辊缝仪开题报告

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告题目：辊缝测量仪检测和控制系统设计系别电子信息系专业电气工程及其自动化班级B110312姓名魏艳妮学号B11030939导师谭宝成2014年1月09日开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。2．开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师审阅。3．开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少3篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考文献”应按附件中《参考文献“注释格式”》的要求书写。4．年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2008年11月26日”。1.1题目背景及概况随着生产和科学技术的日益发展和创新，企业生产规模逐渐扩大，世界市场也在逐渐稳步的形成和发展，不断提高人民群众的物质文化生活水平，技术发展的优越性，就在于它能提高劳动生产率，更好的提高人民的生活水平。钢铁工业作为国民经济的基础，经历了漫长的发展过程，现代铸造工业是钢铁工业的重要分支，是国家工业水平、综合国力和国民经济发展的重要指标，钢铁行业中的铸造业，在很多领域中都发挥着重要的作用，比如汽车行业、能源行业、建筑业、航天航空工业、桥梁建设等，铸造业生产的设备要求高、要有一定的技术含量和生产工艺水平，企业为了求生存发展，就必须解决连铸生产技术的研究和开发问题，逐步提高生产率，不断的在技术上创新。今年来随着连铸技术的发展，各国都在关注导辊缝测量装置的研制和改造，使用该仪器可以极大的提高辊子位置检测的精度，减少劳动强度，从而提高板坯的质量和稳定性，带来巨大的经济效益，是设备日常维护和检修的升级换代产品。连铸生产规模大，工序数量负载，生产线多，生产过程检修问题涉及的范围就更多，仅靠手工检测、记录和计算是难以实现的。目前国内钢铁企业使用的辊缝仪基本依赖英德日韩等国进口，我国的辊缝仪在线测量装置，在连铸生产的检测方面还是比较落后的，在连铸的大型设备面前，辊缝仪的作用的不可忽视的，它对提高劳动生产率，保证产品质量起着重要作用1.2研究的意义：连铸导辊辊缝测量装置是保证连铸坯质量的重要设备，导辊辊缝过大，易引起铸坯鼓肚，形成变形应力使铸坯出现断裂：导辊辊缝过小，容易形成压缩应力，形成裂纹，在临近凝固末端，还会产生中心裂纹:当外弧半径偏差大时，铸坯容易扭曲：导辊开口度小或者偏大都会增加坯阻力是拉矫打滑，坯子不走而断裂。因此，辊子在工作过程中不仅承受工作负荷，而且处于高温高湿的恶劣环境，辊子磨损和变形都会影响辊子外弧精度机辊子开口度，为此，铸坯导向装置需要有合适的辊距和辊子对弧;辊子在工作过程中也会出现转速异常情况，一般情况下是辊子轴承进入异物或轴承磨损，提醒进行设备维护。辊缝参数的设置的影响连铸坯质量的重要一个因素，目前连铸机很少配置辊缝在线测量装置，因为辊缝参数的设置，对测量仪器的要求越来越高，如采用速率、分辨率、精度、数据采集以及数据分析，数据传输、抗干扰能力等技术参数，以及与机械设计的配合。特别是用于工业现场的辊缝仪，由于工业现场环境的复杂性和多样性，对辊缝仪的硬件和软件设计提出了更高的要求；密闭性良好与便捷、小型化和独立的充电电源设备，较高的抗震动冲击能力，高可靠性和维护性能等。。目前，引进国外的产品，价格昂贵，如果国产化成功，能降低企业额生产成本，保证连铸铸坯的质量，从而使企业获得良好的经济效益，促进企业额发展，同时研究和设计的辊缝仪，能减轻劳动强度、改善工人的劳动环境和条件、提高劳动生产率、保证产品质量，一旦投入使用，利润空间很大。1.3国内外相关研究我国已投入生产的板坯连铸机只有47%配有辊缝仪，半数以上仍是采用人工定期检查导向辊辊间距、弯曲、转动和对弧等，这样不仅测量时间长（约4^16小时）劳动强度大，且测量精度低，使连铸机难以正常工作，直接影响铸坯的质量和产量。随着连铸生产的发展，板坯连铸机向大型化发展，多采用小辊径密排辊及多点弯曲、多点矫直等技术，一台连铸机将有数百个辊缝仪及弧半径偏差数据需要测定，仅靠人工是相当困难的。因此必须使用辊缝测量仪等专门检测工具来测定。1.3.1国内研究国内工业辊缝测量仪装置的研制已达到国外初期水平。单的国内辊缝仪与目前国外辊缝仪相比，在技术上仍存在一定的差距，主要差别在：国内的传感器检测技术水平会对辊缝参数的检测带来一定困难；数据采集信号处理功能不强，速率慢、精度低等，在现场只能做一些简单的判断，精密准确的需要离线导工控机上去做；研究集中于辊缝静态测量，即被测对象在测量过程中不变化；同时，测量大所数是“单点式”的，而不是“连续式”的，随着科技、生产和社会发展，这种传统的测量方式已经难以满足现实需要。比如，工业生产，离线的静态测量只能对原材料、零部件和成品分别进行监测和诊断，进而排除生产设备存在的潜在故障，使生产系统处于最佳运行状态。动态在线测量在国内研究尚处于空白。1.3.2国外研究随着国外传感器技术、微电子技术、计算机技术、测控技术和数字通讯技术的发展，目前国外辊缝在线测量仪技术已经发展的比较完善了。这一方面是出于科技、生产和社会发展的需要，尤其是质量和经济效益的挑战；另一方面则是由于传感器技术、微型计算机技术，自动化技术等的发展，为在线测量的实现提供了必要的条件。近年来，科技的发展不同程度上涉及到在线测量，有些甚至明确地讲在线测量列为重要的议题。三菱重工业和日立研究所各自开发的连铸机在线测量装置比较成熟，此外，欧洲在该领域也有相应的发展。2.题目研究的主要内容拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1课题研究的主要内容该课题采用嵌入式系统，通过双通道并行运行的高速数据采集卡实时采集传感器检测口输出的电压信号，数字信号，脉冲信号，并在PC104中对数据预处理，实现连铸机辊缝数据的在线检测，无线收发数据和上位机监控界面的实时处理和存储。2.2系统总体框图图3数据采集系统系统软件流程3题目研究的关键技术、重点及难点3.1研究的关键技术1)辊子外弧对弧精度的检测2)辊子开口度的检测3)辊子旋转性的检测3.2研究的重点及难点1由PC104工控机构成的计算机系统作为数据采集和数据处理器，通过无线通讯传送到上位计算机系统。2深入细致的了辊缝仪的功能和系统结构，技术要求和查找系统相关资料等。4完成论文的撰写计划及进度安排（按周次填写）1-3周：查阅相关专业资料，选定方案，开题；4-6周：确定设计细节，分模块进行最终设计；7-14周：完成软件的安装、程序的编译，通过系统调试；14-16周：完成毕业设计论文进行毕业答辩。指导教师意见（对课题的的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日所在系审查意见：系主管领导：年月日参考文献[1]朱峰.多功能辊缝检测系统的研究与开发.南昌大学.2008[2]吴双.连铸机辊缝在线测量装置.西安工业大学.2011[3]谭宝成.吴双.连铸机辊缝在线测量仪的设计.西安工业大学学报.2011[4]周欣.许斌.CSP连铸机扇形段辊缝在线测量系统的设计与应用.装备维修技术.2012[5]左力.许晞.辊缝测量仪检测原理及典型测量图形分析.连铸.2001[6]徐猛.基于单神经元PID轧机辊缝控制系统的研究.西安石油大学.2013[7]刘双力.R7m辊缝测量仪在唐钢第一钢扎厂的应用.数字技术与应用.2013[8]才宏.四机架冷连轧机液压辊缝控制系统研究.辽宁工程技术大学.2005[9]怀猛.四辊扎机辊缝控制系统液压变参数问题的研究.武汉科技大学.2007[10]刘洋.吴英.鲁新义.胡念慈.钟毅.李华.夏江涛.辊缝测量仪测量误差分析及改进.湖北工业大学学报.2014[11]马金萍.浅谈辊缝测量仪的原理及校准过程.黑龙江冶金.2011[12]雷琴.冷连轧机辊缝控制的液压变刚度问题.武汉科技大学.2006[13]陈孟瑜.夏华刚.周永新.辊缝仪在板坯连铸机中的应用.黑龙江冶金.2011[14]徐欢.辊缝仪在炼钢厂2号板坯连铸机种的应用.梅山科技.2014[15]王覃.刁红敏.辊缝仪传感器的设计原理与应用.可编程控制器与工厂自动化.2009[16]江向栋.轧机液压辊缝控制系统理论分析与实验研究.上海交通大学.2013