【摘 要】在脱硫、扒渣过程中溅出的铁渣和铁水经常造成机械定位开关及电缆线的烧损，影响脱硫的正常进行。为了减少故障率，提高脱硫作业率，使用激光定位系统代替原来的机械定位开关，以减少设备故障率和设备的损耗，提高脱硫作业率。

　　【关键词】脱硫；激光；限位

　　1.系统介绍

　　脱硫倾翻车在脱硫过程中，需要在多个位置间进行移动，并且在移动过程中需要准确定位，以前使用机械定位装置，但在脱硫、扒渣过程中常造成机械定位开关及电缆线的烧损，影响生产的正常进行。为了提高脱硫生产，现使用激光定位系统代替机械定位装置，激光定位的优点在于电缆线少，维护方便，且激光定位为连续定位，方便岗位人员操做。使用激光定位系统代替原来的机械定位开关，以减少设备故障率和设备的损耗，提高脱硫作业率。

　　2.激光原理介绍

　　激光测距是光波测距中的一种测距方式，如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t，则A、B两点间距离D可用下列表示。

　　D=ct/2 式中：

　　D——测站点A、B两点间距离；

　　c——光在大气中传播的速度；

　　t——光往返A、B一次所需的时间。

　　由上式可知，要测量A、B距离实际上是要测量光传播的时间t，根据测量时间方法的不同，激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式。

　　常用的是相位式激光测距仪：

　　相位式激光测距仪是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离。即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间，如下图一：

　　3.技术实施

　　3.1反光板的安装

　　由于激光定位器应用光的反射原理，需在脱硫倾翻车上安装反光板，反光板要求既不能过分粗糙，也不能过分光滑，这样都不利于激光的漫散射，影响激光定位器测量效果。经过反复试验最终使用不锈钢板作为反光板，并在反光板上加挡渣板，避免因脱硫、扒渣是铁水、铁渣喷到反光板上影响测量效果。

　　3.2激光定位器安装

　　激光定位器安装需要固定并防止剧烈震动，震动大将影响激光定位器使用寿命和测量精度，如果在倾翻车行走定位过程中发生震动将不能准确定位，影响脱硫作业的进行。经过反复的试验通过地基上做支架加垫片在防震上取得了很好的效果。

　　3.3信号采集

　　激光定位器发送光信号，测量光反射时间，计算出距离，并在内部转化成4-20mA信号，4-20mA信号通过PLC模拟量模块进入PLC。由于信号模拟量传输，受到电磁干扰信号不稳定，需要对信号做抗干扰处理。

　　1）首先GE PLC模拟量模块需要将信号负接地，保持信号电平平稳。

　　2）激光定位器有数据通讯端口，通讯端口处于开路状态，易受到周围辐射磁场的干扰，为避免这种干扰，自制通讯接头，减少干扰，保持信号稳定。自制通讯接头如图二。

　　3）激光定位器发送的4-20mA信号，经模拟量模板采集到PLC中，为了控制倾翻车信号的准确，需要排除干扰及异常信号。对信号做滤波和异常信号处理。

　　3.4减速位和PLC程序的处理

　　脱硫倾翻车属于大惯性负载，根据惯性定律得出，铁水量的质量不同，惯性就不同。倾翻车在移动过程中在同一点不同时间激光测距会出现偏差。这些都给倾翻车准确定位带来一定的难度。为解决激光定位存在的偏差，经过大量的观察，查找出偏差数据量，根据偏差数据量设定范围值，使倾翻车在一个范围内停车，范围选择很关键，既要能够解决倾翻车数据偏差问题还要使倾翻车准确停车。大惯性倾翻车在停车时，如果速度过快，倾翻车经过停车范围而不能准确停止，为使倾翻车能够准确停止，在倾翻车停止位前加减速位，由于倾翻车在每段运动距离不一样，速度不一样，需要的减速位也不一样，同时减速位的速度还要结合变频器输出频率控制车速来决定。

　　通过试验调整变频器的正常运行频率，使变频器频率根据位置不同而变化，倾翻车在不同的运动距离经减速位后停车，通过大量试验得出数据，根据这些数据调整变频器参数和倾翻车减速位距离。最终使倾翻车在去不同的工作位置时，首先判断运动方向和位置，PLC根据运动方向和位置选择不同的减速距离，当倾翻车运行到减速位后PLC给出倾翻车减速频率，使倾翻车减速运行，通过减速位后使倾翻车停车。这样倾翻车能够准确的停在工作位上。

　　4.总结

　　通过使用激光定位器代替机械限位使倾翻车停车，没有了大量的机械限位，减少了使用电缆的数量，这样在脱硫、扒渣过程中不存在限位和电缆烧坏的情况，保证了生产稳定运行，同时减少了电工的劳动强度，取得了很好的经济效益。

　　参考文献

　　[1]孙传友。感测技术与系统设计。北京：科学出版社，2004

　　[2]王俊杰。检测技术与仪表。武汉：武汉理工大学出版社，2009

　　[3]王俊杰。传感器与变送器。北京：清华大学出版社，1996