步进式加热炉炉前定位在线修正装置的制作方法

本实用新型公开了一种步进式加热炉炉前定位在线修正装置，属于自动控制领域。

背景技术：

步进式加热炉除了高产、低耗以外，而且适应性强、功能多，它作为一个为轧机服务的热设备，不仅满足厚板坯、薄板坯、热装坯、冷装坯、冷热混装坯的加热要求，而且还可以根据不同的出钢温度采取不同的加热方法，步进式加热炉分固定梁和活动梁，并依靠水冷金属活动梁的上升、前进、下降、后退的动作，把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉，在入炉前，需要定位，即将坯料可以均匀的放在活动梁上，以防放偏而发生卡钢，所以定位准确是非常重要的一个工艺环节，现有的定位方式，即通过激光测距仪来定位目标钢板，但是激光测距仪在固定并校准完后，在使用的过程中，角度可能因为使用环境，比如震动等无法避免的一些原因导致光线的角度发生变化，从而使得原始的参数有了误差，而导致定位不准，如果操作人员置之不理，钢坯在炉内可能会出现卡钢的事故，有可能导致活动梁的损坏，这对步进式加热炉是致命的损坏，可能要进行停产个修复，给企业带来了严重的经济损失；如果操作人员对定位不准的钢坯进行人为的干扰，需要手动转动钢板进行重新定位，这样不仅影响了装钢节奏而且大大加重了工人的劳动强度；或者暂时停产，对变动后的定位装置进行重新的参数标定，标定完后，再进行装炉，但是这个重复性故障会大大影响装钢节奏，降低产量。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是要解决的技术问题是在生产的过程中，因定位装置发生变动，参数会根据新的位置而及时修正，本实用新型正是提供了一种步进式加热炉炉前定位在线修正装置，从而能够解决步进式加热炉定位不准而导致的降低产量和炉体设备的损坏等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术手段：

步进式加热炉炉前定位在线修正装置，包括测距装置和控制中枢，测距装置设置在加热炉前方；所述的控制中枢为控制器，控制内设有工控机、交换机、—西门子PLC和控制面板，控制中枢控制测距装置，所述的测距装置为激光测距仪，激光测距仪为两列，分别为1列激光测距仪和2列激光测距仪，两列激光测距仪分别位于控制器的左右两侧，两列激光测距仪面向辊道，辊道上设有板坯。

作为优选，本实用新型更进一步的技术方案是：

所述的板坯为两列，分别为1列板坯和2列板坯。

所述的加热炉其加热炉的宽度为加热炉1列的宽度和加热炉2列的宽度之总和。

所述的1列激光测距仪打到1列板坯一侧，可测量得知加热炉1列定位目标值和1列激光测距仪所打的光线的长度，加热炉1列定位目标值对比1列激光测距仪所打的光线的长度可知角度a的余弦值，角度a即1列激光测距仪初始角度。

所述的2列激光测距仪打到2列板坯一侧，可测量得知加热炉2列定位目标值和2列激光测距仪打的光线的长度，加热炉2列定位目标值和加2列激光测距仪打的光线的长度对比，可知角度b的余弦值，角度b即2列激光测距仪初始角度。

所述的控制面板上设有修正按键。

所述的角度a为1列激光测距仪初始角度发生变化时，产生1列激光测距仪变动后角度，即为角度c。

所述的修正按键，修正按键可控制初始值写入余弦变量变将另一个可变值，进行余弦变量更新，更新值为加热炉1列的宽度除以二与钢坯的长度除以二的差，比上1列激光测距仪所打的光线的长度的值。

本实用新型步进式加热炉炉前定位在线修正装置，初始参数的获得，以双排料加热炉为例，即一座加热炉分两列，两列交叉装钢，对于左排的参数获得，可以将钢坯放置在左排对应的辊道上，通过激光测距仪测得的数据和用米尺量得从钢坯上的光电到炉体的垂直距离，然后，算出激光测距仪的余弦值，得到了这个余弦值，就可以实现正确定位了，但是如果激光测距仪的角度变了，这个余弦值也就变了，从而就会导致定位不准。

本实用新型就是将原来的固定余弦值变更为可根据实际情况进行调节的余弦值，从而就解决了上述的难题，即在出现定位不准后，操作人员可以将已知长度的钢坯手动定位后，从操作画面上点击“修正”按钮，新的余弦值就会更新初始值，从而解决了定位不准的难题。

本实用新型具有如下优点：本实用新型因无需停产，就可以更新初始参数，从而不影响生产节奏，提高产量；本实用新型因能及时更新参数，从而杜绝了因偏斜而引起的卡钢等故障导致的炉体设备损坏的事故；本实用新型因能及时更新参数，从而避免了操作人员人工干预，降低了劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型的硬件配置图。

图2为本实用新型的定位原理图。

附图标记说明：1—控制器,2—1列激光测距仪,3—加热炉1列的中心线,4—加热炉中心线，5—加热炉2列中心线，6—2列激光测距仪，7—1列板坯，8—辊道，9—2列板坯，10—工控机，11—交换机，12—西门子PLC，a—1列激光测距仪初始角度，c—1列激光测距仪变动后角度，b—2列激光测距仪初始角度，L0—加热炉宽度，L1—加热炉1列的宽度，L2—加热炉2列的宽度，L3—加热炉1列定位目标值，L4—1列激光测距仪所打的光线的长度，L5—加热炉2列定位目标值，L6—2列激光测距仪所打的光线的长度。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本实用新型。

具体实施例1：

参见图1可知，本实用新型步进式加热炉炉前定位在线修正装置，包括测距装置和控制中枢，测距装置设置在加热炉前方；所述的控制中枢为控制器1，控制内设有工控机10、交换机11、—西门子PLC12和控制面板，控制中枢控制测距装置，所述的测距装置为激光测距仪，激光测距仪为两列，分别为1列激光测距仪2和2列激光测距仪6，两列激光测距仪分别位于控制器1的左右两侧，两列激光测距仪面向辊道8，辊道8上设有板坯。

参见图2可知，本实用新型步进式加热炉炉前定位在线修正装置，板坯为两列，分别为1列板坯7和2列板坯9，加热炉其加热炉的宽度为加热炉1列的宽度和加热炉2列的宽度之总和。1列激光测距仪2打到1列板坯7一侧，可测量得知加热炉1列定位目标值和1列激光测距仪所打的光线的长度，加热炉1列定位目标值对比1列激光测距仪所打的光线的长度可知角度a的余弦值，角度a即1列激光测距仪初始角度。2列激光测距仪6打到2列板坯9一侧，可测量得知加热炉2列定位目标值和2列激光测距仪打的光线的长度，加热炉2列定位目标值和加2列激光测距仪打的光线的长度对比，可知角度b的余弦值，角度b即2列激光测距仪初始角度。控制面板上设有修正按键。角度a为1列激光测距仪初始角度发生变化时，产生1列激光测距仪变动后角度，即为角度c，修正按键，修正按键可控制初始值写入余弦变量变将另一个可变值，进行余弦变量更新，更新值为加热炉1列的宽度除以二与钢坯的长度除以二的差，比上1列激光测距仪所打的光线的长度的值。

具体实施例2：

(1)首先L0是已知的，因为L0是加热炉宽度，从设计图上可以查得，从而L1和L2的长度就可以算出来，即等于L0/2。

(2)装炉的钢坯的长度也是已知的，因为装炉的钢坯都是通过连铸机定尺好的钢坯。

(3)将定尺好的钢坯放到炉子左排对应的辊道8上，此时测光测距仪2打到钢坯的尾部端面上，通过米尺量得L3(正常生产时，长度不一的钢坯，数值也不一同)的距离，通过测光测距仪2可以读出L4的长度，从而角度a的余弦值＝L3/L4。

(4)在程序中，将此初始值写入余弦变量，变将另一个可变值有变条件的进行对余弦变量更新，更新值＝(L1/2-(钢坯的长度)/2)/L4，即在操作画面上做上一个按钮“修正”来触发这个条件。

(5)从而在正常生产时，钢坯要装在炉子的左排，还未到达左排对应的辊道8时，程序就计算出这支坯子放置的目标值＝L1/2-(钢坯的长度)/2，即L3的长度。

(6)从而在钢坯运往左排对就的辊道8时，当L3的值达到步骤4所述的目标值时，就停止，从而就可以保证钢板放在了左排的中央。

(7)当因为外界的原因，使得角度a有变化时，当角度变大时，如图所示，角度变为c，实际钢坯往左偏，当角度变小时，实际钢坯就往右偏，往左或往右都导致定位不准。

(8)此时，操作人员看到定位不准后，不管是左偏或右偏，将操作模式转到手动上，转动辊道8将钢坯运到左排中间的位置，并确认，这样就保证了目标值的准确性。

(9)操作人员从操作画面上点击按钮“修正”，触发更新余弦的条件，那么余弦值就会更新为(L1/2-(钢坯的长度)/2)/L4，从而符合现在的激光测距仪的角度。

(10)上述的所有计算，都是在控制器1中自动完成的。

(11)同理，右排的初始值及定位过程中的修正，同左排相同。

由于以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护不限于此，任何本技术领域的技术人员所能想到本技术方案技术特征的等同的变化或替代，都涵盖在本实用新型的保护范围之内。