[发明专利]一种连铸中间包钢水液位控制装置及方法

权利要求书

1.一种连铸中间包钢水液位控制装置，其特征在于，包括钢水液位检测单元、信号处理单元、PLC控制单元、滑动水口执行单元、操作单元、报警器和人机接口单元，信号处理单元两端分别与钢水液位检测单元和PLC控制单元连接，PLC控制单元分别与滑动水口执行单元、操作单元、报警器和人机接口单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种连铸中间包钢水液位控制装置，其特征在于，所述的钢水液位检测单元包括钢水液位传感器和冷却器，钢水液位传感器内设有电磁线圈，钢水液位传感器一端与冷却器连接，一端与信号处理单元连接。

3.根据权利要求1所述的一种连铸中间包钢水液位控制装置，其特征在于，所述的信号处理单元包括信号接收器、信号隔离器、信号处理器和信号输出器，信号接收器、信号隔离器、信号处理器和信号输出器依次连接。

4.根据权利要求1所述的一种连铸中间包钢水液位控制装置，其特征在于，所述的PLC控制单元包括电源模块、CPU模块、数字信号输入模块、数字信号输出模块、数字信号输出模块、模拟信号输出模块、输出继电器和信号隔离器，电源模块与CPU模块连接，CPU模块分别与数字信号输入模块、数字信号输出模块、数字信号输出模块和模拟信号输出模块连接，数字信号输出模块与输出继电器连接，模拟信号输出模块与信号隔离器连接。

5.根据权利要求1所述的一种连铸中间包钢水液位控制装置，其特征在于，所述的滑动水口执行单元包括液压电磁阀和滑动水口液压缸，液压电磁阀一端与滑动水口液压缸连接，一端与PLC控制单元连接。

6.根据权利要求1所述的一种连铸中间包钢水液位控制装置，其特征在于，所述的操作单元设有按钮和指示灯，按钮和指示灯分别与PLC控制单元连接。

7.根据权利要求1所述的一种连铸中间包钢水液位控制装置，其特征在于，所述的人机接口单元计算机和通讯模块，计算机通过通讯模块与PLC控制单元连接。

8.采用权利要求1至7所述的任一项装置的连铸中间包钢水液位控制方法，其特征在于，在中间包上安装上述的钢水液位控制装置，检测中间包钢水液位并输出电流信号，电流信号经信号处理单元处理后转换为标准的电流信号，PLC控制单元对标准电流信号进行采集、处理和计算，输出控制信号控制滑动水口执行单元进行开关操作，调节流入中间包的钢水流量，控制中间包钢水液位，该方法的具体步骤为：

1)将钢水液位传感器安装在中间包上，检测中间包的钢水的液位并向信号处理单元输出的电流信号；

2)采用信号处理单元对接收的电流信号进行滤波、处理、隔离操作，最后转换输出为标准的电流信号；

3)采用PLC控制单元对所述的标准电流信号进行采集和计算处理，直接得到中间包内钢水的液面高度，并结合液位高度设定值Lsd和控制精度Xk进行计算分析：

a、当检测单元的检测结果Lsj高于设定范围，即Lsj-Lsd＞Xk时，根据Lsj-Lsd的值计算出相应的控制调整参数，同时产生相应宽度的宽脉冲信号输出到隔离器中，隔离器采用继电器隔离，通过继电器隔离输出相应宽度的脉冲信号到液压电磁阀，液压电磁阀控制滑动水口液压缸进行关小操作，从而减少了通过滑动水口的钢水流量，降低了中间包内钢水的液位；

b、当检测单元的检测结果Lsj低于设定范围，即Lsj-Lsd＜-Xk时，根据Lsj-Lsd的值计算出相应的控制调整参数，同时产生相应宽度的宽脉冲信号输出到隔离器中，通过隔离器隔离输出相应宽度的脉冲信号到液压电磁阀，液压电磁阀控制滑动水口液压缸进行开大操作，从而增加了通过滑动水口的钢水流量，提升了中间包内钢水的液位；

c、当检测单元的检测结果为-Xk＜Lsj-Lsd＜Xk时，说明中间包的钢水液位适中，无需调节。