemul de comandă a instalației de turnare continuă. 47

   RO 121095 Β1
2. 2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, mai cuprinde transmisia, ca semnale de comandă, pe liniile de magistrală (3), a datelor de măsurare sau a datelor specifice, introduse suplimentar, pentru reglarea elementelor și/sau organelor de acționare din zona lingotierei de turnare continuă (1).
3. 3. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, mai cuprinde stocarea recuperabilă, în modulele cu magistrală de câmp (2), de pe lingotiera de turnare continuă (1), a informațiilor specifice operațiilor de turnare, privind grosimea plăcilor de cupru (4), gradul de uzură, starea senzorilor de temperatură (10) și/sau a senzorilor rezistivi de temperatură, precum și ciclurile de întreținere.
4. 4. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, mai cuprinde circulația datelor șl alimentarea cu energie, care se efectuează cel puțin între modulele cu magistrală de câmp (2) și calculatorul de proces (11), prin intermediul unui cuplaj hibrid (6).
5. 5. Procedeu conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că respectivul cuplaj hibrid (6) este format dintr-o magistrală de comunicații (7) și o sursă de alimentare cu energie (21)·
6. 6. Procedeu conform revendicării 5, caracterizat prin aceea că, cuplajul hibrid (6) este funcțional în prezența unui agent de răcire (8a).
7. 7. Instalație pentru achiziția de date de la o lingotieră de turnare continuă, pentru aplicarea metodei de la revendicarea 1, în vederea unei procesări locale a datelor referitoare la operația de turnare, pentru comanda instalației de turnare continuă, date având forma unor date de măsurare, obținute de la senzorii lingotierei de turnare continuă (1), caracterizată prin aceea că, mai multe module cu magistrală de câmp (2), conectate la senzorii și/sau la elementele de acționare, sunt montate direct pe lingotiera de turnare continuă (1) și prin aceea că sunt prevăzute cu un sistem de răcire (8).
8. 8. Instalație conform revendicării 7, caracterizată prin aceea că modulele cu magistrală de câmp (2) pot fi răcite cu ajutorul debitului agentului de răcire (8a), existent, utilizat pentru răcirea lingotierei de turnare continuă (1).
9. 9. Instalație conform uneia dintre revendicările 7 sau 8, caracterizată prin aceea că modulele cu magistrală de câmp (2) sunt închise într-o carcasă de protecție (9), prevăzută cu sistemul de răcire (8) menționat.
10. 10. Instalație conform uneia dintre revendicările de la 7 la 9, caracterizată prin aceea că, pentru realizarea răcirii, în carcasa de protecție (9), este înglobată și o unitate de condiționare a aerului (12).
11. 11. Instalație conform uneia dintre revendicările de la 7 la 10, caracterizată prin aceea că magistrala de comunicații (7), din punct de vedere fizic, este realizată pe baza tehnicilor de conducție electrică sau electronică, sau de transmisie prin fibră optică sau fără fir.
12. 12. Instalație conform uneia dintre revendicările de la 7 la 11, caracterizată prin aceea că tehnica de transmisie fără fir poate consta dintr-o transmisie radio (16) sau poate fi realizată pe baza unei radiații în infraroșu.
13. 13. Instalație conform uneia dintre revendicările de la 7 la 12, caracterizată prin aceea că, prin debitul agentului de răcire (8a), în lingotiera de turnare continuă (1), poate fi antrenat un generator (17), care alimentează componentele acționate electric (18), ale lingotierei de turnare continuă (1).
14. 14. Instalație conform uneia dintre revendicările de la 7 la 13, caracterizată prin aceea că mișcarea de antrenare a generatorului (17) poate fi obținută și din balansul lingotierei de turnare continuă (1).