接近开关在连铸机火切车上的应用

2020-08-12李树云

设备管理与维修 2020年14期

关键词：电容式铸坯限位

李树云

（莱钢集团有限公司，山东莱芜 271104）

0 引言

50 t 电炉连铸系统自动火焰切割机是连铸机的后部主要设备，用于把矫直的铸坯切割成所需的定尺长度。能在高温连续生产的条件下，快速准确地完成各种规格铸坯的切割。

1 工作原理

连铸机工作时由铸坯带动切割机同步运行，割枪小车作横向运动，通过小车上水冷式重型割枪在铸坯上方相对移动来完成切割。切割机大车和割枪小车的自动运行是依靠电感式接近开关来完成的。电感式接近开关在火焰切割机的主要作用是计数和数字开关量。当红外摄像定尺检测到定尺时，枪开始运动，计数接近开关6 就开始计数当撞尺与相应的接近开关发生作用时，接近开关的输出信号闭合，相应的相应的PLC 输入点同时闭合，从而控制大小车的运动。接近开关示意如图1 所示。

图1 火切机及接近开关示意

2 方案选择

根据50 t 连铸机火切车工作特点，由于火切机工作长时间处于高温、高热的出坯环境温度中，如果采用机械限位，机械开关触点以及撞尺容易在高温环境烘烤下发生形变，导致限位信号失效，选择用接近式限位开关，通过感性设定的动作距离给PLC 发出信号指令，连锁运行信号完成火切车的动作。

2.1 接近开关分类及结构

接近开关的作用是当某物体与接近开关接近并达到一定距离时，能发出信号。它不需要外在的动作。形变是一种非接触式的电气位置检测元件。接近开关可使用于冶金企业的机械动作、电气阀门、齿轮运动、速度检测、行车定位等各种场合，动作可靠、寿命长，触点寿命可达数万次，目前应用广泛的接近开关按工作原理可以分为以下类型：

2.1.1 电感式接近传感器

用以检测各种金属体。电感式接近传感器由高频振荡、检波、放大、触发及输出电路等组成。

2.1.2 电容式接近传感器

用以检测各种导电或不导电的液体或固体。电容式接近传感器由高频振荡器和放大器等组成，由传感器的检测面与大地间构成一个电容器，参与振荡回路工作，起始处于振荡状态。

2.1.3 光电式接近开关

利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与接收器件按一定方向对装在同一个检测头内。当有对光面（被检测物体）接近时，光电器件接收到反射光后便在信号输出，由此便可“感知”有物体接近。

以上分析可知，一般的工业生产场所，通常都选用电感式接近开关和电容式接近开关，因为莱钢特钢50 t 连铸机火切车的大小车限位的是钢铁撞尺（由表1 可知钢铁的衰减系数是最好的），因此选择电感式接近传感器。

2.2 传感器使用情况

设计中共使用6 套电感式接近开关传感器，其中大车3 套EH10-G30-CP1，小车3 套EH8-G18-CP1。传感器参数见表2。接近开关的电路接线如图2 所示，接近开关的输出信号与PLC 之间的接线如图3 所示。

电感式接近开关在火焰切割机的主要作用是计数和数字开关量。当撞尺与相应的接近开关发生作用时，接近开关的输出信号闭合，相应的PLC 输入点同时闭合，该信号连锁与其他信号符合运行条件时，输出继电器输出，控制变频器的运行。从而控制大小车的运动。当枪开始运动时，接近开关6就开始计数（即接近开关与枪电机输出转轴上的齿轮之间的作用），通过实际计数值与设定值之间的比较，从而断定是否切割结束。