【摘要】：鋼坯標(biāo)識(shí)設(shè)備是鋼鐵企業(yè)在鋼坯生產(chǎn)的連鑄環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)日期、批次、爐號(hào)、流數(shù)等信息進(jìn)行標(biāo)識(shí)的自動(dòng)化設(shè)備。本文針對(duì)傳統(tǒng)標(biāo)識(shí)設(shè)備自動(dòng)化程度低、標(biāo)識(shí)字跡模糊、筆畫粗細(xì)不均、設(shè)備成本高等問題,研發(fā)了一套基于臺(tái)達(dá)PLC的高溫涂料標(biāo)識(shí)設(shè)備控制系統(tǒng),滿足現(xiàn)場(chǎng)高溫、高濕、多粉塵、強(qiáng)電磁干擾等惡劣生產(chǎn)條件,標(biāo)識(shí)字跡清晰美觀并顯著降低設(shè)備成本。本文主要的研究工作如下:1.分析本課題的研究背景及來(lái)源意義,研究鋼坯標(biāo)識(shí)設(shè)備的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上根據(jù)鋼坯標(biāo)識(shí)設(shè)備工藝流程、工作環(huán)境與設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)等進(jìn)行設(shè)備的總體設(shè)計(jì),包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.針對(duì)高溫涂料標(biāo)識(shí)設(shè)備標(biāo)識(shí)字跡模糊、筆畫粗細(xì)不均等問題,利用流體力學(xué)仿真分析軟件Fluent對(duì)標(biāo)識(shí)噴涂系統(tǒng)控制參數(shù)進(jìn)行仿真分析,根據(jù)仿真分析結(jié)果選取最佳控制參數(shù),為后續(xù)控制系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)提供參考基準(zhǔn),進(jìn)而對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行精確控制。3.基于設(shè)備總體設(shè)計(jì)完成控制系統(tǒng)方案的具體設(shè)計(jì),包括硬件電路設(shè)計(jì)與軟件編程設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)主要完成PLC與伺服控制系統(tǒng)硬件選型及控制回路設(shè)計(jì),軟件編程設(shè)計(jì)主要完成硬件組態(tài)與PLC程序設(shè)計(jì)。4.根據(jù)設(shè)計(jì)要求、監(jiān)控系統(tǒng)整體架構(gòu)和標(biāo)識(shí)流程對(duì)標(biāo)識(shí)設(shè)備人機(jī)界面監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要完成監(jiān)控界面組態(tài)與通訊組態(tài)連接等。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行工作表明,本系統(tǒng)標(biāo)識(shí)效果良好、控制精度高、穩(wěn)定性好、操作維護(hù)方便,可以滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求。
【圖文】：

這就帶來(lái)了我國(guó)鋼鐵產(chǎn)能過(guò)剩，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不足等問題［３］。因此，迫切需要鋼鐵逡逑企業(yè)升級(jí)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備、提高自動(dòng)化程度、增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力和降低生產(chǎn)成本［４１。逡逑目前，鋼鐵行業(yè)中鋼坯的生產(chǎn)主要采用連鑄生產(chǎn)工藝，其工藝流程圖如圖１－１所逡逑示［５］。從煉鋼爐中流出的鋼液經(jīng)過(guò)爐外精煉后倒進(jìn)盛鋼桶，，然后注入中間包，經(jīng)連鑄逡逑機(jī)進(jìn)行連鑄生產(chǎn)后直接得到鋼坯，標(biāo)識(shí)設(shè)備在連鑄生產(chǎn)的鋼坯上進(jìn)行標(biāo)號(hào)后送扎得到逡逑定尺鑄坯［６］。高溫涂料標(biāo)識(shí)設(shè)備的主要作用就是在連鑄生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)紅熱鋼坯進(jìn)行標(biāo)識(shí)，逡逑包括鋼坯的生產(chǎn)日期、批次、爐號(hào)、流數(shù)、支數(shù)等信息。當(dāng)鋼坯出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，如逡逑鋼坯純凈度不高、表面缺陷、內(nèi)部缺陷，形狀缺陷等［７］，就可以根據(jù)鋼坯表面的標(biāo)識(shí)逡逑信息進(jìn)行追蹤，找到問題根源。逡逑＾煉鋼爐爐外精煉＾＾盛鋼桶中間包逡逑鋼液逡逑邐邋邐邋Ｖ逡逑送乳機(jī)ｈ邐１鋼坯標(biāo)識(shí)ｈ——Ｉ連鑄機(jī)逡逑＾邐有逡逑缺逡逑Ｉ邐陷逡逑冷卻處理ｈ邐１逡逑圖１－１鋼坯連鑄生產(chǎn)工藝流程圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｂｉｌｌｅｔ邋ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ邋ｃａｓｔｉｎｇ邋ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｆｌｏｗ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑傳統(tǒng)的中小型鋼鐵企業(yè)采用的標(biāo)識(shí)方法主要還是人工標(biāo)識(shí)，這種原始的操作方法逡逑不但勞動(dòng)強(qiáng)度大

■邐．愈Ｉ逡逑圖１－３邋ＲＨ系列標(biāo)識(shí)效果逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋ＲＨ邋ｓｅｒｉｅｓ邋ｍａｒｋｉｎｇ邋ｅｆｆｅｃｔ逡逑德國(guó)ＳＴＯＭＭＥＬ＆ＶＯＯＳ公司研制的標(biāo)識(shí)設(shè)備采用西門子ＰＬＣ和上位機(jī)聯(lián)合控逡逑制，定位精度高、產(chǎn)品穩(wěn)定性好，受到市場(chǎng)的青睞。其典型的產(chǎn)品型號(hào)有ＰＭＭ、ＭＭＭ、逡逑ＩＭＭ、ＦＣＳＭ、ＨＳＲＭＭ、ＰＳＭ等，主要利用噴焊式或沖印式方法將字符標(biāo)識(shí)在鋼坯逡逑表面。以ＭＭＭ型號(hào)為例，其主要用于板坯的標(biāo)識(shí)，如圖１－４所示。采用機(jī)械方法去逡逑除鋼坯表面的氧化皮后進(jìn)行點(diǎn)陣式標(biāo)識(shí)，可以標(biāo)識(shí)字母、數(shù)字、特殊字符和公司標(biāo)志逡逑等。標(biāo)識(shí)溫度范圍為０°Ｃ￣１１００°Ｃ，字符大小在５０ｍｍ？２００ｍｍ。標(biāo)識(shí)效果如圖１－５所示［１２］。逡逑ｉｍ邋ａ邋ｒ？逡逑．\逡逑圖１－４邋ＭＭＭ型號(hào)標(biāo)識(shí)設(shè)備逡逑Ｆｉｇ．邋１－４邋ＭＭＭ邋ｍｏｄｅｌ邋ｍａｒｋｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑ＩＭ逡逑
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP273;TF345

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本文編號(hào)：2649775