激光测速仪在定尺剪中的应用

钢板定尺精度作为宽厚板生产企业的一项重要指标，与企业发展息息相关。莱钢宽厚板生产以来定尺剪一直存在测量偏差大的问题，定尺剪采用测量辊测量剪切长度的方法，存在故障率高、测量精度差的特点。无法保证测量精度，极易出现钢板改尺。实际操作中一般都通过增加长度余量来避免改尺，但这样不仅造成很大的材料损失，还严重影响成材率的提升。因此针对剪切线测量系统进行研究优化，提高剪切精度来减小定尺余量、提高成材率是十分必要的。

为了提高定尺剪剪切精度和综合成材率，提升企业市场竞争地位，对于现在生产中设备及工艺存在的问题，利用激光测速仪对钢板进行检测，修改控制程序，提高宽厚板剪切精度。

1、测量辊控制长度存在的问题

钢板长度和剪切位置，是用三个辊子(入口测量辊，出口测量辊和咬入辊)上的编码器来进行测量的。入口测量辊/出口测量辊都是气动的，测量辊的上升到位均由接近开关检测，下降到位是由压力开关检测的，咬入辊是变频电机驱动的。

长于9米的钢板，编码器数值的传递方式是由入口测量辊编码器直接传递到出口测量辊编码器。小于9米的钢板，编码器数值的传递方式是由入口测量辊编码器传递到咬入辊编码器再传递到出口测量辊编码器。定尺剪测量辊磨损快。测量辊磨损后标定不及时导致测量不准。定尺剪测量辊存在编码器故障率高，经常导致测量不准、测量辊气缸压力不稳定，导致测量偏差等问题。

2、激光测速仪在定尺剪中的应用

2.1激光测速仪的组成

激光测速仪主要由四个组件组成，激光头组件、电子单元、激光头电缆、安装框架。

激光头有两个主要的功能。diyi个功能，生成、分开与导向激光光束，以在被测物表面产生明显的干涉条纹。第二个功能，激光头内的光电检测器接收从被测物表面散射的光线，并转化为光学信号，从中可以提取速度与长度数据。激光头包括激光二极管和相关的用于产生、成形并导向激光光束的光学组件。同时，激光头还有光电检测器和相关电子系统，用于提取与传输包含速度信息的信号。

固体激光二极管生成单束激光。光束成形后，通过仔细控制波阵面分成两束同样强度的激光。光束在离激光头2100mm的被测物表面相交。光电检测器是离子雪崩光电二极管，输出与所接收光线成正比的信号。光电检测器电路有一个自动增益控制系统，使之可测量大范围反射系数物体的速度。这个特性使得被测物反射系数变化时，系统也不会敏感。

2.2长度测量的程序设置

使用CFC编程来实现测速的功能，并采用优配的参数以实现功能的Zda优化，使误差减小。为了能够有广泛的适用性，采取了块中块的编写方法，在两个测速设备之间相互套用，在数据处理方面采用速度积分控制模式，来实现长度的测算。设备的自动化基础采用SIMATICPCS7系统，操作台的输入和输出采用ET-200S，通过接口IM模块与S7-400进行通讯。

3、激光测速仪在定尺剪控制程序优化

定尺剪激光测速仪总计安装两台，剪前1台、剪后1台。剪前激光测速仪激光点距离定尺剪下剪刃1736mm，剪后激光测速仪激光点距离定尺剪下剪刃3640mm。剪前激光测速仪实现钢板切头、取样尺寸的测量，剪后激光测速仪实现定尺尺寸的测量。激光测速仪的创新使用解决了钢板定尺精度低的问题，测量偏差在0.05%以内。

定尺剪剪切顺控：钢板到达定尺剪前→剪切准备顺控开始→剪切顺控执行→剪切切头、取样、定尺→创建子板信息→钢板传送开始。

激光测速仪实现定尺剪控制剪切，对原有剪切控制程序进行优化，当钢板到达入口测量辊时测量辊不在下落。剪切激光测速仪控制钢板切头、取样，钢板进入测量区域后激光测速仪开始累计计算钢板长度，当钢板尺寸达到设定值时辊道停止、压脚下落执行剪切。

钢板定尺剪切利用剪后测量辊进行控制，当钢板到达检测范围后出口夹棍辊不在下落，激光测速仪开始累计计算钢板长度，当钢板尺寸达到设定值时辊道停止、压脚下落执行剪切。剪切顺控执行过程，压脚下落时出口激光测速仪将计算的钢板长度进行反馈。

4、结论

项目实施后，剪切精度不断提高，长度精度由45mm降低到12mm以内，综合成材率由2011年平均88.02%提高到2012年项目实施后的89.76%。钢板定尺剪切精度提高、表观质量优良，大大改进莱钢宽厚板产品的质量形象，提高莱钢的市场信誉和市场竞争力，为宽厚板开拓市场奠定了基础。产生了显著的经济效益与社会效益，具有较好的应用前景和推广价值。