扁钢生产线测温系统的研究

扁钢生产线测温系统的研究

魏冬

天津市市政工程设计研究院天津300392

摘要：本文介绍了一种由三相异步电机、红外线测温探头、轴承、链条等组成的测温结构，辅以可编程控制器PLC，上位机HMI所构成的测温系统。该系统克服了生产线中，扁钢在传送槽内左右晃动造成的测温点丢失的问题，实现了温度数据采集的稳定，均匀，高准确性。同时，该系统结构简单，便于组装，结合PLC编程运算能力，有较强的开发性和广阔的应用领域。

关键词：测温结构；PLC；上位机；测温系统。

前言

随着我国钢铁业的高速发展，高性能弹簧扁钢需求逐渐增大，其生产出坯时的温度作为一个重要的性能指标，须进行实时测量和采集。传统弹簧扁钢的生产温度多采用测温仪直接照射的方法进行测量。但是，由于扁钢压轧过程的出口处经常跑钢现象，高温的扁钢甩出会造成很大破坏，所以测温仪不能放在压轧出口处，必须在传动槽处才能测温。又由于扁钢在传送槽中不断晃动，以及常用测温探头温度采集时的灵敏性较高和抗干扰性较差的特点，对扁钢温度的采集造成很大难度。

本文提出的测温系统，通过特殊的测温结构克服上述问题。同时，辅以PLC、上位机等实现扁钢实时温度的采集，上位机中形成温度参数趋势呈现，数据报表等。

1扁钢测温结构

本文提出的测温结构，通过使测温探头在一定范围内稳定摆动来实现温度采集以及实时测温，扩大测温探头的测量范围，使其大于传送槽的宽度，克服扁钢在传送槽里不断晃动对测温带来的影响。

装置结构包括一台三相异步电机，轴承及轴承架，链条，测温探头及其支撑架，导轨，铁架。将轴承连同轴承架一起焊接在铁架一端，将电机固定在合适的距离，用链条将电机和轴承连成一个系统，可使电机带动链条转动。在链条上固定一个开槽铁片，将探头支架的细端插入槽中，导轨固定在铁架上，再将探头支架安装在导轨上，从而实现链条带动探头支架在导轨上做平滑的周期性的左右移动。最后将测温探头固定在探头支架上，构成该测温结构。将该装置固定在扁钢传送槽的正上方，即可进行扁钢温度的实时采集。

图3测温装置连接部分结构示意图

链条4与探头支架6之间连接部分的具体结构如图3所示。图3（1）为连接结构，由铁片7与铁片8组成，铁片8的细端插入铁片7的槽中，铁片7与链条4的一节固定，铁片8固定在探头支架6上。随着链条4的周期转动，当铁片7在链条上边时，结构如图3（2），当铁片7运动到链条下边时，发生翻转，结构如图3（3）。此连接结构可实现在电机3的转动方向不变的情况下，探头支架6完成同一水平面内左右周期性的移动。

上述测温装置，由于负载较小，电机可选用较小功率，工作时通以380V，50Hz三相交流电。测温设备采用的是XST系列单输入通道数字式智能仪表，带有峰值保持功能，可以显示周期内最高温度。

2PLC控制系统

以上述测温结构为基础，可通过PLC编程实现扁钢温度的采集。数字化智能测温仪表将温度值以电压信号即模拟量信号的形式传到PLC，在测温探头的一个摇摆周期内甄选出最大值即为扁钢温度，结合扁钢规格（长度）、出坯时间间隔、传送槽速度等参数可记录一根扁钢的多个有效温度参数，结合上位机，可实现生产操作人员对生产线中扁钢实时温度的良好检测，数据详尽、稳定、有效，为报表输出、异常检测、性能实验等提供数据支持。

3结束语

与传统扁钢测温方式相比，本文提出的测温系统具有以下优点：

（1）采用对一个范围进行多个点的温度捕捉，选取最高温为有效温度，此方法克服了扁钢在传送槽内晃动而引起的对某个点测温的不稳定性。

（2）实现对于一条扁钢各个位置温度的捕捉，使所测得数据更加准确，更具参考性。

（3）扁钢温度捕捉和测量的过程稳定，数据准确，抗干扰能力强。

（4）结构简单，便于安装，成本较低。

（5）该测温系统具有一定的拓展性，结合PLC灵活的编程特点以及上位机良好的人机交互性能，可应用于其他长条带状产品的温度检测。

参考文献：

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作者简介：

魏冬（1990-），男，天津人，天津市市政工程设计研究院，助理工程师，硕士研究生，从事市政行业电气、自控及仪表的设计、研究工作。