CN114789243A - 一种连铸板坯宽度在线精确测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连铸板坯宽度在线精确测量方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：板坯宽度信息采集装置安装；步骤2：板坯宽度数据采集；步骤3：板坯宽度数据上传；步骤4：板坯宽度测量数据异常处置；步骤5：板坯宽度数据信息处理；步骤6：板坯宽度在线测量修正流程完成。该方案包括宽度检测元器件、通讯系统、修正模型，实现了板坯在线宽度实时检测、信息传递、宽度修正、宽度异常报警等多项自动功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量方法，具体涉及一种连铸板坯宽度在线精确测量方法，属于钢铁冶金连铸技术领域。
背景技术
连铸板坯作为连铸机生产的产品，是热轧轧制生产的原材料。板坯的规格信息是板坯物流中工序间信息传递的一个主要内容，其中板坯宽度是轧制生产过程中的一个重要生产控制参数。板坯宽度是指板坯冷却后的最终宽度值。板坯宽度规格信息有头部宽度、尾部宽度和信息宽度三个信息值，因在切割后的流线设备中没有配置测宽设备，板坯宽度数值来源于根据板坯切断点的浇铸跟踪值反查浇铸信息进行推算得来。但在实际的连铸生产过程在结晶器宽度不改变的情况因结晶器标定、拉速波动、冷却水波动、温度变化、宽度收缩系数无法覆盖所有的拉速范围等情况都将导致板坯实际宽度波动非常大，而原有的宽度计算方法因无法获取到所有的因素进行实时计算出板坯的宽度变化值，从而造成传递给下工序的板坯宽度信息不准确，实际宽度与信息宽度的偏差值超过允许范围，导致下工序轧制计划吊销、热轧控制参数计算错误等情况发生，造成带钢卷超宽或超窄，甚至导致废钢，同时也造成物流不顺，生产成本增加。如果通过作业人员测量或人工修正则会因为连铸生产的连续性而大幅增加劳动成本，同时板坯的高温特性也让人工测量存在较大误差。
通过发明人的检索，目前公开的板坯连铸宽度在线测量方法，大部分都集中在宽度的测量装备上，其数据的真实性处理和系统流程的反馈，异常的修正都没有系统的技术。如申请号为申请号201911275150.2的铸坯宽度与长度在线实时测量系统及计算方法，其测量系统包括数据采集处理系统、铸坯辊道输送系统、铸坯规格尺寸数据处理系统，数据采集处理系统包括串口转DP网络传输模块、模拟量输入模块、左侧测宽仪、右侧测宽仪、长度测距仪、红外测温仪；铸坯辊道输送系统包括辊道变频控制系统、转盘辊道驱动电机、去毛刺机辊道驱动电机；计算方法用于计算铸坯测量宽度和长度，根据实时采集到的铸坯温度数据，对铸坯宽度、长度进行补偿计算，还原出在0度温度下的铸坯冷态宽度和长度。但是基本没有测量后的测量数据对板坯信息宽度的处理。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种连铸板坯宽度在线精确测量方法，该技术方案以板坯到达出坯辊道测宽设备为开始，以输出板坯实际宽度为结束。确保板坯宽度信息与实物信息满足质量控制要求，同时实现宽度测量的自动化。该方案包括宽度检测元器件、通讯系统、修正模型，实现了板坯在线宽度实时检测、信息传递、宽度修正、宽度异常报警等多项自动功能。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种连铸板坯宽度在线精确测量方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：板坯宽度信息采集装置安装；
1.1在板坯出坯输送辊道两边各安装一台激光测距仪和一套检测板坯位置信息的光电管(布置方式见图1)。
1.1.1两台激光测距仪分别布置在辊道东西两侧，采用对射方式横向(垂直于出坯辊道中心线，等距)布置；
1.1.2为实现设备的自动校准，两测距仪在南北方向错位40mmm-60mm。
1.1.3为防止板坯的高温辐射对测量精度干扰，设置两台测距仪测量原点距离范围4000mm-9000mm。
1.1.4在测距仪测量原点处增加测量反光板，实现空闲状态时两测距仪测量值保持一致，确保测量精度的准确性。
1.1.5为消除板坯表面氧化渣对测量精度的影响，调整测距仪高度，确保激光测量点在板坯侧面位置距离板坯上表面100mm-150mm(板坯窄边中间位置氧化渣最厚)。
1.2测距仪通过数据线与数据采集PLC连接，实现测量数据实时传输。数据采集PLC数据跟踪通讯电文与L3服务器实现数据传输。
步骤2：板坯宽度数据采集；
2.1当辊道在正转时光电管由通光变为遮光，则表示板坯到达测宽点，进行头部宽度测量，当光电管由遮光变为通光时，则进行尾部宽度测量。
2.2数据采集PLC对记录数据的DB块进行初始化，并延时1s(光电管距离测距仪有一定距离)后读取两台测距仪数值。
2.3读取测距仪的实时数据L东，L西
2.4对读取的数值进行有效性判断，避免获取错误数值。(对数据有效性判断的范围是通过计算最宽、最窄板坯通过时测距仪距离板坯边部的距离加上一个范围来确认的。通过有效性判断可以避免当测距仪故障或读数错误时错误数据的获取)。
2.5计算本次读取数值的板坯宽度Wn＝L-L东–L西；
2.6PLC控制器每100ms读取一次测距仪数值并计算Wn，循环20次。(当板坯挡住测距仪后，光线无法通过，这时最小值最具有宽度代表性，因此取20次读取数值的最小值可以避免因板坯侧面氧化渣造成的宽度超宽数值。)
2.7取20次读取数据的最小值作为板坯头部(或尾部)宽度值并保存在PLC数据块中；W＝min(W1，W2，W3……W20)
步骤3：板坯宽度数据上传；
3.1头部、尾部宽度数据获取后，板坯头部到达输送辊道末端，L1系统通过原有通讯电文将该板坯的测量信息(板坯头宽Wb1、板坯尾宽Wt1)上传L3系统处理，同时对PLC中的DB数据块进行清理。
3.2获取的板坯头尾宽度值在前台画面显示，供操作人员参考。
步骤4：板坯宽度测量数据异常处置，
为了提高数据的准确性及可靠性，在PLC控制模块中增加了异常处置功能。
4.1空闲状态下，当两个对射激光测距仪数值与L值偏差超过2mm时前台画面提示对测距仪进行校准。
4.2当测量数据不在允许范围时前台画面提示数据错误。
4.3根据校准情况对测距仪测量数据进行修正。
步骤5：板坯宽度数据信息处理；
5.1板坯宽度数据修正继承处理：在L3系统中增加数据表，记录每一块板坯处理后的数据：板坯尾部宽度(测量数据)Wt0、板坯的拉速V0、板坯温度T0、板坯修正值a、板坯收缩系数r5.2对板坯宽度数据进行预处理
5.2.1根据板坯号读取板坯的切割信息，包括板坯头宽Wb、板坯尾宽Wt、板坯切断温度T1、拉速V1及相关质量、轧制计划信息。
5.2.2对采集到的板坯测量宽度是否在有效范围进行校验对比。最小宽度<Wb1<最大宽度或最小宽度<Wt1<最大宽度。如果头尾测量宽度不在范围内则说明测量数据有错误，宽度值用上一块板坯(相同流)的尾部宽度值作当前板坯宽度Wb1＝Wt0，Wt1＝Wt0
5.2.3对采集到的板坯宽度进行继承校验：当前板坯的头部宽度Wb1与Wt0进行比较：Δt＝abs(Wb1-Wt0)，如果Δt的值大于10mm则说明头部测宽值存在问题，需要处理。
5.2.4对采集到的板坯信息拉速进行校验，对获取到的异常拉速值进行处理。
5.2.5板坯切断温度校验，对获取到的异常温度值进行处理。
5.2.5板坯宽度收缩系数的确定：根据板坯切割信息中的出钢记号取对应的板坯收缩系数r1,并根据板坯切断温度T1对系数进行修约，实现对宽度换算的准确：
T1>700:r1＝r1*1.006
T1>400:r1＝r1*1.004
T1<＝400:r1＝r1*1.002
5.2.6宽度换算对校验合格后的测量数据进行换算处理：BW＝Wb1/r1；TW＝Wt1/r1
5.2.7对板坯宽度的偏差值进行计算：头部宽度偏差值：ΔB＝BW–Wb；尾部宽度偏差值：ΔT＝TW–Wt
5.3板坯宽度的再一次修正
5.3.1根据采集的板坯质量信息，如果板坯需要二次切割则不对板坯宽进行修订。
5.3.2根据采集的板坯质量信息，如果板坯需要扒皮清理则不对板坯宽进行修订。
5.3.3对板坯宽度进行判断：ΔB(或ΔT)>Zmax则超宽；ΔB(或ΔT)<Zmin则超窄。其中Zmax、Zmin来自于质量控制标准中的板坯宽度允许偏差值，根据不同的轧机机组有不同的值，其中Zmax为正值，Zmin为负值
5.3.4对超标准板坯进行宽度修订：板坯信息宽度修订：(减去5mm宽度是为了保证轧制宽度的一个合理正偏差，热轧需求)
Wb＝Wb+ΔB-5
Wt＝Wt+ΔT-5
板坯宽度W＝(Wb+Wt)/2
5.3.5对板坯是否是合同板坯判断：为了减少因修正造成板坯宽度在轧制计划外，系统增加了对轧制范围的比对，充分利用热轧轧机对宽度允许的偏差范围值，尽量确保修正后的板坯宽度在轧制范围内。因此需要对有轧制合同的板坯进行二次处置；
5.3.5.1合同内板坯宽度处理：取板坯轧制计划信息：轧制宽度上限Wmax，轧制宽度下限Wmin。
超宽：
如果Wb>Wmax,但BW<Wmax+Zmax，则修改Wb＝Wmax
Wt>Wmax,但TW<Wmax+Zmax，则修改Wt＝Wmax
超窄：
如果Wb<Wmin,但BW>Wmin+Zmin，则修改Wb＝Wmin
Wt<Wmin,但TW>Wmin+Zmax，则修改Wt＝Wmin
5.3.5.2当完成板坯修订后，保存记录该板坯的相关信息，为下一块板坯提供支撑；
5.3.5.3在物流系统中更新板坯的宽度信息。
步骤6：板坯宽度在线测量修正流程完成。
该方案包括宽度检测元器件、通讯系统、修正模型等，涉及到炼钢三级系统、一级控制系统。通过在线宽度实时检测、信息传递、宽度修正模型、宽度异常报警功能，实时获取板坯的头尾有效宽度值。在满足热轧控制要求的基础上尽量满足轧制要求，满足板坯赋号要求，有效减少热轧因宽度超标造成的计划吊销或轧制生产影响；通过系统实现自动信息修正，避免增加作业人员的劳动负荷，并针对板坯宽度异常进行及时报警、提示。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，该技术方案提供的板坯宽度在线精确测量系统，能实现板坯宽度在线的准确测量，并具备自动修正功能。该技术在实验阶段提供给下工序的板坯宽度精度由±25mm提升到±10mm,大幅度降低了热轧炉前拒收次数，热轧率提升0.5％，经济效益非常可观。
附图说明
图1为本发明布置方式示意图；
图2为板坯宽度数据采集示意图；
图3为板坯宽度数据信息处理示意图；
图4为对板坯宽度数据进行预处理示意图；
图5为板坯宽度的再一次修正过程示意图；
图6为本发明总流程图。
图中：1、西测激光测距仪，2、东侧激光测距仪，3、数据采集PLC，4、LA1光电管，5、L3服务器，6、B1输送辊道。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1：参见图1，一种连铸板坯宽度在线精确测量方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：板坯宽度信息采集装置安装；
1.1在板坯出坯输送辊道两边各安装一台激光测距仪和一套检测板坯位置信息的光电管(布置方式见图1)。
1.1.1两台激光测距仪分别布置在辊道东西两侧，采用对射方式横向(垂直于出坯辊道中心线，等距)布置；
1.1.2为实现设备的自动校准，两测距仪在南北方向错位40mmm-60mm。
1.1.3为防止板坯的高温辐射对测量精度干扰，设置两台测距仪测量原点距离范围4000mm-9000mm。
1.1.4在测距仪测量原点处增加测量反光板，实现空闲状态时两测距仪测量值保持一致，确保测量精度的准确性。
1.1.5为消除板坯表面氧化渣对测量精度的影响，调整测距仪高度，确保激光测量点在板坯侧面位置距离板坯上表面100mm-150mm(板坯窄边中间位置氧化渣最厚)。
1.2测距仪通过数据线与数据采集PLC连接，实现测量数据实时传输。数据采集PLC数据跟踪通讯电文与L3服务器实现数据传输。
步骤2：板坯宽度数据采集；
2.1当辊道在正转时光电管由通光变为遮光，则表示板坯到达测宽点，进行头部宽度测量，当光电管由遮光变为通光时，则进行尾部宽度测量。
2.2数据采集PLC对记录数据的DB块进行初始化，并延时1s(光电管距离测距仪有一定距离)后读取两台测距仪数值。
2.3读取测距仪的实时数据L东，L西
2.4对读取的数值进行有效性判断，避免获取错误数值。(对数据有效性判断的范围是通过计算最宽、最窄板坯通过时测距仪距离板坯边部的距离加上一个范围来确认的。通过有效性判断可以避免当测距仪故障或读数错误时错误数据的获取)。
2.5计算本次读取数值的板坯宽度Wn＝L-L东–L西；
2.6PLC控制器每100ms读取一次测距仪数值并计算Wn，循环20次。(当板坯挡住测距仪后，光线无法通过，这时最小值最具有宽度代表性，因此取20次读取数值的最小值可以避免因板坯侧面氧化渣造成的宽度超宽数值。)
2.7取20次读取数据的最小值作为板坯头部(或尾部)宽度值并保存在PLC数据块中；W＝min(W1，W2，W3……W20)
步骤3：板坯宽度数据上传；
3.1头部、尾部宽度数据获取后，板坯头部到达输送辊道末端，L1系统通过原有通讯电文将该板坯的测量信息(板坯头宽Wb1、板坯尾宽Wt1)上传L3系统处理，同时对PLC中的DB数据块进行清理。
3.2获取的板坯头尾宽度值在前台画面显示，供操作人员参考。
步骤4：板坯宽度测量数据异常处置，
为了提高数据的准确性及可靠性，在PLC控制模块中增加了异常处置功能。
4.1空闲状态下，当两个对射激光测距仪数值与L值偏差超过2mm时前台画面提示对测距仪进行校准。
4.2当测量数据不在允许范围时前台画面提示数据错误。
4.3根据校准情况对测距仪测量数据进行修正。
步骤5：板坯宽度数据信息处理；
5.1板坯宽度数据修正继承处理：在L3系统中增加数据表，记录每一块板坯处理后的数据：板坯尾部宽度(测量数据)Wt0、板坯的拉速V0、板坯温度T0、板坯修正值a、板坯收缩系数r5.2对板坯宽度数据进行预处理
5.2.1根据板坯号读取板坯的切割信息，包括板坯头宽Wb、板坯尾宽Wt、板坯切断温度T1、拉速V1及相关质量、轧制计划信息。
5.2.2对采集到的板坯测量宽度是否在有效范围进行校验对比。最小宽度<Wb1<最大宽度或最小宽度<Wt1<最大宽度。如果头尾测量宽度不在范围内则说明测量数据有错误，宽度值用上一块板坯(相同流)的尾部宽度值作当前板坯宽度Wb1＝Wt0，Wt1＝Wt0
5.2.3对采集到的板坯宽度进行继承校验：当前板坯的头部宽度Wb1与Wt0进行比较：Δt＝abs(Wb1-Wt0)，如果Δt的值大于10mm则说明头部测宽值存在问题，需要处理。
5.2.4对采集到的板坯信息拉速进行校验，对获取到的异常拉速值进行处理。
5.2.5板坯切断温度校验，对获取到的异常温度值进行处理。
5.2.5板坯宽度收缩系数的确定：根据板坯切割信息中的出钢记号取对应的板坯收缩系数r1,并根据板坯切断温度T1对系数进行修约，实现对宽度换算的准确：
T1>700:r1＝r1*1.006
T1>400:r1＝r1*1.004
T1<＝400:r1＝r1*1.002
5.2.6宽度换算对校验合格后的测量数据进行换算处理：BW＝Wb1/r1；TW＝Wt1/r1
5.2.7对板坯宽度的偏差值进行计算：头部宽度偏差值：ΔB＝BW–Wb；尾部宽度偏差值：ΔT＝TW–Wt
5.3板坯宽度的再一次修正
5.3.1根据采集的板坯质量信息，如果板坯需要二次切割则不对板坯宽进行修订。
5.3.2根据采集的板坯质量信息，如果板坯需要扒皮清理则不对板坯宽进行修订。
5.3.3对板坯宽度进行判断：ΔB(或ΔT)>Zmax则超宽；ΔB(或ΔT)<Zmin则超窄。其中Zmax、Zmin来自于质量控制标准中的板坯宽度允许偏差值，根据不同的轧机机组有不同的值，其中Zmax为正值，Zmin为负值
5.3.4对超标准板坯进行宽度修订：板坯信息宽度修订：(减去5mm宽度是为了保证轧制宽度的一个合理正偏差，热轧需求)
Wb＝Wb+ΔB-5
Wt＝Wt+ΔT-5
板坯宽度W＝(Wb+Wt)/2
5.3.5对板坯是否是合同板坯判断：为了减少因修正造成板坯宽度在轧制计划外，系统增加了对轧制范围的比对，充分利用热轧轧机对宽度允许的偏差范围值，尽量确保修正后的板坯宽度在轧制范围内。因此需要对有轧制合同的板坯进行二次处置；
5.3.5.1合同内板坯宽度处理：取板坯轧制计划信息：轧制宽度上限Wmax，轧制宽度下限Wmin。
超宽：
如果Wb>Wmax,但BW<Wmax+Zmax，则修改Wb＝Wmax
Wt>Wmax,但TW<Wmax+Zmax，则修改Wt＝Wmax
超窄：
如果Wb<Wmin,但BW>Wmin+Zmin，则修改Wb＝Wmin
Wt<Wmin,但TW>Wmin+Zmax，则修改Wt＝Wmin
5.3.5.2当完成板坯修订后，保存记录该板坯的相关信息，为下一块板坯提供支撑；
5.3.5.3在物流系统中更新板坯的宽度信息。
步骤6：板坯宽度在线测量修正流程完成。
具体实施例：参照图1—图6，某钢厂板坯连铸，其板坯最小宽度880mm,最大宽度1700mm，板坯厚度230mm，为实现在线板坯宽度的精确测量，为后续轧制提供准确信息，按照本发明方法提供的技术流程，其具体实施方案如下：
一种连铸板坯宽度在线精确测量系统
步骤1.板坯宽度信息采集装置安装；
1.1在板坯出坯输送辊道两边各安装一台激光测距仪和一套检测板坯位置信息的光电管(布置方式见图1)。
1.1.1两台激光测距仪分别布置在辊道东西两侧，采用对射方式横向(垂直于出坯辊道中心线，等距)布置；
1.1.2为实现设备的自动校准，两测距仪在南北方向错位50mm。
1.1.3为防止板坯的高温辐射对测量精度干扰，设置两台测距仪测量原点距离范围8365mm。1.1.4在测距仪测量原点处增加测量反光板，实现空闲状态时两测距仪测量值保持一致，确保测量精度的准确性。
1.1.5为消除板坯表面氧化渣对测量精度的影响，调整测距仪高度，确保激光测量点在板坯侧面位置距离板坯上表面120mm(板坯窄边中间位置氧化渣最厚)。
1.2测距仪通过数据线与数据采集PLC连接，实现测量数据实时传输。数据采集PLC数据跟踪通讯电文与L3服务器实现数据传输。
步骤2.板坯宽度数据采集(见图2)；
2.1当辊道在正转时光电管由通光变为遮光，则表示板坯到达测宽点，进行头部宽度测量，当光电管由遮光变为通光时，则进行尾部宽度测量。
2.2数据采集PLC对记录数据的DB块进行初始化，并延时1s(光电管距离测距仪有一定距离)后读取两台测距仪数值。
2.3读取测距仪的实时数据L东，L西
2.4对读取的数值进行有效性判断，避免获取错误数值。读取值需<4m并且>3m。
2.5计算本次读取数值的板坯宽度Wn＝L-L东–L西；
2.6PLC控制器每100ms读取一次测距仪数值并计算Wn，循环20次。(当板坯挡住测距仪后，光线无法通过，这时最小值最具有宽度代表性，因此取20次读取数值的最小值可以避免因板坯侧面氧化渣造成的宽度超宽数值。)
2.7取20次读取数据的最小值作为板坯头部(或尾部)宽度值并保存在PLC数据块中；W＝min(W1，W2，W3……W20)
步骤3.板坯宽度数据上传；
3.1头部、尾部宽度数据获取后，板坯头部到达输送辊道末端，L1系统通过原有通讯电文将该板坯的测量信息(板坯头宽Wb1、板坯尾宽Wt1)上传L3系统处理，同时对PLC中的DB数据块进行清理。
3.2获取的板坯头尾宽度值在前台画面显示，供操作人员参考。
步骤4.板坯宽度测量数据异常处置；
为了提高数据的准确性及可靠性，在PLC控制模块中增加了异常处置功能。
4.1空闲状态下，当两个对射激光测距仪数值与L值偏差超过2mm时前台画面提示对测距仪进行校准。
4.2当测量数据不在允许范围时前台画面提示数据错误。
4.3根据校准情况对测距仪测量数据进行修正。
步骤5.板坯宽度数据信息处理(见图3)；
5.1板坯宽度数据修正继承处理：在L3系统中增加数据表，记录每一块板坯处理后的数据：板坯尾部宽度(测量数据)Wt0、板坯的拉速V0、板坯温度T0、板坯修正值a、板坯收缩系数r5.2对板坯宽度数据进行预处理(件图4)
5.2.1根据板坯号读取板坯的切割信息，包括板坯头宽Wb、板坯尾宽Wt、板坯切断温度T1、拉速V1及相关质量、轧制计划信息。
5.2.2对采集到的板坯测量宽度是否在有效范围进行校验对比。最小宽度<Wb1<最大宽度或最小宽度<Wt1<最大宽度。如果头尾测量宽度不在范围内则说明测量数据有错误，宽度值用上一块板坯(相同流)的尾部宽度值作当前板坯宽度Wb1＝Wt0，Wt1＝Wt0
5.2.3对采集到的板坯宽度进行继承校验：当前板坯的头部宽度Wb1与Wt0进行比较：Δt＝abs(Wb1-Wt0)，如果Δt的值大于10mm则说明头部测宽值存在问题，需要处理。
5.2.4对采集到的板坯信息拉速进行校验，对获取到的异常拉速值进行处理。
5.2.5板坯切断温度校验，对获取到的异常温度值进行处理。
5.2.5板坯宽度收缩系数的确定：根据板坯切割信息中的出钢记号取对应的板坯收缩系数r1,并根据板坯切断温度T1对系数进行修约，实现对宽度换算的准确：
T1>700:r1＝r1*1.006
T1>400:r1＝r1*1.004
T1<＝400:r1＝r1*1.002
5.2.6宽度换算对校验合格后的测量数据进行换算处理：BW＝Wb1/r1；TW＝Wt1/r1
5.2.7对板坯宽度的偏差值进行计算：头部宽度偏差值：ΔB＝BW–Wb；尾部宽度偏差值：ΔT＝TW–Wt
5.3板坯宽度的再一次修正(见图5)
5.3.1根据采集的板坯质量信息，如果板坯需要二次切割则不对板坯宽进行修订。
5.3.2根据采集的板坯质量信息，如果板坯需要扒皮清理则不对板坯宽进行修订。
5.3.3对板坯宽度进行判断：ΔB(或ΔT)>Zmax则超宽；ΔB(或ΔT)<Zmin则超窄。其中Zmax、Zmin来自于质量控制标准中的板坯宽度允许偏差值，根据不同的轧机机组有不同的值，其中Zmax为正值，Zmin为负值
5.3.4对超标准板坯进行宽度修订：板坯信息宽度修订：(减去5mm宽度是为了保证轧制宽度的一个合理正偏差，热轧需求)
Wb＝Wb+ΔB-5
Wt＝Wt+ΔT-5
板坯宽度W＝(Wb+Wt)/2
5.3.5对板坯是否是合同板坯判断：为了减少因修正造成板坯宽度在轧制计划外，系统增加了对轧制范围的比对，充分利用热轧轧机对宽度允许的偏差范围值，尽量确保修正后的板坯宽度在轧制范围内。因此需要对有轧制合同的板坯进行二次处置；
5.3.5.1合同内板坯宽度处理：取板坯轧制计划信息：轧制宽度上限Wmax，轧制宽度下限Wmin。
超宽：
如果Wb>Wmax,但BW<Wmax+Zmax，则修改Wb＝Wmax
Wt>Wmax,但TW<Wmax+Zmax，则修改Wt＝Wmax
超窄：
如果Wb<Wmin,但BW>Wmin+Zmin，则修改Wb＝Wmin
Wt<Wmin,但TW>Wmin+Zmax，则修改Wt＝Wmin
5.3.5.2当完成板坯修订后，保存记录该板坯的相关信息，为下一块板坯提供支撑；
5.3.5.3在物流系统中更新板坯的宽度信息。
步骤6.板坯宽度在线测量修正流程完成。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。
Claims (6)
1.一种连铸板坯宽度在线精确测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：板坯宽度信息采集装置安装；
步骤2：板坯宽度数据采集；
步骤3：板坯宽度数据上传；
步骤4：板坯宽度测量数据异常处置；
步骤5：板坯宽度数据信息处理；
步骤6：板坯宽度在线测量修正流程完成。
2.根据权利要求1所述的连铸板坯宽度在线精确测量方法，其特征在于，步骤1：板坯宽度信息采集装置安装，具体如下：
1.1在板坯出坯输送辊道两边各安装一台激光测距仪和一套检测板坯位置信息的光电管；
1.1.1两台激光测距仪分别布置在辊道东西两侧，采用对射方式横向，垂直于出坯辊道中心线，等距布置；
1.1.2为实现设备的自动校准，两测距仪在南北方向错位40mmm-60mm；
1.1.3为防止板坯的高温辐射对测量精度干扰，设置两台测距仪测量原点距离范围4000mm-9000mm；
1.1.4在测距仪测量原点处增加测量反光板，实现空闲状态时两测距仪测量值保持一致，确保测量精度的准确性；
1.1.5为消除板坯表面氧化渣对测量精度的影响，调整测距仪高度，确保激光测量点在板坯侧面位置距离板坯上表面100mm-150mm；
1.2测距仪通过数据线与数据采集PLC连接，实现测量数据实时传输,数据采集PLC数据跟踪通讯电文与L3服务器实现数据传输。
3.根据权利要求2所述的连铸板坯宽度在线精确测量方法，其特征在于，所述步骤2：板坯宽度数据采集，具体如下，
2.1当辊道在正转时光电管由通光变为遮光，则表示板坯到达测宽点，进行头部宽度测量，当光电管由遮光变为通光时，则进行尾部宽度测量；
2.2数据采集PLC对记录数据的DB块进行初始化，并延时1s,光电管距离测距仪有一定距离,后读取两台测距仪数值；
2.3读取测距仪的实时数据L东，L西；
2.4对读取的数值进行有效性判断，避免获取错误数值,
2.5计算本次读取数值的板坯宽度Wn＝L-L东–L西；
2.6PLC控制器每100ms读取一次测距仪数值并计算Wn，循环20次；
2.7取20次读取数据的最小值作为板坯头部(或尾部)宽度值并保存在PLC数据块中；W＝min(W1，W2，W3……W20)。
4.根据权利要求3所述的连铸板坯宽度在线精确测量方法，其特征在于，所述步骤3：板坯宽度数据上传；
3.1头部、尾部宽度数据获取后，板坯头部到达输送辊道末端，L1系统通过原有通讯电文将该板坯的测量信息即板坯头宽Wb1、板坯尾宽Wt1，上传L3系统处理，同时对PLC中的DB数据块进行清理；
3.2获取的板坯头尾宽度值在前台画面显示，供操作人员参考。
5.根据权利要求3或4所述的连铸板坯宽度在线精确测量方法，其特征在于，步骤4：板坯宽度测量数据异常处置，
4.1空闲状态下，当两个对射激光测距仪数值与L值偏差超过2mm时前台画面提示对测距仪进行校准；
4.2当测量数据不在允许范围时前台画面提示数据错误；
4.3根据校准情况对测距仪测量数据进行修正。
6.根据权利要求5所述的连铸板坯宽度在线精确测量方法，其特征在于，步骤5：板坯宽度数据信息处理；
5.1板坯宽度数据修正继承处理：在L3系统中增加数据表，记录每一块板坯处理后的数据：板坯尾部宽度即测量数据Wt0、板坯的拉速V0、板坯温度T0、板坯修正值a、板坯收缩系数r5.2对板坯宽度数据进行预处理；
5.2.1根据板坯号读取板坯的切割信息，包括板坯头宽Wb、板坯尾宽Wt、板坯切断温度T1、拉速V1及相关质量、轧制计划信息；
5.2.2对采集到的板坯测量宽度是否在有效范围进行校验对比，最小宽度<Wb1<最大宽度或最小宽度<Wt1<最大宽度，如果头尾测量宽度不在范围内则说明测量数据有错误，宽度值用上一块板坯的尾部宽度值作当前板坯宽度Wb1＝Wt0，Wt1＝Wt0；
5.2.3对采集到的板坯宽度进行继承校验：当前板坯的头部宽度Wb1与Wt0进行比较：Δt＝abs(Wb1-Wt0)，如果Δt的值大于10mm则说明头部测宽值存在问题，需要处理；
5.2.4对采集到的板坯信息拉速进行校验，对获取到的异常拉速值进行处理；
5.2.5板坯切断温度校验，对获取到的异常温度值进行处理；
5.2.5板坯宽度收缩系数的确定：根据板坯切割信息中的出钢记号取对应的板坯收缩系数r1,并根据板坯切断温度T1对系数进行修约，实现对宽度换算的准确：
T1>700:r1＝r1*1.006；
T1>400:r1＝r1*1.004；
T1<＝400:r1＝r1*1.002；
5.2.6宽度换算对校验合格后的测量数据进行换算处理：BW＝Wb1/r1；TW＝Wt1/r1；
5.2.7对板坯宽度的偏差值进行计算：头部宽度偏差值：ΔB＝BW–Wb；尾部宽度偏差值：ΔT＝TW–Wt；
5.3板坯宽度的再一次修正；
5.3.1根据采集的板坯质量信息，如果板坯需要二次切割则不对板坯宽进行修订；
5.3.2根据采集的板坯质量信息，如果板坯需要扒皮清理则不对板坯宽进行修订；
5.3.3对板坯宽度进行判断：ΔB(或ΔT)>Zmax则超宽；ΔB(或ΔT)<Zmin则超窄；其中Zmax、Zmin来自于质量控制标准中的板坯宽度允许偏差值，根据不同的轧机机组有不同的值，其中Zmax为正值，Zmin为负值；
5.3.4对超标准板坯进行宽度修订：板坯信息宽度修订：
Wb＝Wb+ΔB-5；
Wt＝Wt+ΔT-5；
板坯宽度W＝(Wb+Wt)/2；
5.3.5对板坯是否是合同板坯判断：为了减少因修正造成板坯宽度在轧制计划外，系统增加了对轧制范围的比对，对有轧制合同的板坯进行二次处置；
5.3.5.1合同内板坯宽度处理：取板坯轧制计划信息：轧制宽度上限Wmax，轧制宽度下限Wmin；超宽：
如果Wb>Wmax,但BW<Wmax+Zmax，则修改Wb＝Wmax；
Wt>Wmax,但TW<Wmax+Zmax，则修改Wt＝Wmax；
超窄：
如果Wb<Wmin,但BW>Wmin+Zmin，则修改Wb＝Wmin；
Wt<Wmin,但TW>Wmin+Zmax，则修改Wt＝Wmin；
5.3.5.2当完成板坯修订后，保存记录该板坯的相关信息，为下一块板坯提供支撑；
5.3.5.3在物流系统中更新板坯的宽度信息。
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| CN202110101541.3A CN114789243A (zh) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | 一种连铸板坯宽度在线精确测量方法 |
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