施工方案参考

1项目概述成都攀成钢转炉炼钢厂（以下简称甲方）选用北京中远通科技有限公司（以下简称乙方）提供的 ZYT-YPQG-II 型定尺系统，ZYT-YPRC-II 型测长系统用于攀成钢（炼钢厂）四机四流方坯连铸机铸坯的定尺和测长控制，具体内容见以下技术附件：附件 1：工程基本条件及技术参数定尺长度 9.87m铸机类型 方坯连铸机流数 4 机 4 流铸流中心距离 1200 mm拉速范围 0.55m/min工作拉速 0.53m/min铸坯断面 160*160mm铸坯温度 600工艺误差要求 +25mm -15mm附件 2：要求设备数量21 红外定尺、测长装置(含测量装置支撑台架 )数量 共 2 套( 定尺 1 套( 双屏软件)，2 个摄像头/ 套；测长 1 套（双屏软件） ，4 个摄像头/ 套)结构类型 红外摄像测量装置测量精度 系统修正后切割偏差 010 mm功能 对预设定的铸坯长度进行切割和切割后的铸坯实际长度进行在线测量。并 将测量结果自动反馈修正定尺长度。附件 3：设备技术性能和工作原理31 软硬件设备性能用于在线控制铸坯的定尺和切割后再次测量铸坯的长度，并同时可以对定尺切割长度进行微调和修正。操作人员可通过显示仪表观测到运行过程中热态铸坯的长度、拉速和切割总产量等信息。主要功能和要求说明如下： 硬件：A、 检测元件说明红外摄像机捕捉运动热钢坯的图像，速率 25 帧/秒，经图像模块高速分辨（768*288*双画面显示/每套系统最终可以达到 768*576）处理，在线检测显示其运行轨迹，对其位置实时判断，由标准的工业处理机将模拟图像进行数字运算，根据生产2定尺长度及实际位置变化发出预夹紧和切割信号。由于定尺范围 9.87 米，每个摄像机水平扫描范围 3 米，确定使用 6 套摄像系统分别对 12 流和 34 流进行图像分析，完成定尺切割和测长。冷却方式为水冷。B、安装位置及说明： 控制操作部分安装在切割操作室内，以便于操作和监控。 摄像定尺部分检测元件安装在辊道旁有由摄像机支架固定。从火切机原点向后：9 米的位置安装 2 套，分别对应 1-2 流和 3-4 流的铸坯定尺的在线长度测量。切后测长部分检测元件安装在辊道旁有由摄像机支架固定。需要 4 套摄像机垂直安装在各种规格范围的端头延长线上。其中到位挡板的延长线上安装 2 套，由此向前 9 米位置 2 套，分别对应 1-2 流和 3-4 流的铸坯的实际长度测量。升降挡板部分安装在切割输送辊道末端（冷床推钢机横梁前） ，具体安装方式以设计图纸为准。这样能最大程度保证测量空间以确保有足够的测量时间，不至于对后续出钢造成影响。控制阀台安装在现场辊道旁（推钢机立柱旁边） 。C、图象处理单元配合红外摄像机同步显示铸坯定尺的实际位置，微机运算采集起到自动修正微调的作用，便于下一支定尺的控制，提高切割精度。D、主机是系统的中枢单元，采用研华工控机 P4 系列，确保设备的稳定运行。E、其他配套设备详见清单。 软件：利用仿生学和测距原理，通过三角计算对不断运动热钢坯的实际位置的变化图像微分线形计算，同时消除热钢坯动态幻影、温度变化虚光的强弱、未切断手工切割闪光、输送辊曲面反光、和现场人员行走等影响，判断其长度位置以及实际长度的再次测量。32 定尺测量原理一、 计算方法：A、铸坯边缘形状的识别，区别铸坯与辊道导向板反光、闪光、铸坯虚光幻影及其它杂光，起到识别铸坯的作用。同时由于铸坯是在热态下进行识别，那么铸坯与周围环境就有差别，系统通过对灰度等级的计算，区别与之无关的光，确保微机运算的准确度。铸坯头部前端有跟踪光标以表示其实际位置，当该光标与前面的预夹紧及定尺标定重合，那么预夹紧及定尺信号便可以发出，预夹紧位置可以根据定尺长度人为或自动设定；3B、铸坯红外光强的摄取，可以便于温度低时准确运算，因为铸坯热态时会发红外光，采用具有红外功能的摄像机便可以实现该功能，这样就彻底避免虚光的出现以及人员行走的干扰；C、铸坯速度的实时判断，微机就可以计算出铸坯预计到达定尺位置的时间，消除杂光的干扰；D、铸坯运动方向的确定，微分线形计算，虚光幻影的判断，避免铸坯反向运动产生误切；E、运动物体仿生学的运用消除虚光幻影避免铸坯切短，根据工艺要求系统可以发出预夹紧、切割以及试样等信号，试样长度：40mm500mm；F、铸坯定尺长度直线计算，做到随时知道该铸坯的长度，同时随时改变定尺，摄象机随定尺长度的变化自动切换,如图上左右显示的竖线这期间就是多把无形的标尺，铸坯在标尺期间运动无论在何处微机自然能够准确计算出铸坯的实际位置；G、软件能够自动随铸坯运动位置的实际变化，根据铸坯断面以及图像的析变修正误差，并加以补偿，确保所测数值的准确性，生产管理将结果在线生成报表，包括每班每天各种数据的统计。系统识别误差小于 2mm。二、定尺测长工作原理该系统采用先进的图像处理技术(非接触式)在线识别热钢坯的长度，自动控置剪切机定尺切割热钢坯，检测，显示运行状态和拉速,通过红外摄像机远距离采集运动钢坯的图像信息。计算机对图像信息进行模式识别程序处理，形成操作信息并转换为规定格式的电信号，以便通过执行机构对热钢坯进行剪切，该系统用 6 台红外摄像机可同时对 1-2、3-4 流钢坯进行定尺切割，和切后测量。系统可以同时对停止在辊道上的一支或多支热铸坯的长度进行测量，测量不分先后。首先对预设定定尺长度进行切割。切割后可对铸长度坯再次测量并反馈。铸坯切割后在到位挡板前停下后，测长系统接到铸坯停止的信号或手动将铸坯停止信号输入系统，系统开始测量，结果与上位机下传来的长度进行实际比较，显示测量结果的差值。同时将实际测量的长度数据传给上级的定尺系统作为自动调整的依据。4三、控制精度及工艺流程 精度控制测量时铸坯停止在升降挡板前端。测量精度：10mm，铸坯在线测量时间 35 秒。测量结果驱动铸坯定尺系统自动进行修正，达到切割更精确的目的。以确保下线铸坯合格率96% ，达到生产工艺要求。 测长系统配套装置控制及工艺流程升降挡板是测长系统的配套装置，由升降挡板机械装置、液压驱动装置、阀台控制系统、操作系统、电控系统、液压管线路等几部分组成。是此次改造项目中不可缺少的一部分，主要用于控制铸坯停止，已达到对铸坯在线测量的目的。升降挡板由液压驱动，液压源由甲方已有液压站提供。安装方式根据辊道现有条件有乙方设计安装（具体安装方式见设计图纸）,以不影响原有生产工艺为前提。定尺测长系统手动操作台由升降挡板控制旋钮、辊道控制旋钮、测量完毕信号指示灯、超范围误差警示灯。等几部分组成。升降挡板由切割室内操作台的手动旋钮控制，在控制升降挡板的同时要求对辊道的前进、停止、后退有相应的控制。以确保铸坯可以按要求停在升降挡板前端，并在测量结束之后及时开走。不影响后续生产。这样就要求在操作台上并入辊道控制旋钮以方便操作。当铸坯切割后，手动操作台旋钮将对应流次升降挡板升起，并将运动到升降挡板前方的铸坯手动停止。待确认铸坯停止到位后鼠标点击输入测量信号。系统将自动进入对应流次的测量状态。在测量完毕系统发出相应的提示后，方可手动将升降挡板落下，同时手动将铸坯开走。系统在测量完毕后会自动将测量数据传输给定尺切割系统以进行微调修正。四、系统功能：A、一套系统双屏软件同时对 1-2 流和 3-4 流定尺进行控制；适用于火焰切割。可以储存不同规格、不同截面的各种定尺，每流预设定尺最多可以储存 200 个。在线自动转换，快捷方便。B、定尺系统具有生产管理功能，在线打印数据输出功能，内容包括：每班某一时间段内的数据统计，同时记录每支铸坯切割时间，测长数据记录等功能。C、网络通讯方式：以太网，定尺可以由上位机下达(具体通讯方式见附件 10：与上位机通讯说明)。注：可选功能D、在整个定尺长度范围内摄像机可以随定尺变化自动切换，操作员可用键盘在自动状态下，实时在线输入要生产的定尺长度，同时完成对软件的测试，手动信号输出等操作。5E、切割后的定尺精度： 20mm， 工作方式： 连续工作。F、定尺系统与测长系统相连接，根据测长系统提供的实际测量数值自动调整定尺切割控制位置，调整范围误差小于10mm 后不再调整。每一个流次调整过程不会超过两根铸坯。当测长系统检测数据与预设定尺偏差超过上限（+30mm） 、下限（-20mm）时，系统自认为故障，将不会微调定尺长度，并同时发出警示以提示操作人员本系统故障或切割执行机构故障。且不影响定尺正常切割。修正后长度将比预设长度略长，确保在010mm 偏差之内。G、切割机原始位信号可反馈进入定尺系统，在定尺系统画面上得到相应显示（正常/报警）。五、 信号与火切机交接方式：定尺系统发开关量（预夹紧、切割）信号控制火切设备工作，信号输出：无源开关量，硬线连接；切割设备回位位置数据回传给定尺系统，传输方式：开关量信号，便于精确控制铸坯定尺长度。六、设备参数及要求序号 设计参数 说明 备注1 系统输入电源 220VAC；47-63Hz 甲方现场提供2 系统及摄像机工作温度 703 摄像机安装 摄像机前端无遮挡物4 继电器、液压阀台 PLC I/O24VDC 设备自带5 液压源压力 8MPa 甲方现场提供6 液压流量 50-200L 甲方现场提供7 液压管路管径 34*4 管径由甲方参考8 冷却水压力 0.20.5MPa20 甲方现场提供9 摄像机输入电源 12VDC 设备自带定尺系统、侧长系统界面（下图仅供参考）67系统工作流程示意图8切割网络图示图：附件 4：摄像机的保护a、 为保证测量精度，软件能够随时自动纠正偏差，找到中心位置，减少由此产生的误差，确保铸坯精度在线识别，同时软件具有在线调焦、标定功能；b、冷却采用水冷方式，压力：0.20.5MPa，工作温度：-2570。系统共用水流量：1m3/h。附件 5：系统投用率系统投用率： 99.8 %计算方法： (全部测试时间故障时间 ) / 全部测试时间 x 100 %全部测试时间： 30 天 = 720 小时起始时间： 系统交接后 (完成热负荷试车)附件 6：系统共有的功能如下 记录功能：可随时查阅历史记录。 通讯功能：可与其它计算机通讯（定尺系统） ，可选择RS422、以太网（TCP/IP ）或串口、高速eCAN通讯（数据传输速率达2MByte/s ）等接口。 输出接口：标准开关量信号，用于控制。 主机控制系统 / 操作显示终端(HMI)：人机操作界面，通过键盘和鼠标设定；升降挡板及辊道控制操作台。附件 7：定尺、测长系统主要设备供货范围火切机或二级机 定尺系统系统信号输出1，2，3，4火切执行机构启动输送辊道定尺测长系统测长定尺系统自动修正微调971 摄像定尺、测长主要设备清单（乙方保证成套设备的完整性）设备名称 型号 产地 数量1. 高精度红外摄像机 ZYT-18-81-800 自研 6 台2. 电动可变焦镜头 ZYT-06036m 6 个3. 不锈钢防护设备 ZYT-306 6 个4. 摄像机安装支架 ZYT-306-01 6 个5. 镜头控制器 ZYT-III 2 台6. 显示器 19# 液晶 2 台7. 专用键盘 2 个8. 红外图像自动识别模块 ZYT-VP400 4 块9. 控制信号输入输出模块 ZYT-1761 2 块10. 自动定尺信号发生器 ZYT-III 4 个信号 2 台11. 工控图像处理专用机 研华 610 2 台12. 屏蔽视频电缆 7 芯电缆 上海 定制 800米13. 软件光盘 定尺、测长软件 2 套14. 数据管理库软件 定尺 2 套15. 机柜（定尺、测长） 测长/定尺共用一个操作台并附带手动炒作面板不锈钢台面，高度（以甲方提供为准）1 套16. 升降挡板装置 ZYT-YPRC-230 4 套17. 液压缸 ZYT- YPRC -XL8115 4 套18. 液压阀台 ZYT- YPRC-FT04 1 套19. 系统配电箱 ZYT-YPRC-FTKZ01 1 套20. 手动操作面板 与机柜配套 1 套21. 现场调试小电视及调试备件 1 套22. 安装附件 1 批23. 网络交换机 1 台24. 随机红外镜片 备件 6 片25. 冷却水过滤器 1 台1072 甲乙方供货范围定尺、测长系统制造厂提供操作台以及所需电气元器件和设备；机电一体电气控制，与主机 PLC 的联络以及编程控制。以接线端子排为界，现场使用电源、摄像机冷却水、升降挡板系统液压源由甲方现场提供。序号 名 称 数量 SU ST CM定尺、测长系统 1 S S S+B1系统能源能源介质及管线（包括液压源和冷却水）1 S S S+B摄像机安装支架，穿线管 5 S S S地面基础 1 B B B2地脚结构 1 S B B控制程序及软件 1 S S S通讯信号电缆 1 S S S机柜端子排与电控箱操作台之间的信号接线，电源线，通讯线1 S S S3随机调试备件 S S S4 现场调试 S S S+B5 管道球阀 S S S注：BD基本设计；DD-详细设计；SU-供货；CM-试车。ST-现场安装施工 S乙方；B-甲方附件 8：设计分工及资料交付81 设计分工序 号 名 称 BD DD1 定尺、测长系统 S S基础结构 B B摄像机安装支架地脚结构 S S2通讯信号电缆 S S3 摄像机到机柜端子排之间的视频线，电源线 S S4 机柜端子排之间的信号接线，电源线，通讯线S S4 现场调试 S+B S+B5 信号交接 S+B 或火切机6 液压系统，液压缸，液压阀台，管线 S+B S注：BD基本设计；DD-详细设计； S乙方；B-甲方82 资料交付合同和技术协议签定 1 周内,甲方向乙方提供的资料序号 资料内容 交付时间 数量 资料种类（介质）111 现场平面布置图 1-7 天 2 CAD 电子版或图纸83 乙方向甲方交付的资料序号 资料内容 交付时间 数量 资料种类1 摄像机支架初步设计图 合同签定 7-20 天 2 CAD 电子版或图纸2 电气电缆接线图 合同签定 7-30 天 2 CAD 电子版或图纸3 摄像机支架安装资料 合同签定 7-10 天 2 CAD 电子版或图纸4 穿线管布置图 合同签定 7-15 天 2 CAD 电子版或图纸5 设备元器件订货清单 设备投产前 2 纸质和电子版6 设备安装调试使用和维护手册 合同签定后 3 个月 图纸签字盖章附件