鋼板定尺精度作為寬厚板生產(chǎn)企業(yè)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，與企業(yè)發(fā)展息息相關(guān)。萊鋼寬厚板生產(chǎn)以來定尺剪一直存在測(cè)量偏差大的問題，定尺剪采用測(cè)量輥測(cè)量剪切長(zhǎng)度的方法，存在故障率高、測(cè)量精度差的特點(diǎn)。無法保證測(cè)量精度，極易出現(xiàn)鋼板改尺。實(shí)際操作中一般都通過增加長(zhǎng)度余量來避免改尺，但這樣不僅造成很大的材料損失，還嚴(yán)重影響成材率的提升。因此針對(duì)剪切線測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行研究?jī)?yōu)化，提高剪切精度來減小定尺余量、提高成材率是十分必要的。

為了提高定尺剪剪切精度和綜合成材率，提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位，對(duì)于現(xiàn)在生產(chǎn)中設(shè)備及工藝存在的問題，利用激光測(cè)速儀對(duì)鋼板進(jìn)行檢測(cè)，修改控制程序，提高寬厚板剪切精度。

1、測(cè)量輥控制長(zhǎng)度存在的問題

鋼板長(zhǎng)度和剪切位置，是用三個(gè)輥?zhàn)?入口測(cè)量輥，出口測(cè)量輥和咬入輥)上的編碼器來進(jìn)行測(cè)量的。入口測(cè)量輥/出口測(cè)量輥都是氣動(dòng)的，測(cè)量輥的上升到位均由接近開關(guān)檢測(cè)，下降到位是由壓力開關(guān)檢測(cè)的，咬入輥是變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。

長(zhǎng)于9米的鋼板，編碼器數(shù)值的傳遞方式是由入口測(cè)量輥編碼器直接傳遞到出口測(cè)量輥編碼器。小于9米的鋼板，編碼器數(shù)值的傳遞方式是由入口測(cè)量輥編碼器傳遞到咬入輥編碼器再傳遞到出口測(cè)量輥編碼器。定尺剪測(cè)量輥磨損快。測(cè)量輥磨損后標(biāo)定不及時(shí)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)。定尺剪測(cè)量輥存在編碼器故障率高，經(jīng)常導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)、測(cè)量輥氣缸壓力不穩(wěn)定，導(dǎo)致測(cè)量偏差等問題。

2、激光測(cè)速儀在定尺剪中的應(yīng)用

2.1激光測(cè)速儀的組成

激光測(cè)速儀主要由四個(gè)組件組成，激光頭組件、電子單元、激光頭電纜、安裝框架。

激光頭有兩個(gè)主要的功能。diyi個(gè)功能，生成、分開與導(dǎo)向激光光束，以在被測(cè)物表面產(chǎn)生明顯的干涉條紋。第二個(gè)功能，激光頭內(nèi)的光電檢測(cè)器接收從被測(cè)物表面散射的光線，并轉(zhuǎn)化為光學(xué)信號(hào)，從中可以提取速度與長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。激光頭包括激光二極管和相關(guān)的用于產(chǎn)生、成形并導(dǎo)向激光光束的光學(xué)組件。同時(shí)，激光頭還有光電檢測(cè)器和相關(guān)電子系統(tǒng)，用于提取與傳輸包含速度信息的信號(hào)。

固體激光二極管生成單束激光。光束成形后，通過仔細(xì)控制波陣面分成兩束同樣強(qiáng)度的激光。光束在離激光頭2100mm的被測(cè)物表面相交。光電檢測(cè)器是離子雪崩光電二極管，輸出與所接收光線成正比的信號(hào)。光電檢測(cè)器電路有一個(gè)自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，使之可測(cè)量大范圍反射系數(shù)物體的速度。這個(gè)特性使得被測(cè)物反射系數(shù)變化時(shí)，系統(tǒng)也不會(huì)敏感。

2.2長(zhǎng)度測(cè)量的程序設(shè)置

使用CFC編程來實(shí)現(xiàn)測(cè)速的功能，并采用優(yōu)配的參數(shù)以實(shí)現(xiàn)功能的Zda優(yōu)化，使誤差減小。為了能夠有廣泛的適用性，采取了塊中塊的編寫方法，在兩個(gè)測(cè)速設(shè)備之間相互套用，在數(shù)據(jù)處理方面采用速度積分控制模式，來實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度的測(cè)算。設(shè)備的自動(dòng)化基礎(chǔ)采用SIMATICPCS7系統(tǒng)，操作臺(tái)的輸入和輸出采用ET-200S，通過接口IM模塊與S7-400進(jìn)行通訊。

3、激光測(cè)速儀在定尺剪控制程序優(yōu)化

定尺剪激光測(cè)速儀總計(jì)安裝兩臺(tái)，剪前1臺(tái)、剪后1臺(tái)。剪前激光測(cè)速儀激光點(diǎn)距離定尺剪下剪刃1736mm，剪后激光測(cè)速儀激光點(diǎn)距離定尺剪下剪刃3640mm。剪前激光測(cè)速儀實(shí)現(xiàn)鋼板切頭、取樣尺寸的測(cè)量，剪后激光測(cè)速儀實(shí)現(xiàn)定尺尺寸的測(cè)量。激光測(cè)速儀的創(chuàng)新使用解決了鋼板定尺精度低的問題，測(cè)量偏差在0.05%以內(nèi)。

定尺剪剪切順控：鋼板到達(dá)定尺剪前→剪切準(zhǔn)備順控開始→剪切順控執(zhí)行→剪切切頭、取樣、定尺→創(chuàng)建子板信息→鋼板傳送開始。

激光測(cè)速儀實(shí)現(xiàn)定尺剪控制剪切，對(duì)原有剪切控制程序進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)鋼板到達(dá)入口測(cè)量輥時(shí)測(cè)量輥不在下落。剪切激光測(cè)速儀控制鋼板切頭、取樣，鋼板進(jìn)入測(cè)量區(qū)域后激光測(cè)速儀開始累計(jì)計(jì)算鋼板長(zhǎng)度，當(dāng)鋼板尺寸達(dá)到設(shè)定值時(shí)輥道停止、壓腳下落執(zhí)行剪切。

鋼板定尺剪切利用剪后測(cè)量輥進(jìn)行控制，當(dāng)鋼板到達(dá)檢測(cè)范圍后出口夾棍輥不在下落，激光測(cè)速儀開始累計(jì)計(jì)算鋼板長(zhǎng)度，當(dāng)鋼板尺寸達(dá)到設(shè)定值時(shí)輥道停止、壓腳下落執(zhí)行剪切。剪切順控執(zhí)行過程，壓腳下落時(shí)出口激光測(cè)速儀將計(jì)算的鋼板長(zhǎng)度進(jìn)行反饋。

4、結(jié)論

項(xiàng)目實(shí)施后，剪切精度不斷提高，長(zhǎng)度精度由45mm降低到12mm以內(nèi)，綜合成材率由2011年平均88.02%提高到2012年項(xiàng)目實(shí)施后的89.76%。鋼板定尺剪切精度提高、表觀質(zhì)量?jī)?yōu)良，大大改進(jìn)萊鋼寬厚板產(chǎn)品的質(zhì)量形象，提高萊鋼的市場(chǎng)信譽(yù)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為寬厚板開拓市場(chǎng)奠定了基礎(chǔ)。產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，具有較好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。