冶金工人设备
阅读：1032发布：2020-07-10
专利汇可以提供冶金工人设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于对 冶金 工人设备的设备或其部件的特殊数据进行活跃 跟踪 的装置，其特征在于，与每个部件固定连接有至少一个用于特殊数据的可写入和可读出的存储介质，并且这些特殊数据能够周期性地和/或与输入有关地被改变。此外本发明涉及一种冶金工人设备、尤其是集成的冶金厂或小型 轧机 ，包括至少一个根据本发明的装置。最后本发明一种将至少一个根据本发明的装置用在电炉 钢 厂或转炉钢厂中和/或用在二次冶金的设备中和/或用在 铸造 设备、尤其是连续铸造机中和/或用在液钢输送单元中和/或用在窑炉设备中和/或用在 热轧 和 冷轧 设备中和/或用在轧件处理设备、尤其是带钢处理设备中的应用。，下面是冶金工人设备专利的具体信息内容。
1.冶金工人设备,包括
部件；和
至少一个用于对所述冶金工人设备的部件的特殊数据进行活跃跟踪的装置，其中所述装置具有：
至少一个与每个部件固定连接的用于特殊数据的可写入和可读出的存储介质，其中所述特殊数据能够周期性地和/或与输入有关地被改变并且包括部件或部件组的标识；和优选中央的过程控制单元，所述过程控制单元与所述至少一个存储介质连接；
其特征在于，
所述特殊数据包括使用时间和磨损状态作为所述部件的历史特征；和所述过程控制单元与备用供应装置或维护经济的控制单元连接。
2. 根据权利要求1所述的冶金工人设备，其特征在于，至少一个存储介质是RFID芯片。
3. 根据前述权利要求之一所述的冶金工人设备，其特征在于，所述至少一个存储介质相对于环境被封装。
4. 根据前述权利要求1-2之一所述的冶金工人设备，其特征在于，与所述存储介质的通信能够借助于微波传输来引起。
5. 根据前述权利要求1-2之一所述的冶金工人设备，其特征在于，所述冶金工人设备是电炉钢厂或转炉钢厂和/或二次冶金的设备和/或铸造设备。
冶金工人设备
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于对冶金工人 设备中的设备或其部件的特殊数据进行活跃跟踪的装置，尤其是将这样的装置用在电炉钢厂或转炉钢厂、二次冶金或铸造设备中、用在液钢输送单元或窑炉设备中、用在热轧和冷轧设备或者带钢处理设备中的应用。
背景技术
[0002] 诸如集成的冶金厂或小型轧机的冶金工人设备由大量设备构成，这些设备以彼此联合的方式用于以尽可能高的设备利用来生成高质量的产品。在总系统的相应设备类型中，又存在由构造子集和单部件构成的组件。在此，现在仅示例性地提到连续铸造设备，该连续铸造设备由下列项目构成：用于液钢的贮藏容器、中间罐、不同的原料铸坯（Stopfenstange）和浸洗池、至少一个钢锭模、以及布置在相应钢锭模之下的具有相应冷却组的连续引导装置。
[0003] 出于材料经济、质量保证以及维护的原因，有必要的是，有规律地和持续地在历史和当前使用信息（诸如使用时长、时间定位、其负荷谱（Lastkollektiv）和磨损状态）方面利用所有对其特定的数据——例如其几何形状、其物理、机械和化学特征、其功能范围和运行能力——来检测每个构造子集或组件或总系统的全部部件。
[0004] 但是这样的数据检测和跟踪以及数据维护明确地证实是费时和高成本以及易错的。因此，长时间以来存在的期望是，能够进行上述功能的基本自动化。
[0005] 发明任务
[0006] 因此，本发明的任务是提供一种用于对冶金工人设备中的设备或其部件的特殊数据进行活跃跟踪的装置，该装置与现有技术相比要求较小的易错性和小的工时成本。
[0007] 在根据本发明的意义上，该任务利用包括本发明的特征的装置、包括本发明的特征的冶金工人设备、以及通过根据本发明的对这样的设备的应用来解决。本发明的有利的扩展方案在优选实施例中定义。
发明内容
[0008] 在根据本发明的意义上，为冶金工人设备的每个部件都固定连接有至少一个用于特殊数据的可写入和可读出的存储介质，其中这些特殊数据可以周期性地和/或与输入有关地被改变。
[0009] 在此，优选地在使用无线信息传输（RFID－Radio Frequency Identification（射频识别））的情况下，例如通过在微波范围内传输信号来活跃地跟踪炼钢工业中的总设备、单设备、或各个设备部件的特征。由此提供的可能性是，优选全自动地对特殊数据进行读出和/或精加工并且此外使这些特殊数据可被中央数据存储器和/或过程控制单元使用。
[0010] 在根据本发明的意义上，冶金工人设备的总系统和用于跟踪树形结构中的特征的系统由组件构成，这些组件又由构造子集构成，并且这些构造子集又由单部件构成。在根据本发明的意义上，单部件以及组件都位置固定地与可读出和可写入的存储介质、尤其是RFID芯片连接。存在于存储介质上的信息例如是部件标识以及单部件或组件的历史特征，其中这些信息优选地可以在物理上不同的位置被生成或询问。在此，多个部件到一个上级单元的组装和/或归属性优选地为模块化的，以便由此有利地支持材料规划和设备经营及其维护。
[0011] 在冶金工人设备中，总系统以及各个组件、构造子集和设备部件经历环境影响以及工作过程，这些环境影响以及工作过程通常导致总系统的各个元件或总系统本身的特征既关于时间地也与使用有关地改变。
[0012] 在此，仅仅示例性地列举通常的设备磨损或材料消耗。但是在材料规划和过程控制中，这些特征改变是最重要的特征量，以便能够在无停机时间的情况下保证总系统的安全的工作流程以及保证产品的不变的质量。
[0013] 在根据本发明的意义上，系统的状态，由此总系统、组件、构造子集和单部件的状态在其组装及其特征方面被连续地本地存放在存储介质上，并且可以从该存储介质中任意读出。对此，写入或读取单元可以在运动的设备部件的情况下是位置固定的或者在固定的设备部件的情况下被实施为移动的。
[0014] 通过存储介质与写入或读取单元的通信能力，特殊数据或另外的信息可以本地存储在存储介质上以及至少部分地存放在中央数据存储器上。在此，尤其是在使用中央数据存储器的情况下，存储介质的存储器容量可以被限制在所需的最小值。
[0015] 中央数据存储器以及中央过程控制单元优选地与材料供应装置和/或备用供应装置和/或生产规划装置和/或维护经济（Instandhaltungswirtschaft）的控制单元相连接，以便由此有利地提高冶金工人设备的自动化程度或者其至少一部分。
[0016] 在本发明的一个有利的扩展方案中，存储介质是RFID单元，该RFID单元至少可写入和读出至少一次。这样的可写入性和可读出性优选地应当能够在至少两个不同位置处并且尤其是优选以无线方式进行。在此，写入的数据可以以已编码形式以及以未编码形式读入到RFID芯片的数据存储单元上，其中也由于如下事实优选已编码数据：通过编码，可以减小数据量并且由此可以将存储量限制在所需的最小值。
[0017] 在此，可写入性变化地通过重写以前读取的数据来进行，或者通过在已经读取和现有数据组处追加新的数据组来进行。
[0018] 在根据本发明的意义上，相应部件的存储介质的固定连接通过如下方式来实现:基本上避免对设备部件的存储介质的非故意的删除。但是也可以设想一种实施方式，其中存储介质例如可以在需要时在解开锁定的情况下与部件分离并且可以与部件再次连接。由此特别有利地在存储介质故障时或者在改变部件的使用和相应地改变标识时支持更换。
[0019] 尤其是在与部件固定连接的存储介质相对于环境而言被封装时，热隔离和潮气隔离是特别优选的。由此特别有利地支持冶金工人设备中的使用，并且基本上避免由于与在冶金工人设备中常常存在的有害环境条件的接触而导致的存储介质的故障。
[0020] 特别优选存储介质的尤其是借助于微波范围中的无线传输的无线可写入性和可读出性。由此明显改善RFID/微处理器与单部件、组件、设备之间的全局和局部通信路径的提供，或者与设备交叉工作的数据库系统以及所连接的内部和外部的管理或维护运行和/或用于材料供应和备用供应和生产规划的运行之间的全局和局部通信路径。于是，局部地可以无线地在集成在设备部件中的RFID标签或微处理器单元与集成的固定或移动的读取和写入单元之间通信。
[0021] 作为具体的使用示例，对于与每个部件固定连接的用于特殊数据的可写入和可读出的存储介质特别优选：
[0022] 1.钢厂和起重机中的生铁和钢厂平炉、鱼雷车挂车（Torpedowagenverfolgung），尤其是平炉递送、平炉站。在此，应用领域是递送材料、推进器和AMEPA单元的部件标识，所述递送材料、推进器和AMEPA在根据本发明的意义上分别与接收各个部件的特殊数据的至少一个RFID芯片相连接。在此，特殊数据可以包括各个部件在钢厂中的位置和时间定位，尤其是等待时间、加热时间、使用时间、使用参数，并且因此实现对磨损周期中的状态、热状态、剩余量以及可能的结块的监视。
[0023] 2.连续铸造钢锭模、尤其是钢锭模车间和铸坯设备本身。在根据本发明的意义上，RFID芯片可以用于对水箱、钢锭模板以及热元件装备进行部件识别（构造结构）。可以检测铸坯设备中的位置和时间定位，尤其是使用时间、使用参数、使用量以及热和机械负荷谱，由此实现对磨损周期中的状态、尤其是返工的数量和原因、以及热元件的状态的监视。在连续铸造范围内的类似应用也可以存在于分配器和分配车、阻塞和推进机构、铸坯引导装置的分段以及燃烧切割机中。
[0024] 3.工作碾轧机、尤其是碾轧车间和辗压机本身。在此，部件标识和特征——尤其是直径、磨光、以及表面粗糙度——的指派可以存储在RFID芯片中。碾轧机中的位置和时间定位、尤其是使用时间、使用参数、使用量以及热和机械负荷谱由此可以被跟踪，并且磨损周期中的状态、尤其是工作碾轧机返工的数量和原因可以被监视。
[0025] 4.带焊设备、尤其是带设备及其维护运行。部件标识以及尤其是剪切刀和焊接电极的特征指派可以存放在RFID芯片中。由此保证碾轧机中的部件的位置和时间定位、尤其是其使用时间、使用参数、使用量、以及电和机械负荷谱，并且也可以在预防性维护方面监视磨损周期中的单部件的状态。附图说明
[0026] 下面参考图1至3阐述本发明，这些图是根据本发明的装置的各个应用的概括图。
[0027] 在图中，
[0028] 图1示出用于在连续铸造设备中进行部件识别的幻灯片；
[0029] 图2示出以钢锭模为例的用于在连续铸造设备中进行部件识别的幻灯片；以及[0030] 图3示出用于平炉识别的幻灯片。
具体实施方式
[0031] 图1示例性地示出借助于连续铸造设备中的RFID标签的根据本发明的部件识别以及由此在运行和车间中实现的自动标识和信息交换。用于平炉、配送车、配送器和塞棒的与各个部件连接的RFID标签与铸坯工作台之上的接收器通信，而用于钢锭模、尤其是其框架、不同水箱、窄边支承板、铜板宽边和铜板窄边的RFID标签与钢锭模车间中的接收器/编码器通信。后者提到的与钢锭模连接的RFID标签与至少处于钢锭模之下的第一支承分段处的RFID一起与铸坯工作台上的接收器/编码器通信。钢锭模之下的铸坯引导装置的底板区域中的支承分段处的RFID标签与底板分段处的接收器通信，并且水平铸坯引导区域中的底板分段下游的支承分段处的RFID标签与水平分段的高度处的接收器通信。优选自动地并且在没有手动输入的情况下输入来自设备类别、IPR－PPS系统的标识，由此获得用于分析管理、资源规划、由设备引起的过程分析以及等级II模型的可靠的数据库。
[0032] 图2用钢锭模本身的示例示出工作场所“铸造运行”、工作场所“钢锭模车间”、工作场所“自动化”以及工作场所“技术”之间的闭合的信息链，这些工作场所具有指派给各个工作场所的用于钢锭模的部件的各个特殊数据。在工作场所“钢锭模车间”处，这是钢锭模、框架、水箱以及铜板的标识、针对已经执行的维护措施的可能原因、特殊事件、以及用于铸造运行的附加信息。在工作场所“自动化”，特殊数据尤其是钢锭模类型、铜板、和BPS的涂层厚度。在工作场所“技术”处，特殊数据又包括生产数据和设备状态之间的相关性，并且在工作场所“铸造运行”中，特殊数据尤其是包括已经进行的精加工的数目、已经由钢锭模铸造的熔化体的数目、已经铸造的以吨为单位的钢量、钢锭模中进行的宽度调整的数目、以及所使用的热元件的状态。
[0033] 最后，图3在左下区域中示出所谓的SAW收发器的示意图，该收发器使用并且反射表面声波（Surface-Acoustic-Wave，SAW）。在此所示的平炉标识中，用SAW标签对平炉进行编码，并且平炉可以通过使用存储介质自动向相应的生产级——例如向VD设备、RH设备、平炉窑炉或者连续铸造设备——报告。由此避免手动输入特殊数据，从而减小未发生的或者有误的输入。提供静态等级II接口，该接口提高生产稳定性并且保证产品质量。此外，在该图右下部示出阻热性SAW标签的具有最大使用温度400摄氏度的不同的有售的构造形式，这些构造形式在合适地放置在平炉上时并且必要时在使用合适的封装的情况下表明对冶金工人设备中通产出现的环境温度和湿度水平是有抵抗能力的。
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