[發明專利]鑄坯寬度與長度在線實時測量系統及計算方法

有效

• 申請號: 201911275150.2
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111014605B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 張士慧;邢磊;李潛;劉瑞斌;王德勝;高振強;王鵬;張紅娟;楊玉倩
• 申請（專利權）人: 唐山不銹鋼有限責任公司;唐山鋼鐵集團有限責任公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16;B22D2/00;B22D11/126
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

1.一種鑄坯寬度與長度在線實時測量系統，其特征在于：包括數據采集處理系統、鑄坯輥道輸送系統、鑄坯規格尺寸數據處理系統，其中：

數據采集處理系統包括左側測寬儀（6）、右側測寬儀（7）、長度測距儀（5）、紅外測溫儀（11），以及與左側測寬儀（6）、右側測寬儀（7）、長度測距儀（5）均連接的串口轉DP網絡傳輸模塊、與紅外測溫儀連接的模擬量輸入模塊；

鑄坯輥道輸送系統包括PLC數據采集控制系統（8）、與PLC數據采集控制系統（8）的DO端口連接的輥道變頻控制系統（9）、與輥道變頻控制系統（9）連接的轉盤輥道驅動電機（10）和去毛刺機輥道（4）驅動電機、將鑄坯送往軋機輥道的1號和2號連鑄機輸出輥道（3）以及3號連鑄機輸出輥道（1），在鑄坯輥道輸送過程中進行鑄坯寬度與長度在線實時測量；

PLC數據采集控制系統（8）的AI端口通過串口轉DP網絡傳輸模塊與左側測寬儀（6）、右側測寬儀（7）、長度測距儀（5）連接，PLC數據采集控制系統（8）的AI端口還通過模擬量輸入模塊與紅外測溫儀（11）連接；

鑄坯規格尺寸數據處理系統包括設置在PLC數據采集控制系統（8）中的規格尺寸計算模塊，該規格尺寸計算模塊將數據采集處理系統的寬度、長度測距數據，根據鑄坯輸送控制時序，計算出鑄坯的長度和寬度，而且根據實時采集到的鑄坯溫度數據，對鑄坯寬度、長度進行補償計算，還原出在0攝氏度溫度下的鑄坯冷態寬度和長度；

規格尺寸計算模塊的規格尺寸計算方法包括以下步驟：

步驟一：鑄坯頭部低速進入測量狀態，左側測寬儀（6）信號發生變化；

步驟二：長度測距儀（5）讀取鑄坯尾部邊緣到長度測距儀（5）的距離LC；

步驟三：通過鑄坯熱態長度計算公式LRT=L0-LC，運算得出鑄坯長度，其中L0為左側測寬儀（6）到長度測距儀（5）的鑄坯運行方向的垂線距離；

步驟四：左側測寬儀（6）讀取鑄坯頭部左部邊緣到左側測寬儀（6）的距離WCT1；右側測寬儀（7）讀取鑄坯頭部右部邊緣到右側測寬儀（7）的距離WCT2；

步驟五：通過鑄坯頭部寬度計算公式WT=W0-WCT1- WCT2，運算得出鑄坯頭部寬度，其中W0為左側測寬儀（6）和右側測寬儀（7）間的安裝距離；

步驟六：鑄坯尾部低速進入測量狀態；

步驟七：左側測寬儀（6）讀取鑄坯尾部左部邊緣到左側測寬儀（6）的距離WCW1；右側測寬儀（7）讀取鑄坯尾部右部邊緣到右側測寬儀（7）的距離WCW2；

步驟八：通過鑄坯尾部寬度計算公式WW=W0-WCW1- WCW2，運算得出鑄坯尾部寬度；

步驟九：通過計算公式,鑄坯熱態寬度WRT=(WT+WW)/2；

步驟十一：通過冷熱補償計算公式,鑄坯冷態寬度W20=WRT×（1-0.00001×T），鑄坯冷態長度L20=LRT×（1-0.00001×T）；

其中：T為紅外測溫儀（11）測量鑄坯溫度，T的量程為0-1000攝氏度。

2.根據權利要求1所述的鑄坯寬度與長度在線實時測量系統，其特征在于：左側測寬儀（6）、右側測寬儀（7）、長度測距儀（5）均為激光傳感器，紅外測溫儀（11）采用紅外原理對鑄坯溫度進行測量，其中左側測寬儀（6）、右側測寬儀（7）安裝的連線垂直與鑄坯運行方向，激光測量高度位于鑄坯中部。

3.根據權利要求2所述的鑄坯寬度與長度在線實時測量系統，其特征在于：左側測寬儀（6）、右側測寬儀（7）、長度測距儀（5）型號為HZH-DDJ-S，測量范圍為0-20米、精度為1mm、反應時間為0.2秒、采用485串口通信輸出測量數據；串口轉DP網絡傳輸模塊型號為DP200，輥道變頻控制系統（9）的變頻器型號為6SE70120，紅外測溫儀（11）型號為WGG2-201，模擬量輸入模塊型號為6ES7331-7KF02-0AB0。