1、钢管生产线质量保证系统2006 年第 2 期钢铁技术?39?三电控制?钢管生产线质量保证系统兰霄田小果(中冶赛迪公司自动化事业部.重庆 400013)摘要介绍了钢管生产线质量保证系统仪表配置,测量原理,系统构成以及安装使用注意事项.【关键词钢管钢管轧机质量保证系统测量原理参数检测现场总线1 概述钢管轧机由环形炉,穿孔机,连轧机,脱管机,再加热炉,张减机等主要设备构成,为了完成对钢管质量控制的目的,设置一套质量保证系统,完成对荒管和钢管的温度,管径,壁厚,长度等主要的参数的检测,并配置相应的测量仪表.本文就目前新建的钢管轧机的质量保证系统的特点和仪表设置进行简要的介绍.2 质量保证系统现场仪表的
2、设置质量保证系统主要是对钢管的温度,壁厚,管径和长度进行控制和监测.主要设置如表 1.表 1 质量保证系统主要设置3 主要测量原理除了重量检测外,其它参数的检测都采用非接触测量方式.温度检测采用红外高温计,由于称重仪表和钢管温度测量相对比较简单且许多文章均有介绍,这里就不详细叙述了.现主要介绍长度,壁厚,外径的检测原理.钢管长度检测采用激光测速仪基于 Doppler原理.光学探头向钢管表面发出 2 个激光束,在两束激光相交点处,由于冲突,形成明暗交替的平面上竖向的图案,称为“fringepattern“. 当钢管经过“fringepattern“时 ,由于钢管表面不是完全光滑的,当钢管通过时,
3、调整安装在检测头中的光电检测器的频率,使其频率与钢管速度成一定的比例,在测量较长的,速度较高的使用场合时,精度很高.钢管壁厚检测利用超声波回声时间检测原理.当超声波射向钢管外壁时,反射回来,速度已知,通过检测时间,就可计算出钢管的壁厚.钢管外径检测采用自扫描线性光电二极管阵列技术,根据移动的棒材通过有铸铁导管的测量头.传动轴中部的长方形槽口允许光束通过传动轴射出.传动轴和光学系统围绕棒材连续转动,扫描出棒材完整的轮廓.测量头有灵敏的摄像头,位于光源的正对面,它检测移动棒材所造成的阴影,从而准确地测量出棒材的直径.4 质量保证系统的构成质量控制系统由现场仪表,多面控制柜和操?40?钢铁技术 20
4、06 年第 2 期作站构成.与轧线 L1 级和 L2 级采用 ETHERNET 网通讯,通讯协议为 TCP/IP.图 1 质量保证系统配置图质量保证系统的现场仪表与质量保证系统控制站之间的信号连接除了采用 42OmADC 外,还可以采用 profibus-PA,ProfibusDP 和Ethernet 方式 (见图 2,图 3).在近几年的工程中,为了提高数据传输的精度,大都采用通讯方式.通常高温计与质量保证系统的信号连接可以采用如下两种方案,其中质量保证系统简称 QAS.图 2Profibus-Ph 总线连接配置图(接第 29 页)参考文献1 陈礼斌,王维东.板带层流冷却控制技术评述J.河北
5、冶金.2003(3)3Aur61ieLUCAS,Phi1ippeRICHEeta1.称重仪可采用几种方式与质量控制站相连:42OmADC,RS485,PROFIBUSDP 或 ETHERNET.测径,测长和测壁厚采用两种方式与质量控制站相连:42OmADC 和 ETHERNET 网.图 3ProfibusDP 连接配置图5 安装使用过程中应注意的几个问题由于质量保证系统现场仪表的工作环境比较恶劣,高温,粉尘,水汽,为了保证仪表的正常工作,需要提供冷却水和压缩空气.由于钢管生产线结构紧凑,安装仪表的位置狭小,在设计仪表支架时,要和周围的设备密切结合.由于钢管测长和测厚装置采用激光射线,对肉眼伤害很大,在设计过程中,要加防护罩进行遮挡.6 结束语随着钢管生产自动化程度的不断提高,对质量保证系统参数的检测越来越有更高的要求,因此,钢管特殊检测仪表无论从质量和性能的深度以及产品种类的广度都将会有很大的发展,让我们一起迎接钢管特殊检测仪表技术的进一步发展与创新.(收稿日期:2005-11-23)MetallurgicalAspectsofUltraFastCoolinginFrontofTheDown-CoilerJ.SteelResearchInternational,February9,2004,No.2,PP.139146.(收稿日期:200511-03)
