3HAC030324-002

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非球面透镜技术

　　非球面透镜技术概述

　　1，技术原理

　　非球面透镜，曲率半径随着中心轴而变化，用以改进光学品质，减少光学元件，降低设计成本。非球面透镜相对于球面透镜具有的优势，因此在光学仪器、图像、光电子工业得到了广泛的应用，例如数码相机、CD播放器、显微仪器。

　　非球面透镜一般定义如下：

　　Z，旋转对称轴

　　s，径向距离

　　C，弧度(曲率半径的倒数)

　　k，曲面常数(K=0 球面；k > -1 椭圆面；K=-1 抛物面；k< -1 双曲面)

　　A4 A6 A8，高次非球面系数

　　随着非球面透镜的普及，更为准确的描述如下：

　　Cbfs，佳拟合曲率

　　ρ，径向距离

　　u = ρ/ρmax

　　Qmcon，正交基非球面系数

　　am，归一化

　　非球面透镜大特点是曲率半径随着中心轴不断变化，而不像球面透镜是个常数(如图1)。 非球面透镜曲率半径变化的设计用以改进光学品质。全氢罩式炉是一种退火工艺水平很高的罩式退火设备，具有生产效率高、退火产品质量优，介质、能量消耗低等优点，是改善和提高冷轧产品特别是冷轧带钢表面质量的重要设备，在冷轧产品的生产中得到了普遍应用。

2、罩式炉退火工艺过程简述

   全氢罩式炉设备包括炉台、内罩、加热罩和冷却罩。其工艺过程如下：炉台装料，放置内罩并利用液压装置压紧内罩；检验H2阀和炉台内罩密封性，确保系统；用氮气吹扫内罩内空气，使内罩内氧含量减少到1%以下，为通入氢气做好准备；在内罩外放置加热罩，内罩和加热罩之间为燃烧区间，用空气吹扫燃烧区间的残余煤气。当内罩内氧含量低于1%时，开始加热点火；并用氢气置换内罩的氮气实现全氢气氛退火过程；退火过程的加热段、均热段，控制氢气流量吹扫；热密封测试；带加热罩冷却；吊走加热罩/热辐散/安装冷却罩；冷却罩冷却、喷淋水冷却；用氮气吹扫炉内氢气；钢卷吊运出炉。

二、全氢罩式退火炉改造前存在的问题

   该厂冷轧罩式炉的全氢罩式退火炉控制系统年代久远，备品备件无法购买；原系统也不能支撑目前的生产管理系统，进行控制系统的改造升级，满足现代化生产要求。

三、控制系统改造方案设计

1、概述

根据原有工艺技术和该厂控制技术要求，，对原全氢罩式退火炉的控制系统进行改造升级。新的自动控制系统以退火温度曲线为目标，实现退火过程的温度模糊控制。运行结果表明该自动控制系统升级改造成功，不但减少故障吹扫率，而且提高全氢罩式炉的生产率，实现了全氢罩式炉退火过程的自动化和信息化。

2、 控制系统设计方案

   根据全氢罩式炉工艺的特点和实施自动控制的需要，自动化系统架构采用两级控制系统和三级网络系统。两级控制系统即过程控制计算机（L2）系统和基础自动化（L1）系统组成；三级网络由过程控制级以太网、基础自动化（L1）级以太网及设备级现场总线组成，各分布式I/O站与控制器间以PROFIBUS总线连接。

 控制系统设计方案

   根据全氢罩式炉工艺的特点和实施自动控制的需要，自动化系统架构采用两级控制系统和三级网络系统。两级控制系统即过程控制计算机（L2）系统和基础自动化（L1）系统组成；三级网络由过程控制级以太网、基础自动化（L1）级以太网及设备级现场总线组成，各分布式I/O站与控制器间以PROFIBUS总线连接。

按优性价比的标准，选择西门子S7系列PLC系统为基础自动化系统，控制系统设计为一套PLC控制2台全氢罩式退火炉的系统模式，系统包括组成分布式3个I/O站（炉台阀站ET200M 、加热罩 ET200M 、冷却罩ET200M）、现场总线、OP操作面板和监控显示系统。在L1高速以太网上设置了2台服务器，2台前置数据采集机，1台开发站，2台操作站。2台服务器配置2块3COM通用以太网卡，一个网卡与前置机进行数据通讯，另一网卡与监控操作员站进行数据交换，以服务器与客户端的形式完成监控数据的交换和传递。2台前置数据采集计算机1台正常工作，另1台热备冗余，并配置双网卡，一个网卡与21套PLC进行数据通讯，另一网卡与监控操作员站和数据库计算机进行数据交换。其中历史数据库服务器，主要提供历史数据保存和访问，信息服务器主要为实时数据提供访问，供操作画面与PLC的数据通讯。监控软件采用WONDERWARE公司的IAS版本，以客户/服务器方式工作，完全能够满足冷轧39座罩式炉的工艺监控操作、报警消息、历史数据归档、实时数据、退火曲线显示等要求。

   L2系统包括一台数据服务器和1个操作员站，一个维护站，主要实现历史数据存储，退火曲线的管理，与冷轧L3系统的联接。

3、该控制方案的特点

自动控制系统开放性好，采用分布式I/O控制方案，提高了控制系统的可靠性和抗干扰能力，同时又降低控制系统造价，达到合理配置的目的。控制系统特点如下：

（1） 可靠性高

   采用分布式I/O，PLC、通信网络和分布式I/O之间相互实行电气隔离，可防止任一设备故障而影响网络中其他设备的正常工作，可随时从网络中解除或挂入，而不影响网络系统的运行，信号连接线短，就地处理信号，引入干扰小；模块供电分散也可以有效地减少由于电源引入的干扰，或电源故障而引起的系统故障。

（2） 灵活性好

   由于工艺改变而需增加信号时，只要将新增信号接入附近分布式I/O柜即可，施工方便。   小空间优势

“因为数控机床比老式车床要占据更大的空间，所以我们需要灵活的小型机器人来实现生产线的自动化。优傲机器人公司所提供的机械手臂是符合我们要求的，因为一次的风险评估表明，大部分UR机器人都无需安装围栏就可工作。所以我们为每台数控机床配备了一台UR机器人。” Jesper Riis说道。

在80%的UR机器人经过了风险评估后已在无围栏的生产线上投入使用。特瑞堡密封系统有限公司（Trelleborg Sealing Solutions）的所有42台UR机器人都没有使用围栏。许多加工密封件的数控机床现在都能在无人监管的情况下独立工作约1小时，甚至长达更多，只要齿条上有生产部件，人工监管就不需要。

特瑞堡密封系统有限公司（Trelleborg Sealing Solutions）对机器人的引入意味着该公司可以更有效地利用劳动力。

至关重要的快速回报率

大部分UR机器人都安装有德国雄克公司出产的夹具。所有的UR机器人的分销与集成都是通过其在丹麦的分销商KJV A/S和集成商CNC.dk完成的。

自2012年以来丹麦的轻型机器人已经成为特瑞堡（Trelleborg）轮班劳动力的一部分。

特瑞堡（Trelleborg）集团的目标是在一年半之内收回投资成本，而UR机器人不负众望，基本实现了这一目标。 Trelleborg的UR机器人使用的是来自Schunk的夹持工具。UR机械臂几乎可以和任何品牌的夹持工具配合 技术要求：

1、设备（包括外购件）的设计、制造、检验、调试、安装和包装等，应符合下列标准和规范：

GB/T13384     机电产品包装通用技术材料

GB6388-86     运输包装收发货标志

GB1617-1996    炼焦炉大气污染物排放标准

GB/T4064-83    电气设备设计导则

GB4720/GB3797/GB3047.1 电控设备制作规范

GB985-88     碳钢，低合金钢焊接购件规范

GB/T 17614-1998 工业过程控制系统用变送器

GB3836-2000    爆炸性气体环境用电气设备

GB4208-1993    外壳防护等级（IP代码）

GB9969.1-1998  工业产品使用说明书总则

GB/T 15464-1995 仪器仪表包装通用技术条件

2、基本参数

2.1、被放散介质：焦炉荒煤气、 净煤气

  2.2、焦炉数量：3座          

  2.3、放散管数量：12根     高空放散塔1 座

2.4、自动控制柜数量：6台   高空放散点火系统1套

2.5、点火方式：高能点火器直接点燃

2.6、点火器配置：双配置（每个放散管配两套点火装置）

2.7、点火枪防护：多重防护式

2.8、燃烧器种类：蒸汽强制引风助燃式

2.9、引风助燃介质：蒸汽

2.10、引风助燃介质压力：3-8Kg/cm2

2.11、控制系统PLC：西门子S7-200 技术要求：

3.1甲方负责本次招标项目点火系统的设计、设备制作、材料供货、设备和系统安装、编程调试、投运、售后服务（交钥匙工程），安装调试正常后交付招标方使用。此系统的完整性和成套性由甲方负责；甲方的产品应保证符合有关国家、行业技术规范和标准。

3.2点火系统要有自动和手动两种操作方式，手动操作自如，停电能自动点火。火焰检测方式采用热电偶检测来完成，检测火炬的燃烧状况，信号可远传至中控室，实现现场及远程报警；

3.3选用的点火设备对焦炉运行环境要有较强的适应性和抗干扰能力。所供货电器、仪表均为防爆型。

3.4因焦炉运行时间较长，考虑到放散管口处腐蚀情况，每处放散管在实际施工时需要视放散管的腐蚀情况进行切割去除腐蚀严重部分，再重新焊接新的管道接口（招标方 负责，放散管实际总高为6米。），每处放散管需保证加上燃烧器后总高不低于8.0米（招标方需提供燃烧器规格尺寸）；提供的电动执行机构要求工作环境至少 为-20℃～85℃，并配套安装防护罩，内衬隔热石棉板。为防止放散阀长期不动而卡死，程序中要设置定期开关放散阀活动动作的功能。电动执行机构的位置开 关需用石棉绳缠绕，耐火泥保护等进行隔热处理，以免烧毁。

Motorola 01-W2522D01B

Motorola 01-W2520D01B

Motorola 01-W2519D01B

Motorola CPN5360-500-06

Motorola CPN5360TM

Motorola CPV3060

Motorola CPV3061

Motorola CPV5300

Motorola CPV5300TM80K

Motorola CPV5350-500

Motorola CPV5350-500

Motorola CPV5370-700

Motorola CPX-2208-DC CPX2208TDC CPX2208TDCSK10

Motorola CPX8216T HSC/BR

Motorola CPX8216TSK42 CPX8216T

Motorola Floppy LED 01-W3200F01A

Motorola EX604-166

Motorola M68EML08AB32

Motorola M68HC05P1

Motorola M68HC11PFB

Motorola M68ICS08GPM

Motorola M8832TBV8832

Motorola MAIXESCD4151N Motorola AIX 4.1.5

Motorola MATXP-1201

Motorola MBX2000-102

Motorola MBX2000-102A

Motorola MBX2000-104A

Motorola MBX2000DEVKIT

Motorola MBX821

Motorola MBX821-002B

Motorola MBX860-001A

Motorola MBX860-001B

Motorola MBX860-001C

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Motorola MBX860-004B

Motorola MCP750-1222

Motorola MCP750-1222A

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