非接触性自动定尺系统在水平连铸切割中的应用

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1、非接触性自动定尺系统在水平连铸切割中的应用刘韶辉（衡阳钢管（集团）有限公司，湖南衡阳421001）摘要:以实际应用为背录,阐明了非接触式自动定尺切割系统的结构原理和状态调整方法，通过对照其与红外线射源定尺装置的应用,及对使用过程的跟琮、整改，可知该系统在水平连铸圆坯切割中能显著提高定尺精度，减低劳动强度，有利于生产组织和提高产品质量，为同类型定尺切割提供了有益的启示。关键词:非接触式；自动定尺;水平连铸;提高定尺精度中图分类号:TT345.1文献标识码:B文章编号:1672-1616（2010）09-0068-03收稿日期:2010-03-24作者算介:刘fiW（1964-）,男

2、，勵南衡阳人，衡阳钢管（集团）有限公司工程拜，主要研究方向为冶金设备。衡阳钢管（集团）有限公司的水平连铸机切割系统自1991年投入使用以来，一直沿用红外线射源定尺装置。红外线射源主要依赖于点光源定位，在钢坯尺寸变化时，由于点光源移动受到限制，使得射源不能始终垂直于圆坯表面,特别在对于“超长定尺”或“超短定尺”特殊规格坯进行切割时，红外光束在定尺处的光点由圆形变成了偏心椭圆，这样就严重影响了定尺精度。由于只能通过手工来调整射源的位置，往往导致一种钢坯规格调整完成时，整炉钢水已经拉完的情况发生，这样基本无法满足小批量的用户需求。为了改变这种现状,公司从20"年投入了专项资金与扬州宏城

3、冶金设备厂合作引进了北京中远通科技有限公司开发成功的一种非接触式自动定尺切割系统，彻底改变了这种状况。1系统构成该系统采用先进的图像处理技术（非接触式）,通过红外S像机可同时远距离采集2流以上运动钢坯的图像信息。该图像信息送入工艺控制机后,由计算槪寸图像信息进行模拟识别、程序处理形成操作信息，并转换为程序规定格式的电信号。通过光标线可对定尺实时跟踪,不断显示钢坯的长度数据;每流可按操作要求发出预夹紧、夹紧、切割、辗升、辗降、切割车返回等信号;同时通过监视器定时显示热钢坯的运行状态，显示相应参数，如切割状态、定尺长度、时锹每流拉速，统计并显示每流切割根数、多流总切割根数及总产量。系

4、统布置及工作原理示意图如图1所示。图1系统布置及工作原理图1.1运行环境本软件运行环境为AutocutV4.2,硬件基本运行环境为P4CPU+256RAM（DDR）+Inter845E主板+40G硬盘。1.2红外定尺子系统根据本公司圆坯连铸机的控制规模，选用了RAM9806型红外定尺系统。采用摄像控制仪作为现场控制设备,在操作室内安装一台FPQG-m工控机作为监视器，根据定尺规格选用一个工业摄像镜头安装在现场适当位置，确保摄像机能清晰摄入2流钢坯，并且扇形视角与钢坯运行方向垂直;选用PCU503转换板作为红外摄像控制仪和美国AB公司DI模板的BCD码转换接口。硬件组态如图2所示⑴

5、。图2红外定尺燮件组态图1.3火焰自动切割子系统火焰自动切割机PLC系统的硬件配置如图3所刀^0PSCPU1746174617461746174617461746174617461746SLC-ITB•IB4B・1B・IB•OW•OB-OB-OW•P25/W161616161616161616图3火烙自动切割PLC硬件配置图2控制功能2.1红外定尺首先在画面和操作台上设定好定尺，当钢坯头进入摄像镜头的视野范围,红外摄像系统发出钢坯长度信号，钢坯长度信号送至各流的DI模板，此长度信号再经通讯系统传送到各自的火焰切割PLC系统中。2.2火焰自动切割火焰切割机系统接收到火焰自控系统PL

6、C发出的预压信号、主压信号，即做岀相应的动作，该机工作时通过气动装置夹紧铸坯来带动切割机运行,并由切割机摆动割枪来完成切割。3控制原理3.1红外定尺在拉坯前，将定尺设定好，定尺信号传至SLC500;实际钢坏长度由摄像系统VS710测址，经PRCFIBUS-DP送至I/O板，经DO输岀，将钢坯长度信号(BCD码)送到SLo实际长度与设定定尺进行自动比较:当实际长度〉设定定尺-100mm时预压动作;当实际长度〉设定定尺时主压动作,切割开始，所有的切割在FPQG-HI内完成。3.2火焰自动切割火焰自动切割工作分为3种:切头、正常切割及切尾。切头用于生产开始的铸坯头部切割;正常切割用于生

7、产过程中的正常铸坯切割;切尾用于僅炉钢水全部铸完，后续钢坯不能成为合格产品时坯尾的切割。4主要状态调整在切割操作前，操作员只要事先在主界面上选中要进行参数设置的流,对灵敏度等级、像距、跟踪起点进行设定•使用跟踪算法对预夹紧、信号延时、运行延时、目标阀值、背景阀值、微调阀值等分别进行设置。4.1修正量的调整在实时数据列表区域中，可以看到修正量数据。要对某一流铸坯定尺进行修正,只需在键盘上清除原有修正量数值，重新对该数据进行编辑、确认，新的修正量即可应用于系统中。4.2定尺微调在定尺