激光测距仪在板坯连铸二次切割系统中的应用
论激光测距仪在连铸机接坯横移台车定位上的应用

论激光测距仪在连铸机接坯横移台车定位上的应用【摘要】本文主要介绍利用如何利用激光测距仪的高精度及稳定性代替传统的增量型编码器进行位置控制,从而实现横移台车精准自动定位自动接坯功能,加快板坯热装热送节奏,同时大大减少人工手动接坯送坯的劳动强度。
【关键词】PLC;PID控制;增量型编码器;接近开关;激光测距仪一、前言涟钢210转炉厂在十一五项目建设时共设计两台一机两流的连铸机,生产铸坯的厚度规格:210mm、230mm、250mm,长度规格:4500mm-11000mm,宽度规格900-2150mm。
一台由国内西安重型机械研究所负责工艺、设备设计;另一台由意大利的达涅利公司负责工艺设备设计,其中两台连铸机的自动化控制部分全由达涅利负责开发调试。
两台连铸机分别于2009年9月投产和2010年5月份投产,共用一条出坯线系统(由3台横移台车组成,两用一备)经上线辊道实现全自动接坯送坯到2250热轧机。
二、目前存在的问题整个出坯线机械部分及控制要求由西安重型机械研究所进行设计,两台连铸机共用,配置3台横移台车两用一备,每台横移台由两台带增量型编码器的45KW 电机变频驱动,外加19个接近开关配合编码器进行定位。
横移台车行走速度正常60m/min,最高可达80m/min,但在投产后的一段时间,3台横移台车都存在各种问题,外方调试专家一时也没有好的办法。
具体表现为:1.定位不准,调整好在1流接坯,2流可能又不行,需要操作人员手动点动来调整,不但耗时而且定位不够精确经常坯子会撞到横移台车辊道两边的护板上引发更大的事故。
2.经常在行走过程中两台电机无规律地报编码器故障停车,复位后只能使用手动送坯,速度慢且操作人员操作难度加大。
3.经常在接送坯过程中发生编码器位置跳变,导致实际行走的位置还没到达,但程序控制认为已经到位停车,操作人员必须手动开车且开回横移台车原点进行清零操作。
4.台车经常在接坯的1流或2流位置停不下来,总是来回往复地调整位置,原因是编码器有位置跳变情况,正负偏差不能稳定在20mm之内。
激光测距仪在测绘与工程测量中的应用

激光测距仪在测绘与工程测量中的应用激光测距仪是一种现代化的测量工具,其在测绘与工程测量中的应用正变得越来越广泛。
激光测距仪的原理是利用红外激光发射器发射出的一束激光,通过测量激光的反射时间来计算出被测物体与测距仪的距离。
激光测距仪的应用不仅提高了测量的精度和效率,还能应用于各种工程领域中。
首先,激光测距仪在土地测量和建筑测量中起到了至关重要的作用。
传统的测量方法需要花费大量的时间和人力,而激光测距仪可以快速准确地获取地面的长度、宽度和高度等数据。
在土地测量中,激光测距仪可以帮助测量人员快速确定地块的面积和边界,为土地规划提供便利。
在建筑测量中,激光测距仪可以帮助工程师测量建筑物的尺寸和结构,并且可以在建设过程中提供实时测量数据,确保施工的准确性和质量。
其次,激光测距仪在矿业勘探和地质勘查中也有着广泛的应用。
矿业勘探和地质勘查需要测量地下资源和地质构造,传统的勘探方法常常需要耗费大量的时间和成本。
而激光测距仪可以通过激光测量地下洞穴、矿井和岩石等目标的距离和位置,准确判断地下构造和资源的分布情况。
这不仅提高了勘探效率,也降低了勘探成本,为矿产资源的开发和利用提供了可靠的数据支持。
此外,激光测距仪还在城市规划和交通工程中发挥了重要作用。
城市规划需要对城市地貌和建筑物进行详细的测量和分析,以便合理规划城市的发展。
激光测距仪可以实时测量建筑物的高度和形状,通过三维重建技术还可以生成建筑物的立体模型,为城市规划提供数据支持。
在交通工程中,激光测距仪可以测量道路的长度、宽度和坡度等参数,为道路设计和交通管理提供准确的数据。
总之,激光测距仪在测绘与工程测量的应用中具有不可替代的优势。
它的高精度和高效率使得测量工作更加简便快捷,提高了测量的准确性和可靠性。
随着技术的不断发展,激光测距仪将继续在各个领域中发挥重要作用,为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
未来,我们可以期待激光测距仪在测绘与工程测量中的应用不断拓展,为各行各业的发展注入新的动力。
激光切割设备在测量仪器制造中的应用

激光切割设备在测量仪器制造中的应用随着科技的不断发展,激光技术已经广泛应用于各个领域,其中包括了测量仪器制造。
激光切割设备作为激光技术的重要应用之一,在测量仪器制造中发挥着重要的作用。
本文将详细探讨激光切割设备在测量仪器制造中的应用,并就其优势和未来发展趋势进行分析。
首先,激光切割设备在测量仪器制造中的最重要应用之一是用于加工精密零部件。
测量仪器的制造对零部件的精密度和稳定性要求极高,而激光切割设备因其高精度和无接触加工的特点,能够有效地满足精密零部件的加工需求。
激光切割设备可以在各种材料上进行加工,包括金属、陶瓷、塑料等,而且具有非常高的准确性和重复性。
因此,使用激光切割设备可以提高测量仪器的精密度和稳定性,从而提高其性能和可靠性。
其次,激光切割设备在测量仪器制造中还可以用于加工复杂形状的部件。
测量仪器的结构多样且复杂,往往需要加工一些形状复杂的部件,而传统的机械加工方式往往无法满足这种需求。
激光切割设备可以通过调整切割参数和光束的焦点位置,实现对各种形状的部件进行高精度的切割。
在激光切割设备的辅助下,测量仪器的制造商可以更加灵活地设计和制造各种形状的零部件,从而满足不同仪器的需求。
此外,激光切割设备还可以用于加工特殊材料或复合材料。
随着科技的进步,新型的材料正在不断涌现,而传统的切割方式往往难以应对这些新材料的加工需求。
激光切割设备具有高能量密度和狭窄的热影响区域,能够有效地切割各种特殊材料或复合材料,如碳纤维、陶瓷复合材料等。
通过在测量仪器的制造中应用激光切割设备,可以加工出更加轻薄、坚固且高性能的部件,从而提高测量仪器的整体品质。
此外,激光切割设备的应用还可以提高测量仪器的生产效率和降低成本。
传统的机械切割方式往往需要大量的人力和物力投入,并且加工效率低下。
激光切割设备具有高自动化程度和快速的切割速度,可以减少人力和时间的投入,提高生产效率。
同时,激光切割设备的运行成本相对较低,无需使用复杂的夹具和刀具,并且能够实现材料的最大利用率,从而降低了制造成本。
连铸切割系统在炼钢企业中的应用及优化

连铸切割系统在炼钢企业中的应用及优化摘要:对于炼钢企业来讲,连铸切割系统构成了炼钢生产不可缺少的切割设施。
并且,连铸切割系统固有的性能将会决定企业生产实效。
在目前的现状下,连铸切割的技术手段正在迅速获得更新,并且连铸切割系统也在逐步达到完善。
炼钢企业通过优化企业现有的连铸切割系统,应当能达到较快的连铸切割速率以及较好的部件切割效果,进而体现了优化连铸切割系统的重要意义。
关键词:连铸切割系统;炼钢企业;应用;优化炼钢生产不能够缺少连铸切割系统用于提供必要的支撑,连铸切割系统因此构成了炼钢生产操作的设施保障。
近些年以来,信息科技手段已经能够全面运用于企业炼钢生产,并且相应的炼钢系统设备也实现了有效的优化[1]。
炼钢企业如果要体现最大化的企业生产效益,那么关键前提就在于确保连铸切割系统的平稳运行与安全运行。
同时,炼钢企业应当结合目前的炼钢生产状况来优化连铸切割系统,通过引进信息科技手段用于简化连铸切割的操作流程,提升炼钢生产效益。
一、连铸切割系统的基本操作流程具体在制造钢铁制品时,运用连铸切割技术主要体现在凝固钢水并且将其塑造成特定的钢制品形态,确保在冷结晶器中通入钢水,然后运用喷水冷却的方式来连续拉出凝固后的钢水[2]。
钢水经过彻底的凝固后,即可成为铸造操作的坯料。
具体对于连铸切割系统来讲,此类生产系统包含结晶器、中间罐、引锭杆、振动机构、切割机、拉矫机与二次冷却道。
在这其中,对于钢水应当将其填充于中间罐的内部,并且对于钢包内的液态钢水予以加热,然后在中间包的相应部位倒入钢水。
经过上述的钢水冷却处理以后,运用结晶器来盛放经过处理后的钢水。
并且对于液态金属来讲,应当限定连铸操作的温度[3]。
由此可见,连铸切割生产的核心要点就在于直接铸造液态钢水,并且经由冷却处理后,对于固态钢坯予以相应的加固操作。
在金属外壳的作用下,冷却水将会陆续通入连铸系统内部,进而迅速冷却了系统中的钢水。
同时,钢坯的形态主要决定于结晶器本身的形态,因此必须做到妥善控制结晶器本身的形状。
激光测距仪在板坯连铸二次切割系统中的应用

山东钢铁股份有限公司莱芜分公司(全文简称莱钢)宽厚板连铸机主要生产厚度为200mm,250mm和300mm,定尺范围2.7~4.3m的板坯。
由于宽厚板轧机的生产需要以及对成材率的较高要求,板连铸机在线一次、二次切割均采用非接触式摄像定尺系统来进行铸坯切割。
在其投用初期,发现该定尺系统有很多不完善的地方。
在对定尺软硬件进行升级改造后,铸坯切割误差控制在了0~50mm范围内,基本满足了生产要求。
为了进一步提高经济效益,最大程度的减小切割余量,提高切割成材率,降低废坯损耗,莱钢在一次、二次切割车上进行了多次的测试与数据统计,发现二次切割系统中产生的误差较大,通过设备改进,可以实现铸坯切割精度的进一步提高。
1切割系统中存在的问题二次切割系统中有2台火焰切割机,原设计中切割车的行走定位依靠安装在车体上的位置编码器。
虽然编码器计数精确度高,但当两个切割车分别回到原位时,需要利用原位接近开关对编码器计数进行清零。
由于惯性的原因,切割车在回到起始位,金属挡板触发原位限位时,并不能立刻停止运动[1]。
这样就出现程序中切割车位置被赋零,实际切割车不完全停止在零点上的状况。
当母坯进入二切辊道并准备子坯切割,非接触式摄像定尺系统计算完2台切割车准备行走距离后,由西门子S7-300PLC系统控制从原位开始行走至目标值。
由于原位值的不准确性,造成切割车实际走位产生误差,最终使切完的子坯产生了较大的定尺误差。
经过统计,上述现象将使每个切割车产生约5~10mm的原位误差。
由于切割车使用的是增量型编码器且每次切割车产生的误差值没有规律性,若取消利用原位限位对编码器计数进行清零的设计,切割车运行一段时间后产生的偏差会更大,定尺精度将更难控制。
因此,莱钢决定利用激光测距仪来降低行走误差。
激光测距仪应用后,可以取代大车行走编码器,结合西门子PLC系统对切割车的位置行走进行控制。
当大车返回到原位后,不需要对激光仪测得数据进行清零处理,激光仪所测位置值能够反映实际状况,2台切割车的行走误差将得到有效控制。
激光定尺系统在大圆坯连铸机上的研究与应用

激光定尺系统在大圆坯连铸机上的研究与应用作者:牛传峰来源:《中国新技术新产品》2016年第07期摘要:连铸机定尺精度严重影响着冶炼成本,针对莱钢大圆坯连铸机定尺精度较低的问题进行技术改造,将编码器测量方式改为激光测量方式,提高了定尺精度,取得良好的使用效果。
关键词:激光;定尺;精度中图分类号:TG233 文献标识码:A随着我国连铸技术装备的迅速发展,连铸机定尺的精准度不断得到人们的重视,精确的定尺不仅可以有效计算产量、防止切废钢、提高生产效率,也可以在浇铸结束时,及时对尾坯进行处理,保障产品质量,减少经济损失。
由于提高定尺精度可以再在不进行任何投资的情况下减少不必要的浪费,快速提高经济效益,因此得到了众多钢铁企业的关注。
莱钢大圆坯连铸机在投产以来,深受定尺精准度低的困扰,虽然通过程序优化取得了一些效果,但仍然存在精度不稳定的情况,大大影响了轧钢的成材率及钢水收得率,甚至还会产生废坯,给生产带来巨大损失。
一、课题背景在原系统中,铸坯的跟踪及定尺测量采用的是编码器测量。
编码器安装在拉矫机的电机上,依靠拉矫机编码器的计数率变化情况计算出铸坯行进的距离,并形成铸坯的总长度,然后根据铸坯的总长度计算出当前铸坯的长度,当铸坯到达定尺长度时,火切机割枪启动,开始进行铸坯切割。
该系统主要存在以下两个问题:1 定尺精度较低:由于铸坯偏离辊道中心、钢坯变形等因素,按照常规的数值计算无法得到的铸坯长度往往与实际存在一定的差距,从而影响到正常的定尺及切割等工作,大大影响了定尺的精度。
2 无法实现全定尺:由于编码器安装在拉矫机上,在铸坯出拉矫机后,由于没有了编码器计量,无法得到当前铸坯的长度,跟踪、定尺等无法工作,影响到正常的定尺测量。
在此情况下,对定尺系统进行系统改造、提升系统精度迫在眉睫,采用新型的铸坯检测工具势在必行。
二、系统工作原理1 采用先进的激光处理技术,在线识别热钢坯的长度及切割大车的位置,自动控制火切机定尺切割热钢坯,同时与连铸机PLC进行数据时时交换,检测、显示铸坯运行状态。
板坯切割红外定尺

BoardCut2008用户指南版本V7.0(通用版本)北京中远通科技有限公司2008年3月软件简介BoardCut2008是我公司非接触式自动板坯定尺系统的最新版本。
该系统采用了全新的自动识别与跟踪算法,与老版本的板坯系统相比,剪切精度高,抗干扰能力强,运行更加稳定可靠,提高了铸坯产量和质量,新系统统有强大的数据库管理功能,并可以根据用户的特殊需要进行定制开发。
单屏主界面双屏幕主界面目录一、全程标定二、规格输入三、定尺修改四、定尺微调五、修改计数数量六、钢种管理七、操作班管理八、数据查询九、系统参数设置十、视频调节十一、铸机信息十二、模拟调试十三、设置PLC参数十四、与PLC连接网络状态检查附录:A、标尺细节显示/隐藏B、通讯协议C、硬连线信号说明全程标定一、一、全程标定1、点击“标定”按钮进入全程标定状态,将出现标定提示区域,提示标定线情况。
2、按照下面的操作方式移动和标定。
1)按“-”往左移动标定线A点(同时按住Ctrl或Shift键可以加快移动速度)。
2)2)按“+”往右移动标定线A点(同时按住Ctrl或Shift键可以加快移动速度)。
3)按“<-”往左移动标定线B点(同时按住Ctrl或Shift键可以加快移动速度)。
4)按“->”往右移动标定线B点(同时按住Ctrl或Shift键可以加快移动速度)。
5)将标定线AB移动到适当位置后,按“S”键可以输入新标定。
如果标定线位置错误,系统将弹出无法输入标定的错误提示,如下图:6)将标定线AB的A点移动到某个已有标定上(标定显示变为紫红色),按“K”键可以删除当前标定。
(标定点被选中后,标定文字变为紫红色)7)按“Shift+K”删除当前摄象机的全部标定,系统将提示用户。
(使用时千万要注意!)8)按“Ctrl+Shift+K”删除所有摄象机的标定,系统将提示用户。
(使用时千万要注意!)9)按“Ctrl+Shift+F12”改变当前摄象机的标定方向,改变方向时,此摄象机所有标定自动调换位置。
激光定尺系统在大圆坯连铸机上的研究与应用

China New Technolo ̄ies and Products
工 业 技 术
激光 定尺系统在 大圆坯连铸机 上的
研 究 与应 用
牛 传 峰 (山东钢铁股份有限公 司莱芜分公司 自动化部 ,山 东 莱芜 271104)
摘 要 :连铸 机 定尺精 度 严 重影 响着 冶炼 成本 ,针 对 莱钢 大 圆坯 连铸 机 定尺 精度 较低 的 问题 进行技 术改 造 ,将 编码 器测
1采 用 先 进 的激 光 处 理 技 术 ,在 线
可 以在 浇铸 结束 时 ,及 时 对 尾 坯进 行 处 铸 坯 到 达 定 尺 长 度 时 , 火 切 机 割 枪 启 识 别 热 钢 坯 的长 度及 切割 大 车 的位 置 ,
理 ,保 障 产 品质 量 ,减 少 经 济 损失 。 由 动 ,开始 进行 铸坯切 割 。
将 填 料 滑石 粉 的 比例 降 为40%一50%,表 断 裂 或 表 面 环 氧胶 层 开 裂 等 严 重 质 量 问
结 语
面环 氧胶 流 动 较 好 ,气孔 易排 ,但 因 题 。分 析 原 因主 要 是 : (1)拉 形 模 本
拉 形 模 工 艺 流程 较 简 单 、易 操 作 ,
展 ,连铸 机 定 尺 的精 准 度 不断 得 到 人 们 的计 数 率 变 化 情 况计 算 出铸 坯 行 进 的距 的 重 视 ,精 确 的定 尺 不 仅 可 以有 效 计 算 离 ,并 形 成 铸 坯 的 总 长度 ,然 后 根 据 铸
二 、 系统 工 作 原 理
产 量 、防 止 切废 钢 、提 高 生产 效 率 ,也 坯 的 总长 度 计 算 出 当前铸 坯 的长 度 , 当
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中图分类号 : T G2 4 9 _ 7 ; T N 2 4 9
文献标识码 : B
文章编号 : 1 6 7 2 — 1 1 5 2 ( 2 0 1 4) 0 2 — 0 0 3 7 - 0 2
山东钢 铁股 份有 限公 司莱芜 分公 司 ( 全 文简 称
莱钢) 宽厚板连铸机主要生产厚度为 2 0 0 m m , 2 5 0 m m 和3 0 0 mm, 定尺 范 围 2 . 7~4 . 3 m 的板 坯 。 由于宽厚 板轧机的生产需要 以及对成材率的较高要求 ,板连 铸机在线一次 、二次切割均采用非接触式摄像定尺 系统来进行铸坯切割。 在其投用初期 , 发现该定尺系 统有很多不完善的地方 。在对定尺软硬件进行升级 改造后 , 铸坯切割误差控制在 了 0 ~ 5 0 m m范围 内, 基本满足了生产要求 。 为 了进一步提高经济效益 , 最 大程度的减小切割余量 , 提高切割成材率 , 降低废坯 损耗 , 莱 钢在 一次 、 二 次切 割 车上进 行 了多 次 的测试 与数据统计 , 发现二次切割系统 中产生的误差较大 , 通过设备改进, 可以实现铸坯切割精度的进一步提高。
第3 7卷
2 . 2 激光测距仪的安装与调试
二 次切割 系统 中有 2台火焰 切 割机 ,需要 新增
表1 切割车在原位 时上位机所 示位置信息 mm
系统信息
板坯厚度 切割定尺 1 切割定尺 2
状态
2 0 o 2 7 7 8 3 2 7 5
2 套激光测距仪。莱钢将 2台激光测距仪分别安装 在 切割 车原位 附近 的 固定 支架 上 ,在 2 个 切 割车轮
制。 当大车 返 回到原 位后 , 置值能够反映实际状 况, 2 台切割车的行走误差将得到有效控制 。 2 激 光 测距 仪在定 尺 系统 中的应 用
二次 切割 系统 中有 2台火焰 切 割机 ,原 设计 中
2 . 1 激光测距仪的选型
1 切割 系统 中存在 的问题
值。 由于原位值的不准确l 生 , 造成切割车实际走位产生 误差 , 最终使切完的子坯产生了较大的定尺误差。 经过 统计 ,上述现象将使每个切割车产生约 5 1 0 m m的 原位误差 。由于切割车使用 的是增量 型编码 器且每次 切割车产生的误差值没有规律 l 生, 若取消利用原位限 位对编码器计数进行清零的设计 , 切割车运行一段时 间后产 生 的偏差会更大 , 定尺精度将更难控 制。因此 , 莱钢决定利用激光测距仪来降低行走误差。 激光测距仪应用后 , 可以取代大车行走编码器 , 结合西 门子 P L C系统对切割车 的位置行走进行控
分公 司 自动化 部从 事 自动化 维 护 工作 ,工程 师 。E — ma i l :
l g i f k e @1 2 6 . c o m
出,并能用不同的参数对开关量输 出和模拟量输出
分 别编程 。
山 西 冶 金
E — ma i l : s x y j b j b @1 2 6 . e o m
测量 精度 。
切割车的行走定位依靠安装在 车体上 的位置编码 器。 虽然编码器计数精确度高, 但当两个切割车分别 回到原 位 时 ,需 要利 用原 位 接近 开关 对 编码 器计 数
进 行清 零 。 由于 陨性 的原 因 , 切割 车在 回到起 始位 , 金 属挡 板 触发 原 位 限位 时 , 并 不能 立刻 停 止运 。 这样 就 出现程 序 中切 割车 位置 被赋 零 ,实 际切 割 车
子 附近安 装 l 块 涂有 白漆 的金属 挡板 ,用 于反 射激
总第 1 4 8 期 2 0 1 4年 第2期
山西 冶 金
SHANXI M ETALLURGY
生产实践 ・ 盔 爵寝
激光测距仪在 板坯连铸 二次切 割 系统 中的应 用
李 克
( 山东钢铁股份有 限公 司莱芜分公司 自动化部 , 山东 莱芜 2 7 1 1 0 4 )
摘
要: 莱钢宽厚板连铸机在线二次切割 系统 , 使 用摄像机 定尺进行坯 头检 测 , 依 靠编码 器进 行切割车行走定
不完全停止在零点上的状况。 当母坯进人二切辊道并准备子坯切割,非接触式 摄像定尺系统计算完 2 台切割车准备行走距离后 , 由
激光测距仪主要由激光传感器、 连接 电缆 、 不锈 钢防尘罩 、 安装支架 4 部分组成 。使用可见激光束 ,
西门子 s 7 — 3 0 0 P L C系统控制从原位开始行走至 目 标
莱钢选择莫 顿公 司的 M S E — L T 3 0 H型高温激光 测距仪应用在切割机上。该测距仪采用相位比较原 理 进行 测量 。激 光传 感器 发射 不 同频 率 的可见 激光 束, 接 收从被 测物 返 回 的散 射 激光 , 将 接收 到 的激光 信号与参考信号进行 比较 , 最后用微处理器计算出相 应 相位 偏 移 所 对应 的物 体 间距 离 ,可 以达 到 1 m m
位。 切割 车回到原位后 , 编码器要靠原位 限位进行 清零 , 但 清零后切割 车由于惯性的原 因不能立刻停止 , 且停止 位置无规律 , 最终导致切割定尺 出现较 大偏 差。为减 小误差 , 采用激光测距仪替代行走编码 器及原位限位 。 使误
差 范围大大降低 , 取得 了显著效果。
关键字 : 激光测距仪 板 坯连 铸 机 二 次切 割
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 1 2 — 2 3
易于瞄准被测物 , 其测量范 围可达 3 0 m 。传感器采 用水冷和风冷 2 种冷却方式, 设备工作电压 1 0 ~ 3 0 V 。
可实现 R S 4 2 2数 据 通讯 与 4~2 0 mA模 拟量 同时输
作者简介 : 李克( 1 9 8 0 一) , 男, 于 山东钢铁股份 有 限公 司 莱芜