[发明专利]基于CAN总线的结晶器振动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于CAN总线的结晶器振动控制装置，特别是涉及结晶器振动控制，属于连续铸钢领域。

背景技术

目前国内钢铁企业使用的液压振动控制装置，存在以下缺陷：

1）功能较完全的振动控制器大都是从国外引进的，成本很高；

2）一些低成本的结晶器振动控制器现场级设备只具有信号采集与执行控制命令的功能，控制算法通过上位机完成，下位机完成的功能仅仅是采集与执行上位机的命令，在总线通讯出现故障的情况下不能完成工作任务；

3）现行的许多低成本的控制器在控制参数修改与设置方面存在不足：控制器参数修改一般只能通过在线方式由上位机下发参数，完成控制功能，本机不能独立完成参数修改功能，对于总线的依赖程度过大；

4）在控制过程监控方面，一些低成本的控制器存在如下缺陷：只能通过总线由上位机组态进行监控，不能在现场完成监控功能。

基于以上一些技术缺陷，开发低成本、功能完备并带有现场总线接口的结晶器液压振动控制装置，用于构建基于现场总线的多流连铸机振动控制系统，对于钢铁企业发展高效连铸，降低连铸自动化成本，提高连铸自动化水平具有重要意义。

发明内容

一种基于CAN总线的结晶器振动控制装置，微处理器、模拟信号调理模块还包括：SSI高速同步采集模块、SSI高速同步采集模块输入端与振动位移传感器接口相连接，SSI高速同步采集模块输出端与微处理器相连接，微处理器用于完成现场信号采集、SSI协议振动位移信号采集，根据本机或上位机设置的控制参数、经过控制算法运算处理，控制信号通过微处理器中的内部控制信号输出模块进入控制信号输出模块，控制信号输出模块进行D/A转换后与结晶器振动液压伺服阀连接；CAN总线监控信号通过微处理器内的总线通讯模块进入CAN总线接口模块，CAN总线接口模块与CAN总线相连接进行在线监控；本机监控通过微处理器内的触摸屏驱动模块与触摸屏模块连接。

进一步：现场信号采集包括：拉坯速度传感器信号、两路阀芯位置信号、两路液压腔压力信号、两路振动位移信号、开关量信号；所述拉坯速度传感器信号、两路阀芯位移信号及两路液压腔压力信号通过模拟信号调理模块送入微处理器；两路振动位移信号通过SSI高速同步采集模块送入微处理器；开关量信号通过输入开关量电气隔离模块进行电气隔离后送入微处理器后，微处理器按照触摸屏或CAN总线设定的参数处理后输出结晶器振动液压伺服阀振动的控制及监控信号。

进一步：微处理器包括：内部模拟信号采集模块，内部SSI信号采集模块，控制算法模块，振动波形发生器模块，主程序模块，初始化模块，震动参数修改模块，定时器配置模块，通讯数据封装模块，控制信号输出模块，数字量输出模块，触摸屏驱动模块，总线通讯模块，显示程序模块。

进一步：所述模拟信号调理模块包含有I/V变换电路，将电流信号转换为0～3.3V的电压信号，完成所采集的拉速、阀芯位移、液压缸腔内压力信号的调理。

进一步：SSI高速同步采集模块，可同步采集两路25位SSI振动位移信号，将两路SSI振动位移信号按字节分时输出，传送给微处理器。

进一步：所述内部模拟信号采集模块，对于两路阀芯位移信号、两路液压腔压力信号实现同步采集；

所述内部SSI信号采集模块通过控制SSI高速同步采集模块，分别将SSI高速同步采集模块采集的两路振动位移信号按字节读出；

振动波形发生器模块可以产生经过离散化的正弦波与非正弦波，具有标准正弦信号发生函数、任意非正弦信号发生函数以及非正弦信号发生函数；

主程序模块，在每一个周期振动完成后自动配置参数。包含读取参数程序；波形发生器模块；显示程序；配置定时器程序；振动位移采集程序；通讯数据封装模块；

初始化模块，可以初始化显示屏的显示项目包括：振动装置的工作状态是否正常、警告信息的提示、当前输出的数值等、波形参数显示用于提示当前产生波形的种类、波形特征参数、当前波形参数的设置方式、波形的离散化参数，能初始化I/O资源与振动控制装置的外设，显示欢迎界面；所述波形特征参数：包括偏斜率、振幅、频率；当前波形参数的设置方式采用本机设定或上位机设定；

振动参数设置模块，具有参数标志[a h f]，具有通用参数修改程序，具有参数修改程序，可以实时修改波形参数，可根据修改的幅度自动设置修改任意波形参数的修改方式为一次修改或多次修改；任意波形参数：包括偏斜率a，振幅h，以及振动频率f；