專利名稱：一種防止鋼卷抽芯控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于防止冷連軋機(jī)出口鋼卷卸卷時(shí)抽芯的控制裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
某冷軋廠的冷連軋機(jī)出口鋼卷卸卷采用軋機(jī)出口鋼卷可編程序邏輯控制器(簡(jiǎn)稱PLC)進(jìn)行控制，生產(chǎn)初期因鋼卷抽芯而出現(xiàn)頻繁掉卷事故，造成抽芯的主要原因是
1、卸卷小車升降液壓缸泄壓；
2、卷取機(jī)卷軸不縮徑或縮徑慢；
3、卷取機(jī)卷軸不反轉(zhuǎn)；
4、鋼卷內(nèi)徑板型不好造成內(nèi)徑卡在卷軸上導(dǎo)致鋼卷抽芯出塔型等。造成的后果是當(dāng)鋼卷抽芯后輪盤卷取無法判別鋼卷是否抽芯，卸卷小車離開輪盤卷取區(qū)域后，輪盤卷取自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將抽芯的鋼卷拽掉，導(dǎo)致掉卷事故的發(fā)生，對(duì)設(shè)備和人身安全形成了極大地威脅。由于原PLC程序中沒有與防止鋼卷抽芯相關(guān)的控制程序，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在機(jī)組設(shè)計(jì)之初也沒有相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備，因而如何防止鋼卷抽芯成為了一個(gè)十分棘手而又亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種簡(jiǎn)單實(shí)用，便于操作，無需更多投資，便可有效減少鋼卷抽芯，避免掉卷事故，保證設(shè)備和人身安全的防止鋼卷抽芯控制裝置及其控制方法。為此，本發(fā)明所采取的解決方案是
一種防止鋼卷抽芯控制裝置，包括卸卷車走行碼盤、衛(wèi)星站及軋機(jī)出口鋼卷可編程序邏輯控制器即PLC，其特征在于
(1)、在軋機(jī)出口輪盤卷取出口側(cè)安裝一臺(tái)激光測(cè)距儀，激光測(cè)距儀電源線連接衛(wèi)星站內(nèi)的24V電源，激光測(cè)距儀通過反饋線與衛(wèi)星站內(nèi)的數(shù)字量輸入模塊(簡(jiǎn)稱DI模塊)連接，DI模塊通過網(wǎng)絡(luò)連接軋機(jī)出口鋼卷PLC ；
(2)、在軋機(jī)出口鋼卷PLC內(nèi)增設(shè)鋼卷防抽芯控制程序和抽芯報(bào)警控制程序；
(3)、在軋機(jī)主控臺(tái)上分別安裝一聲光報(bào)警燈和復(fù)位按鈕，聲光報(bào)警燈和復(fù)位按鈕與PLC內(nèi)抽芯報(bào)警控制程序連接；
(4)、在軋機(jī)主控臺(tái)上安裝一卸卷車運(yùn)行手動(dòng)按鈕，卸卷車運(yùn)行手動(dòng)按鈕與PLC內(nèi)鋼卷防抽芯控制程序連接。一種使用上述防止鋼卷抽芯控制裝置的控制方法，其具體方法及控制過程為
(I )、帶鋼剪切后卸卷車進(jìn)行正常卸卷，此時(shí)激光測(cè)距儀處于工作狀態(tài)；
(2)、當(dāng)卸卷車卸卷過程中激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯信號(hào)時(shí)，激光測(cè)距儀通過DI模塊將檢測(cè)到的鋼卷抽芯信號(hào)輸送至軋機(jī)出口鋼卷PLC ；
(3)、軋機(jī)出口鋼卷PLC內(nèi)的鋼卷防抽芯控制程序?qū)⑿毒碥囎咝写a盤實(shí)際計(jì)數(shù)值與設(shè)定距離2. 2米做比較，通過程序邏輯運(yùn)算判斷鋼卷車所處的位置，卸卷車在O — 2. 2米之間，如果激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯，則程序指令卸卷小車停止，同時(shí)輪盤卷取機(jī)亦停止旋轉(zhuǎn);
(4)、與此同時(shí)，當(dāng)激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯時(shí)，PLC內(nèi)抽芯報(bào)警控制程序?qū)⒓す鉁y(cè)距儀反饋信號(hào)與卸卷車走行碼盤實(shí)際計(jì)數(shù)值比較結(jié)果引入到觸發(fā)器中，并觸發(fā)軋機(jī)主控臺(tái)上的聲光報(bào)警燈閃爍報(bào)警，通知操作人員作出判斷和處理；操作人員按下復(fù)位按鈕即可消除報(bào)警；
(5)、操作人員對(duì)鋼卷抽芯情況進(jìn)行判斷和處理如果鋼卷抽芯不嚴(yán)重，則操作人員按下卸卷車運(yùn)行按鈕，使卸卷車?yán)^續(xù)運(yùn)行完成卸卷；如果抽芯嚴(yán)重，則操作人員按下卸卷車運(yùn)行按鈕，將卸卷車自動(dòng)運(yùn)行改為手動(dòng)運(yùn)行，通過手動(dòng)卸卷將抽芯嚴(yán)重的鋼卷從卷軸上卸下。本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明簡(jiǎn)單實(shí)用，便于操作和控制，在無需添置更多設(shè)備和增加投入的情況下，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼卷抽芯現(xiàn)象進(jìn)行有效控制，從而避免由于抽芯而導(dǎo)致的鋼卷掉落事故，消除設(shè)備損壞和人身傷害事故的發(fā)生，提高設(shè)備的運(yùn)行效率，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。同時(shí)，減少事故處理的工作量，提高鋼卷的質(zhì)量合格率和成材率。
圖I為防止鋼卷抽芯控制裝置結(jié)構(gòu)框圖。圖2為防止鋼卷抽芯控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式由圖I可見，本發(fā)明之防止鋼卷抽芯控制裝置主要是由卸卷車、卸卷車走行碼盤、衛(wèi)星站、軋機(jī)出口鋼卷PLC、激光測(cè)距儀、聲光報(bào)警燈、復(fù)位按鈕及卸卷車運(yùn)行手動(dòng)按鈕所構(gòu)成。即本發(fā)明充分利用原有的卸卷車、卸卷車走行碼盤、衛(wèi)星站和軋機(jī)出口鋼卷PLC，并在此基礎(chǔ)上增設(shè)了一系列相應(yīng)的軟件程序和硬件設(shè)置。I、在軋機(jī)出口輪盤卷取出口側(cè)安裝一臺(tái)激光測(cè)距儀，激光測(cè)距儀電源線引至附近ET200衛(wèi)星站內(nèi)的24V電源；將激光測(cè)距儀信號(hào)反饋線引入ET200衛(wèi)星站的DI模塊內(nèi)，使激光測(cè)距儀反饋信號(hào)通過DI模塊進(jìn)入到ET200衛(wèi)星站。同時(shí)，DI模塊通過網(wǎng)絡(luò)連接軋機(jī)出口鋼卷PLC，通過衛(wèi)星站與PLC主站之間的prof ibus-DP網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)傳輸?shù)絇LC主站的CPU內(nèi)進(jìn)行處理。2、在軋機(jī)出口鋼卷PLC內(nèi)增設(shè)鋼卷防抽芯控制程序和抽芯報(bào)警控制程序。編程時(shí)，首先確定卸卷車離開輪盤卷取區(qū)域的位置，因?yàn)樵撐恢檬菦Q定輪盤是否旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵位置，當(dāng)卸卷車在0-2. 2米之間時(shí)，輪盤卷取不具備旋轉(zhuǎn)條件；當(dāng)小車在2. 2米以外時(shí)，輪盤卷取具備旋轉(zhuǎn)條件，正常旋轉(zhuǎn)。如果此時(shí)鋼卷抽芯，輪盤卷取正常旋轉(zhuǎn)，就會(huì)造成鋼卷掉落，損壞設(shè)備，因此該位置是一個(gè)非常關(guān)鍵的位置。將卸卷車走行碼盤計(jì)數(shù)引入到程序中，然后和固定值2. 2米做比較，當(dāng)碼盤計(jì)數(shù)大于2. 2米時(shí)，程序輸出，輸出結(jié)果和激光測(cè)距儀的反饋信號(hào)做與邏輯關(guān)系，然后將結(jié)果反送到輪盤卷取運(yùn)行條件里。其目的是當(dāng)卸卷車行進(jìn)到O — 2. 2米之間，并且激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯后使輪盤卷取的旋轉(zhuǎn)條件不滿足，從而達(dá)到當(dāng)鋼卷抽芯時(shí)不讓輪盤卷取旋轉(zhuǎn)的目的。
3、在軋機(jī)主控臺(tái)上分別安裝一聲光報(bào)警燈和復(fù)位按鈕，聲光報(bào)警燈和復(fù)位按鈕與PLC內(nèi)抽芯報(bào)警控制程序連接。利用卸卷小車走行碼盤計(jì)數(shù)和2. 2米做比較，如果大于2. 2米，則比較結(jié)果和激光測(cè)距儀反饋信號(hào)做與邏輯關(guān)系，結(jié)果引入到SR觸發(fā)器中進(jìn)行觸發(fā)，觸發(fā)結(jié)果連接聲光報(bào)警燈進(jìn)行報(bào)警。同時(shí)，將主控復(fù)位按鈕信號(hào)通過PLC引入到程序中，連接到SR觸發(fā)器復(fù)位點(diǎn)上對(duì)聲光報(bào)警燈的報(bào)警進(jìn)行復(fù)位。4、在軋機(jī)主控臺(tái)上安裝一卸卷車運(yùn)行手動(dòng)按鈕，卸卷車運(yùn)行手動(dòng)按鈕與PLC內(nèi)鋼卷防抽芯控制程序連接。卸卷車自動(dòng)運(yùn)行按鈕可以起到手自動(dòng)切換作用，其目的是當(dāng)鋼卷抽芯嚴(yán)重時(shí)生產(chǎn)操作人員可直接手動(dòng)操作卸卷車進(jìn)行卸卷；如果鋼卷抽芯不嚴(yán)重時(shí)，生產(chǎn)操作人員可按下該按鈕，使卸卷車順序控制條件滿足，卸卷車能夠繼續(xù)卸卷。本發(fā)明防止鋼卷抽芯控制方法的具體控制過程(見圖2)為
I、帶鋼剪切后卸卷車進(jìn)行正常卸卷，卸卷車向步進(jìn)梁方向移動(dòng)，此時(shí)激光測(cè)距儀進(jìn)入工作狀態(tài)，對(duì)卸卷車位置及卸卷過程進(jìn)行全程檢測(cè)和反饋。2、當(dāng)卸卷車卸卷過程中激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯信號(hào)時(shí)，激光測(cè)距儀通過DI模塊將檢測(cè)到的鋼卷抽芯信號(hào)輸送至軋機(jī)出口鋼卷PLC。3、軋機(jī)出口鋼卷PLC內(nèi)的鋼卷防抽芯控制程序?qū)⑿毒碥囎咝写a盤實(shí)際計(jì)數(shù)值與設(shè)定距離2. 2米做比較，當(dāng)比較結(jié)果大于2. 2米時(shí)，卸卷車?yán)^續(xù)向步進(jìn)梁方向移動(dòng)，并進(jìn)行卸卷；當(dāng)比較結(jié)果小于2. 2米時(shí)，即在O — 2. 2米之間，如果激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯，鋼卷防抽芯控制程序?qū)⒈容^結(jié)果與激光測(cè)距儀反饋信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，判斷鋼卷車所處的位置。然后使卸卷車運(yùn)行條件不滿足，則程序指令卸卷車停止，同時(shí)輪盤卷取機(jī)亦停止旋轉(zhuǎn)。4、與此同時(shí)，當(dāng)激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯時(shí)，PLC內(nèi)抽芯報(bào)警控制程序?qū)⒓す鉁y(cè)距儀反饋信號(hào)與卸卷車走行碼盤實(shí)際計(jì)數(shù)值比較結(jié)果引入到觸發(fā)器中，并觸發(fā)軋機(jī)主控臺(tái)上的聲光報(bào)警燈閃爍報(bào)警，通知操作人員作出判斷和處理；操作人員按下復(fù)位按鈕即可消除報(bào)警。5、操作人員對(duì)鋼卷抽芯情況進(jìn)行判斷和處理如果鋼卷抽芯不嚴(yán)重，則操作人員按下卸卷車運(yùn)行按鈕，使卸卷車?yán)^續(xù)運(yùn)行完成卸卷；如果抽芯嚴(yán)重，則操作人員按下卸卷車運(yùn)行按鈕，將卸卷車自動(dòng)運(yùn)行改為手動(dòng)運(yùn)行，通過手動(dòng)卸卷將抽芯嚴(yán)重的鋼卷從卷軸上卸下。
權(quán)利要求
1.一種防止鋼卷抽芯控制裝置，包括卸卷車走行碼盤、衛(wèi)星站及軋機(jī)出口鋼卷可編程序邏輯控制器即PLC，其特征在于 (1)、在軋機(jī)出口輪盤卷取出口側(cè)安裝一臺(tái)激光測(cè)距儀，激光測(cè)距儀電源線連接衛(wèi)星站內(nèi)的24V電源，激光測(cè)距儀通過反饋線與衛(wèi)星站內(nèi)的數(shù)字量輸入模塊即DI模塊連接，DI模塊通過網(wǎng)絡(luò)連接軋機(jī)出口鋼卷PLC ； (2)、在軋機(jī)出口鋼卷PLC內(nèi)增設(shè)鋼卷防抽芯控制程序和抽芯報(bào)警控制程序； (3)、在軋機(jī)主控臺(tái)上分別安裝一聲光報(bào)警燈和復(fù)位按鈕，聲光報(bào)警燈和復(fù)位按鈕與PLC內(nèi)抽芯報(bào)警控制程序連接； (4)、在軋機(jī)主控臺(tái)上安裝一卸卷車運(yùn)行手動(dòng)按鈕，卸卷車運(yùn)行手動(dòng)按鈕與PLC內(nèi)鋼卷防抽芯控制程序連接。
2.一種使用權(quán)利要求I所述防止鋼卷抽芯控制裝置的控制方法，其特征在于，具體方法及控制過程為 (I )、帶鋼剪切后卸卷車進(jìn)行正常卸卷，此時(shí)激光測(cè)距儀處于工作狀態(tài)； (2)、當(dāng)卸卷車卸卷過程中激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯信號(hào)時(shí)，激光測(cè)距儀通過DI模塊將檢測(cè)到的鋼卷抽芯信號(hào)輸送至軋機(jī)出口鋼卷PLC ； (3)、軋機(jī)出口鋼卷PLC內(nèi)的鋼卷防抽芯控制程序?qū)⑿毒碥囎咝写a盤實(shí)際計(jì)數(shù)值與設(shè)定距離2. 2米做比較，通過程序邏輯運(yùn)算判斷鋼卷車所處的位置，在O — 2. 2米之間，如果激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯，則程序指令卸卷小車停止，同時(shí)輪盤卷取機(jī)亦停止旋轉(zhuǎn)； (4)、與此同時(shí)，當(dāng)激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯時(shí)，PLC內(nèi)抽芯報(bào)警控制程序?qū)⒓す鉁y(cè)距儀反饋信號(hào)與卸卷車走行碼盤實(shí)際計(jì)數(shù)值比較結(jié)果引入到觸發(fā)器中，并觸發(fā)軋機(jī)主控臺(tái)上的聲光報(bào)警燈閃爍報(bào)警，通知操作人員作出判斷和處理；操作人員按下復(fù)位按鈕即可消除報(bào)警； (5)、操作人員對(duì)鋼卷抽芯情況進(jìn)行判斷和處理如果鋼卷抽芯不嚴(yán)重，則操作人員按下卸卷車運(yùn)行按鈕，使卸卷車?yán)^續(xù)運(yùn)行完成卸卷；如果抽芯嚴(yán)重，則操作人員按下卸卷車運(yùn)行按鈕，將卸卷車自動(dòng)運(yùn)行改為手動(dòng)運(yùn)行，通過手動(dòng)卸卷將抽芯嚴(yán)重的鋼卷從卷軸上卸下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種防止鋼卷抽芯控制裝置及其控制方法，在輪盤卷取出口側(cè)安裝激光測(cè)距儀，并通過DI模塊與設(shè)有鋼卷防抽芯和報(bào)警控制程序的PLC連接；在主控臺(tái)上安裝聲光報(bào)警燈、復(fù)位按鈕及卸卷車運(yùn)行手動(dòng)按鈕。防抽芯控制程序接收到鋼卷抽芯信號(hào)時(shí)，將走行碼盤計(jì)數(shù)值與設(shè)定距離做比較，當(dāng)卸卷車上的鋼卷在0－2.2米之間，如果激光測(cè)距儀檢測(cè)到鋼卷抽芯，程序指令卸卷小車及輪盤卷取機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)觸發(fā)聲光報(bào)警燈報(bào)警，若抽芯不嚴(yán)重，則卸卷車?yán)^續(xù)完成卸卷；如抽芯嚴(yán)重，則通過手動(dòng)進(jìn)行卸卷。本發(fā)明無需增加投入，可避免抽芯導(dǎo)致的鋼卷掉落事故，消除設(shè)備和人身安全隱患，提高鋼卷的質(zhì)量合格率和成材率，保證生產(chǎn)的順行。
文檔編號(hào)G05B19/05GK102974653SQ20111025884
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者宋林, 李研 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司