專利名稱：軋鋼機往復運動小車的位置控制系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于軋鋼電氣控制系統，特別是軋鋼機的往復直線運動小車的位置控制系統。
目前的軋鋼機往復直線運動小車的位置控制系統一般采用如下的控制方式1.有觸點式的行程開關此種控制方式具有線路簡單、投資少的優點，但是定位精度低，調整不方便，特別是鏈條拉斷后，“大調”十分不方便。
2.無觸點式行程開關此種控制方式克服了有觸點式行程開關磨損大的缺陷，其它沒有改變。
3.旋轉變壓器由于旋轉變壓器的輸出電壓與其旋轉的角度成特定的函數關系，用專用的電子線路或計算機處理該信號即可獲得表征小車位置的電信號，并以此作為系統的控制信號。由于旋轉變壓器軸轉動范圍為±180度，一般需用高精度減速機，因而導致費用較高，如采用低精度減速機，則檢測精度較低。用專用電子線路或計算機處理旋轉變壓器的模擬信號也分別存在著設備通用性差和設備復雜、對維護工人素質要求高的問題。
4.光電編碼器與計算機位置控制系統光電編碼器輸出的脈沖數或數字量隨其轉軸角度線性變化，因而將此信號輸入計算機即可獲得小車的位置信號。此系統位置控制精度高，調整方便，抗干擾能力強。但是計算機系統較復雜，對維護工人素質要求高，計算機程序不易閱讀，普通電工難以維護。
本發明的目的在于采用雙式光電編碼器檢測小車位置和PLC進行數據處理而提供一種定位精度高，投資少，編程簡單，便于維護的小車位置控制系統。
本發明的另一個目的是為所采用有PLC提供一套控制軟件，實現對小車前進或后退停車位置的準確控制。
按照本發明的軋鋼機往復運動小車的位置控制系統，由連接在小車鏈輪上的雙相(A、B)增量式編碼器、高速計數模塊、C200H系列PLC及多點動態輸出模塊、LED顯示器所構成。編碼器的脈沖信號通過電纜與PLC母板上的高速計數模塊相連接，該高速計數模塊通過總線與PLC機相連接，PLC機的各種輸出信號通過LED顯示器顯示出來，并通過各種繼電器對小車運動狀態和停車位置進行控制。
按照本發明，由雙相(A、B)增量式編碼器檢測小車位置，所測得的脈沖信號送入PLC母板上的高速計數模塊，由其內部的CPU自動進行計數和判向處理。小車前進時，CPU做加法計數，后退時做減法計數。將當前的計數值與PLC中的DM單元所存貯的設定值做比較運算。如果小車前進，則執行前進程序流程，若當前計數值小于減速設定值，則小車繼續前進；如果當前值等于或大于減速設定值，則小車減速前進。若當前計數值達到等于或大于停車設定值，則小車停止前進。如果小車后退，則執行小車后退流程；若當前計數值大于減速設定值，則小車繼續后退；如果當前計數值小于或等于減速設定值，則小車減速后退；若當前設定值小于或等于停車設定值，則小車停止后退。
本發明的小車停位控制系統具有停位準確，編程簡單易讀，投資比計算機系統少，維護方便，設備運行可靠。適用于中小車型無縫鋼管廠往復運行小車的位置控制，也適用于其它行業往復運動小車的位置控制。
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的電氣原理框圖。
圖2是PLC控制軟件框圖。
如圖1所示，本發明的往復運動小車的位置控制系統，由連接在小車鏈輪(圖中未示出)上的雙相(A、B)增量式編碼器G通過電纜與PLC機母板上的高速計數模塊相連接。高速計數模塊通過總線與PLC機相連接，高速計數模塊的輸出端接到LED顯示器，PLC機的輸出端分別按到前進繼電器JZ、后退繼電器JF、高速繼電器JG、低速繼電器JD。
按照本發明，分別將前進減速設定值，前進停車設定值，后退減速設定值，后退停車設定值裝入PLC的MD中，將控制軟件裝入到PLC中。由雙相增量式光電編碼器檢測小車位置，其脈沖信號送入PLC高速計數模塊，由其內部的CPU自動進行計數和判向處理，小車前進時，CPU作加法計數，后退時做減法計數。控制軟件將當前計數值與存貯在PLC中的DM中的減速設定值或停車設定值做比較，比較結果分別送到各個繼電器，進行前進、后退、高速、低速和停機控制。當前計數值顯示在LED顯示器上。
如圖2所示，在PLC的主存貯器中所存貯控制小車運動的控制軟件的控制流程為1.小車開車后根據編碼器所檢測到信號判定小車是前進還是后退。
2.如果小車是前進運動，則將當前計數值與減速設定值相比較，如果當前計數值小于減速設定值，則小車繼續高速前進。
3.如果當前計數值等于或大于減速設定值，則小車減速前進。
4.再將當前的計數值與停車設定值相比較，如果當前計數值小于停車設定值，則小車繼續低速前進。
5.如果當前計數值等于或大于停車設定值，則小車停止前進，程序結束。
6.如果開車后判定小車是后退運動，則將當前計數值與減速設定值相比較，如果當前計數值大于減速設定值，則小車繼續高速后退。
7.如果當前計數值小于或等于減速設定值，則小車減速后退。
8.再將當前計數值與停車設定值相比較，如果當前計數值大于停車設定值，則小車繼續低速后退。
9.如果當前計數值等于或小于停車設定值，則小車停止后退，程序結束。
在某無縫鋼管廠φ100軋機中采用本發明的往復運動小車位置控制系統，其中的PLC采用C200H系列PLC機，控制效果好，操作方便，維護簡單。
權利要求
1.一種由編碼器和繼電器所組成的往復運動小車位置控制系統，其特征在于由連接在小車鏈輪上的雙相(A、B)增量式編碼器C通過電纜與PLC機母板上的高速計數模塊相連接，高速計數模塊通過總線與PLC機相連接，高速計數模塊的輸出端連接到LED顯示器，PLC機的輸出端分別接到前進繼電器JZ、后退繼電器JF、高速繼電器JG、低速繼電器JD。
2.一種利用權利要求1所述的往復運動小車位置控制系統的控制方法，其特征在于分別將前進減速設定值，前進停車設定值，后退減速設定值，后退停車設定值裝入PLC的MD中，由裝入到PLC的控制軟件將由高速計數器模件計數的當前計數值與存貯在PLC中的DM中的減速設定值或停車設定值作比較，將當前計數值顯示在LED顯示器上，將比較結果分別送到各個繼電器，進行前進、后退、高速、低速和停機控制。
3.根據權利要求2的控制方法，其特征在于所述的控制軟件的控制流程為1)小車開車后，根據編碼器所檢測的信號判定小車是前進還是后退；2)如果小車是前進運動，則將當前的計數值與減速設定值相比較，如果當前計數值小于設定值，則小車繼續高速前進；3)如果當前計數值等于或大于設定值，則小車減速前進；4)再將當前的計數值與停車設定值相比較，如果當前計數值小于停車設定值，則小車繼續低速前進；5)如果當前計數值等于或大于停車設定值，則小車停止前進，程序結束；6)如果開車后判定小車是后退運動，則將當前計數值與減速設定值相比較，如果當前計數值大于減速設定值，則小車繼續高速后退；7)如果當前計數值小于或等于減速設定值，則小車減速后退；8)再將當前計數值與停車設定值相比較，如果當前計數值大于停車設定值，則小車繼續低速后退；9)如果當前計數值等于或小于停車設定值，則小車停止后退，程序結束。
全文摘要
本發明提供一種用于軋鋼機或其它機械設備中的往復運動小車的位置控制系統及相應的控制方法，這種控制系統由雙相(A、B)增量式編碼器、高速計數模塊、PLC機多點動態輸出模塊LED顯示器和前進、后退、高速、低速繼電器所組成。由編碼器檢測小車位置信號，計數器進行加或減計數，PLC通過控制軟件控制小車的前進、后退、高速、低速、停機和其它運動。本控制系統性能可靠，維護容易，操作簡單，造價較低，便于推廣應用。
文檔編號B21B37/00GK1125646SQ9411274
公開日1996年7月3日 申請日期1994年12月29日 優先權日1994年12月29日
發明者王向華, 李紹光, 李碩杰, 劉化文, 趙德祥 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司無縫鋼管廠