CN102221292B - 步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置及其使用方法 - Google Patents

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本发明涉及以处理出炉料的路径为特征的步进式加热炉领域，具体为一种步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置及其使用方法。一种步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置，包括激光检测器(1)和可编程控制器(5)等，其特征是：还包括流量控制器(6)和线性位移传感器(7)，流量控制器(6)和线性位移传感器(7)都通过信号线连接可编程控制器(5)。一种步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置的使用方法，包括激光检测器(1)检测板坯状态，其特征是：可编程控制器(5)时刻接收板坯状态信息和步进梁(2)的位移信息。本发明炉长利用率高，出钢节奏快，运行稳定。

Description

步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及以处理出炉料的路径为特征的步进式加热炉领域，具体为一种步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置及其使用方法。
背景技术
随着现代化工业生产对刚才需求量的日益增加，加热炉在现代热轧厂中发挥着越来越重要的作用。在连续式加热技术中，步进式加热炉应用范围最广。步进式加热炉工作时，通过步进梁的步进运动将板坯从装料侧向出料侧传送，步进梁由活动梁和固定梁组成，步进运动时，提升缸将活动梁提升至上位，再由平移缸推动活动梁前进，带动板坯向加热炉的出料端传送。出料端靠近炉门处装有激光检测器，当炉内最前一块板坯前沿到达激光检测点时，激光检测到板坯到达，可编程控制器控制步进梁停止动作，并记录此块板坯的出料停止位即板坯的前沿位置，以实现出钢机的行程计算、炉内板坯位置跟踪系统数值修正等功能。目前，针对板坯出料停止位的控制方法，主要为整步运行法，如图1所示，板坯10在加热炉内沿空心箭头所示向炉门11处输送，当最前一块板坯10的前沿到达激光检测点即a处位置时，激光检测器1检测到板坯10的位置，而步进梁仍维持正常运行，继续向前输送板坯10，直到完成当前步进周期后步进梁才停止，此时板坯10能够到达的极限位置即b点，距离为S，通常S为步进梁的步长。这种控制方法虽然可确保步进梁运行的稳定性以及板坯定位的可靠性，但存在如下缺点：1. 由于板坯前沿到达激光检测点时，活动梁仍需继续前进，直到完成当前步进周期后才能停止，使出钢节奏变慢，影响轧机的轧制节奏；2. 从安全角度考虑，激光检测点至出料炉门之间的距离需满足如下关系：D≥L+S，式中：D为激光检测点至出料炉门的距离，L为板坯极限停止位至出料炉门的安全距离，S为步进梁的步长。显然由于等待步进梁完成一个步进周期的原因，S距离这段有效炉长被白白浪费，降低了加热炉的加热效率，增加能源消耗。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种延长出料端有效炉长、炉内加热效率高、加热炉出钢节奏快步进炉控制装置，本发明公开了一种步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置及其使用方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置，包括激光检测器、步进梁、平移缸、流体源和可编程控制器，平移缸的活塞和步进梁连接，平移缸通过管路和流体源连接，激光检测器通过信号线连接可编程控制器，其特征是：还包括流量控制器和线性位移传感器，流量控制器串联在连接平移缸和流体源的管路上，流量控制器选用比例阀或比例变量泵，平移缸的活塞和线性位移传感器连接，流量控制器和线性位移传感器都通过信号线连接可编程控制器。
所述的步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置的使用方法，包括激光检测器检测板坯状态，当激光检测器处于导通状态时维持步进梁的当前工作状态，当激光检测器检测到板坯前沿处于截止状态时，可编程控制器根据步进梁的运动状态调整减速点的位置最终使其停止运行，其特征是：还包括如下步骤：
步进梁在传送板坯的过程中，可编程控制器时刻接收由激光检测器传输来的板坯状态信息和线性位移传感器传输来的步进梁的位移信息，可编程控制器根据线性位移传感器传输来的步进梁的位移信息自动输出模拟量信号A以及速度变化率k给流量控制器实现步进梁的调速，模拟量信号A对应步进梁的平移速度有两种情况，分别是高速时A=A1和低速时A=A2（A1＞A2），步进梁到达减速点时，模拟量信号由A1变为A2，到达停止点后由A2变为零，最终使步进梁停止；速度变化率k有三种情况，分别是步进梁加速时k为正值、步进梁减速时k为负值和步进梁匀速时k=0；当激光检测器处于导通状态时，此时维持步进梁的当前工作状态，当激光检测器检测到板坯前沿处于截止状态时，此时可编程控制器作如下判断：如果k≥0且A=A1，说明此时板坯处于加速或高速状态，则可编程控制器立刻调整减速点至激光检测器处，同时使k<0，A=A2，步进梁立刻减速直至停止；如果k＜0或A＜A1，说明此时板坯处于减速状态或低速状态，则可编程控制器控制步进梁完成当前步进周期后停止步进梁的运行；当步进梁停止运行后，可编程控制器记录板坯的前沿位置超过激光检测器的距离，从而完成调节过程。
本方法通过对板坯出料停止位实施动态调节，实现延长出料端有效炉长，提高炉内加热效率，同时提高加热炉出钢节奏的目的。
本发明通过移动加热炉内板坯前进时运动曲线的减速点位置，实现了板坯出料停止位的动态调节，本发明的有益效果如下所述：
1. 使用本发明，激光检测点与出料炉门之间的距离只需考虑运动曲线减速段的位移，即满足下式：D≥L+S1，式中：D为激光检测点至出料炉门的距离，L为板坯极限停止位至出料炉门的安全距离，S1为运动曲线的减速段位移。一般S1≈                                                ，S为步进梁的步长，因此出料端可延长S的有效炉长。当步长S=500mm时，可延长有效炉长375mm左右，提高了炉长利用率，大大降低能耗。
2. 使用本发明，板坯到达激光检测点后向前运行的距离减少，使板坯到达出料停止位的时间减少，可以加快加热炉的出钢节奏，在高产量的生产节奏下，本技术的优势更加明显；
3. 使用本发明，可确保步进梁运行的稳定性以及板坯定位的可靠性。
附图说明
图1是现有技术整步运行法控制板坯出料停止位的示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明使用时的流程图；
图4是本发明控制板坯出料停止位的示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置，包括激光检测器1、步进梁2、平移缸3、流体源4、可编程控制器5、流量控制器6和线性位移传感器7，如图2所示，具体结构是：平移缸3的活塞和步进梁2连接，平移缸3通过管路和流体源4连接，激光检测器1通过信号线连接可编程控制器5，流量控制器6串联在连接平移缸3和流体源4的管路上，流量控制器6选用比例阀或比例变量泵，平移缸3的活塞和线性位移传感器7连接，流量控制器6和线性位移传感器7都通过信号线连接可编程控制器5。
本实施例使用时，如图3所示，包括激光检测器1检测板坯状态，当激光检测器1处于导通状态时维持步进梁2的当前工作状态，当激光检测器1检测到板坯11前沿处于截止状态时，可编程控制器5根据步进梁2的运动状态调整减速点的位置最终使其停止运行，步进梁2在传送板坯10的过程中，可编程控制器5时刻接收由激光检测器1传输来的板坯状态信息和线性位移传感器7传输来的步进梁2的位移信息，可编程控制器5根据线性位移传感器7传输来的步进梁2的位移信息自动输出模拟量信号A以及速度变化率k给流量控制器6实现步进梁2的调速，模拟量信号A对应步进梁2的平移速度有两种情况，分别是高速时A=A1和低速时A=A2（A1＞A2），步进梁到达减速点时，模拟量信号由A1变为A2，到达停止点后由A2变为零，最终使步进梁停止；速度变化率k有三种情况，分别是步进梁2加速时k为正值、步进梁2减速时k为负值和步进梁2匀速时k=0。
当激光检测器1处于导通状态时，此时维持步进梁2的当前工作状态，当激光检测器2检测到板坯11前沿处于截止状态时，此时可编程控制器5作如下判断：如果k≥0且A=A1，说明此时板坯处于加速或高速状态，则可编程控制器5立刻调整减速点至激光检测器1处，同时使k＜0，A=A2，步进梁立刻减速直至停止；如果k＜0或A＜A1，说明此时板坯处于减速状态或低速状态，则可编程控制器5控制步进梁2完成当前步进周期后停止步进梁2的运行。
当步进梁2停止运行后，可编程控制器5记录板坯的前沿位置超过激光检测器1的距离，调节过程结束。
如图4所示，板坯10在加热炉内沿空心箭头所示向炉门11处输送，当最前一块板坯10的前沿到达激光检测点即a处位置时，激光检测器1检测到板坯10的位置，b点是板坯10的停止位置，S1是使用本发明时板坯10的移动距离。使用本发明，激光检测点与出料炉门之间的距离只需考虑运动曲线减速段的位移，即满足下式：D≥L+S1，式中：D为激光检测点至出料炉门的距离，L为板坯极限停止位至出料炉门的安全距离，S1为运动曲线的减速段位移。一般S1≈，S为步进梁的步长，因此出料端可延长S的有效炉长。

Claims (1)

1.一种步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置的使用方法，所述的步进式加热炉板坯出料停止位动态调节装置包括激光检测器(1)、步进梁(2)、平移缸(3)、流体源(4)和可编程控制器(5)，平移缸(3)的活塞和步进梁(2)连接，平移缸(3)通过管路和流体源(4)连接，激光检测器(1)通过信号线连接可编程控制器(5)，还包括流量控制器(6)和线性位移传感器(7)，流量控制器(6)串联在连接平移缸(3)和流体源(4)的管路上，流量控制器(6)选用比例阀或比例变量泵，平移缸(3)的活塞和线性位移传感器(7)连接，流量控制器(6)和线性位移传感器(7)都通过信号线连接可编程控制器(5)；
使用时，包括激光检测器(1)检测板坯状态，当激光检测器(1)处于导通状态时维持步进梁(2)的当前工作状态，当激光检测器(1)检测到板坯(11)前沿处于截止状态时，可编程控制器(5)根据步进梁(2)的运动状态调整减速点的位置最终使其停止运行，其特征是：还包括如下步骤：
步进梁(2)在传送板坯(10)的过程中，可编程控制器(5)时刻接收由激光检测器(1)传输来的板坯状态信息和线性位移传感器(7)传输来的步进梁(2)的位移信息，可编程控制器(5)根据线性位移传感器(7)传输来的步进梁(2)的位移信息自动输出模拟量信号A以及速度变化率k给流量控制器(6)实现步进梁(2)的调速，模拟量信号A对应步进梁(2)的平移速度有两种情况，分别是高速时A=A1和低速时A=A2（A1＞A2），步进梁到达减速点时，模拟量信号由A1变为A2，到达停止点后由A2变为零，最终使步进梁停止；速度变化率k有三种情况，分别是步进梁(2)加速时k为正值、步进梁(2)减速时k为负值和步进梁(2)匀速时k=0；
当激光检测器(1)处于导通状态时，此时维持步进梁(2)的当前工作状态，当激光检测器(2)检测到板坯(11)前沿处于截止状态时，此时可编程控制器(5)作如下判断：如果k≥0且A=A1，则可编程控制器(5)立刻调整减速点至激光检测器(1)处，同时使k<0，A=A2，步进梁立刻减速直至停止；如果k＜0或A＜A1，则可编程控制器(5)控制步进梁(2)完成当前步进周期后停止步进梁(2)的运行；
当步进梁(2)停止运行后，可编程控制器(5)记录板坯的前沿位置超过激光检测器(1)的距离。
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