方坯自动定尺切割系统

方坯自动定尺切割系统

作者：杜奇超张卫娟

来源：《沿海企业与科技》2009年第08期

[摘要]文章论述红外摄像自动定尺控制系统的工作原理及其在方坯连铸机上的应用。

[关键词]切割；定尺；红外摄像

[作者简介]杜奇超，安阳钢铁集团公司第一炼钢厂机修一车间工程师，研究方向：冶金自动化控制，河南安阳455004：张卫娟，安阳钢铁集团公司第二炼钢厂机修车间助理工程师，研究方向：冶金设备及流体控制，河南安阳，455004

[中图分类号]TP274

[文献标识码]A

[文章编号]1007-7723(2009)08-0024-0002

一、前言

随着钢材市场竞争日趋激烈，对连铸坯外形尺寸的要求也越来越严格。尤其是150 × 150规格的方坯，对棒、线材生产影响较大，以往铸坯的切割长度不能满足要求。决定对定尺控制系统进行改造，使得改造后铸坯的长度误差控制在±15mm的范围内。

二、改造前的控制方式

(一)碰球控制方式的原理

其原理如图1所示：当铸坯与碰球接触的瞬间，220V电源经继电器的线圈、导线、碰球、铸坯、辊道和大地相通，形成电气回路，使继电器吸合，其常开触电闭合，输出切割信号。

(二)碰球控制存在的问题

1.导线、绝缘装置在高温、水蒸汽的环境下。容易误发信号。

2.碰球生锈后，与铸坯接触时，可能不发切割信号。

3.因现场环境恶劣，当导线、绝缘装置出现老化故障时，不能及时处理。

4.铸坯的定尺是固定的，浇铸过程中不能更换。

三、红外摄像定尺控制系统

碰球控制误差大、精度低，工作不可靠，难以满足工艺要求，决定采用红外摄像自动定尺控制系统进行改造。该系统采用非接触的摄像法，通过检测显示器上铸坯头的亮度值，由软件处理后发出切割信号，具有很高的可靠性。其工作原理图如图2所示。

(一)红外摄像自动定尺系统的工作过程

摄像头捕捉到的图像信号，通过图像采集及加速卡传到计算机，在显示器上显现出来，调节摄像头的光圈与焦距，使屏幕在没有铸坯时呈黑屏。当铸坯到来时，呈现铸坯的图像，再通过调节亮度、对比度等参数，使铸坯达到理想的图像画面。画面调好后，显示器上每一像数线对应实际的几个毫米铸坯长度(在参数中设定)，在画面的适当位置设置一条线作为切割线，当铸坯到达该线时，该区域的亮度值发生突变，给出一个信号，经输出卡输出，达到控制切割的目的。

红外摄像自动定尺系统实时修正铸坯的长度，当切割的铸坯长度与实际长度有误差时，操作人员很方便地用鼠标点击修改栏对应的流数，输入误差值，点击确定，即可完成修正。切割的精度在±15mm内，铸坯的收得率明显提高。系统不能自动时，操作人员只需看着显示屏，当坯头到达切割线时，用手动按钮完成切割任务。三流集中控制，便于调整参数、直观观察钢坯在屏幕中的亮暗。该系统采用数字处理技术，采样及运算速度快，控制精度高，解决了切割6m、12m铸坯时存在的各种问题。一套控制装置可独立控制1～6流钢坯的定尺切割，适用于各种复杂的环境。使用该系统后，铸坯切割精度达到了±15mm，完全能满足工艺要求。