[发明专利]伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动集散控制系统

权利要求书

1.一种伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动集散控制系统，包括上位计算机监控系统、n流连铸结晶器非正弦振动控制系统，上位计算机监控系统与n流连铸结晶器非正弦振动控制系统通过工业以太网相连，构成整个集散控制系统，对所有流的连铸结晶器非正弦振动情况进行实时监控，其特征在于：每一流连铸结晶器非正弦振动控制系统均包括运动控制器、伺服驱动器、伺服电机、减速器、驱动机构及连铸结晶器振动台、连铸结晶器、检测连铸结晶器振动位移的位移传感器、传感器接口模块、拉坯速度扩展输入系统；其中，上位计算机监控系统与n流连铸结晶器非正弦振动系统的运动控制器通过工业以太网相连，运动控制器的输出控制端与伺服驱动器的输入控制端相连，伺服驱动器的输出端接到伺服电机的电源输入端，伺服电机的内部编码器与运动控制器的输入端相连，位移传感器通过传感器接口模块将连铸结晶器振动位移反馈到运动控制器，每一连铸流的实际拉坯速度通过拉坯速度扩展输入系统与运动控制器相连；各流连铸结晶器的非正弦振动由各自的运动控制器单独控制，各连铸流之间相互独立、互不干扰；每一流的运动控制器根据采集的拉坯速度，计算不同拉坯速度对应的连铸结晶器振动频率、波形偏斜率参数，得到连铸结晶器非正弦振动曲线对应的伺服电机期望转速值，并通过伺服驱动器控制伺服电机按期望转速运行，进而驱动连铸结晶器实现非正弦振动。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动集散控制系统，其特征在于：所述的运动控制器为西门子Simotion运动控制器、德国KEB运动控制器、ABB运动控制器、三菱运动控制器、施耐德运动控制器、罗克韦尔运动控制器、贝加莱运动控制器、台达运动控制器中的任意一种，并且其为伺服电机运动控制器。

3.根据权利要求1所述的一种伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动集散控制系统，其特征在于：所述拉坯速度扩展输入系统包括电源模块、通讯模块、模拟量输入模块，各模块之间通过背板总线通讯，每一连铸流的实际拉坯速度信号通过模拟量输入模块采集，经通讯模块以及现场总线传送给运动控制器。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动集散控制系统，其特征在于：所述的n取值范围为1～8，n为整数。

5.根据权利要求4所述的一种伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动集散控制系统，其特征在于：所述驱动机构为直接驱动机构或者间接驱动机构。

6.根据权利要求5所述的一种伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动集散控制系统，其特征在于：所述间接驱动机构包括偏心轴(5)、连杆机构(6)、振动臂(10)，伺服电机(1)通过减速器(3)、偏心轴(5)、连杆机构(6)、振动臂(10)间接驱动连铸结晶器振动台(7)及其上的连铸结晶器(8)实现非正弦振动。

7.根据权利要求5所述的一种伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动集散控制系统，其特征在于：所述直接驱动机构为偏心轴(5)、连杆机构(6)，即无权利要求6中所述的振动臂，伺服电机(1)通过减速器(3)、偏心轴(5)、连杆机构(6)直接驱动连铸结晶器振动台(7)及其上的连铸结晶器(8)；或者伺服电机通过滚珠丝杠、蜗轮蜗杆、齿轮齿条等机构直接驱动连铸结晶器。

8.根据权利要求1、5-7任一项所述的一种伺服电机驱动的连铸结晶器非正弦振动集散控制系统，其特征在于：当伺服电机(1)采用力矩电机驱动连铸结晶器振动负载时，此时去掉减速器(3)。