激光测长系统在安钢炉卷机组横剪测长定尺系统应用与研究.docx

激光测长系统在安钢炉卷机组横剪测长定尺系统应用与研究【摘要】安钢3500炉卷机组横剪测长定尺系统改造中选用了德国POLYTEC公司激光测量仪、信号处理器和激光金属探测器共同组成钢板剪切跟踪系统能够及时修正并跟踪锁定剪切线实现定尺剪切精确定位完全能够满足生产要求。【关键词】激光测量仪；非接触式测长系统横剪测长定尺系统1.概述安钢3500炉卷机组原钢板长度测量系统采用皮圈式测量轮在轧线自动化V-Tool程序中通过积分累加来实现。由于测量轮和剪切钢板之间存在一定打滑现象导致长度测量误差较大；而且原钢板剪切数据需要人工手动输入再反馈给三级EMS生产管理系统极易造成数据录入错误造成重大质量异议。实际使用中因为原钢板定尺剪切程序控制冗繁和原横剪测长系统人机交互界面HMI不完善剪切周期长自动剪切故障率高使用稳定性差无法满足生产快速剪切需要。为减少钢板定尺长度计量误差降低钢板长度短尺引起质量异议我们攻克技术控制难题选用了德国POLYTEC公司激光测速仪、信号处理器和激光金属探测器共同组成钢板剪切跟踪系统对3500炉卷机组横剪测长定尺系统进行改造。2.系统改造技术方案该系统选用了德国POLYTEC公司激光测量仪、信号处理器和激光金属探测器共同组成钢板剪切跟踪系统能够及时修正并跟踪锁定剪切线。该测量系统结构坚固具有IP66防护等级的LSV-E-300信号处理器既为传感器提供电源又调节和处理测量头信号可以实现高抗干扰能力和提供较高剪切精度。处理器接收过程控制器的指令使用笔记本电脑的串行口还能监控它的状态。通过以太网接口LSV控制器可以很容易的与局域网连接。长度和速度数据在每个输出端口同时显示和刷新刷新速率为1ms。而且剪切测长系统可以实时测量子板长度存储剪切长度显示镜头温度检测精度在5MM内能够满足生产要求。德国POLYTEC公司激光测量仪采用红色可见激光可以有效消除了钢板自身红外线产生的背景噪声。机前和机后测长仪激光测长仪产生的激光束在移动的钢板表面形成高质量的光斑使用已经证明的多普勒技术实现工业生产环境下的非接触式移动物体表面速度精确测量然后通过激光测长数据处理器对钢板移动速度进行积分运算得出被测钢板的长度值。德国POLYTEC公司LSV-I-300传感器测头是整个系统的眼睛它使用激光多普勒测速原理来测量平面运动物体的表面速度。改造中我们结合现场操作人员的实际使用习惯编制剪切过程流程图优化自动剪切顺控更改或去掉了部分冗余联锁开发自动定尺控制系统相配套的电气控制程序提高设备自动剪切的稳定性；并在轧线TOSHIBAV-TOOL3000PLC中编译增加横剪机前机后测长仪输出接口程序将新测长系统测长数据通过16组I/O信号采集经过BCD编码方式进行的PAK、UPK操作实现了现场激光测长数据到GEV-3000PLC一级程序的数据采集、传递经调试并试用可靠。系统调试中我们优化控制参数对程序中不必要的代码和繁琐的代码进行简化进一步降低了程序的响应时间缩短剪切周期使剪切时间由原来的62秒降为现今的48秒；并编辑开发判别剪切完成程序增加有钢、有效等状态信号增加长度报警处理程序完善横剪测长程序人机交互界面HMI用G_DS1CYC_CUTFIN（横剪剪刃剪切完成）信号进行判定由现场激光测长仪长度数值与零进行比较一旦出现不清零的情况即触发相应的声光报警提请操作人员注意。3.解决的关键技术在实际的改造中为保证系统按程序设计顺控正常运行我们解决了以下各项关键技术并对激光测量设备安装防护及降温、防震等方面做了如下工作：1、依据工艺流程通过详细分析横剪在剪切过程中的动作步骤并结合操作人员的实际使用习惯编制剪切过程流程图开发相配套的自动定尺控制系统电气控制顺控程序。2、更改编辑剪刃剪切的联锁条件优化自动剪切顺控更改或去掉了部分冗余联锁通过PLC程序里的软定时器代替原现场使用的接近开关圆满地解决了因为该处线路故障而导致DeviceNet网络故障。3、在轧线TOSHIBAV-TOOL3000PLC中增加机前机后测长仪输出接口程序使用功能块PACK_INT接收工程值功能块INT_REAL将数值G_LENLAST转换为浮点数。在L_TOP_KNF_ACTL_PSTN数值在260°到389°之间时除以1000得到实际板坯长度。4、测长的数据采用16根I/O信号采集通过BCD编码方式进行的PAK、UPK操作实现了现场激光测长数据到GEV-3000PLC一级程序的数据采集、传递。5、编辑开发了判别剪切完成程序增加有钢、有效等状态信号。将原有的清零信号替换成了现有的L_TOP_KN