CN104181852A - 蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法，本方法涉及蓄热式步进加热炉装钢领域，本方法本发明采用延时来装钢定位，定位时间短，定位精确。

Description

蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法
技术领域
本发明涉及蓄热式步进加热炉装钢领域，特别涉及一种蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法。
背景技术
目前，蓄热式步进加热炉的装钢控制一般有2种方式：一种利用光电开关定位控制，该控制方式是在入炉门附近安装一个光电开关，当钢坯头部被该光电开关检测到后，炉内辊道高速运行时间T1后，炉内辊道减速至低速运行时间T2后停止，来完成钢坯在装炉辊道上的定位。时间T1和T2由现场调试确定。由于钢坯在允许范围内有不同程度的弯曲，且钢坯在辊道运行时打滑，在辊道上打滑的程度也不同，辊道运行时间越长，打滑距离越不可控，因此造成钢坯在入炉辊道上定位偏差大。另一种利用机械定位控制，该控制方式采用在炉内辊道尾部安装机械定位装置，当钢坯头部撞击机械定位装置时触动感应装置，发出信号给控制系统，控制系统接收到该信号后停止辊道完成定位。采用机械定位方式，钢坯跟定位装置是机械硬接触，振动大，定位装置容易损坏，更换率高；而且机械传动设备的振动传输需要时间，导致每根钢坯布料时辊道停止时间不一定相同，从而造成定位不精确。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法，本发明采用延时来装钢定位，定位时间短，定位精确。
本发明的技术方案是：一种蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法，包括步骤如下：
1）在炉外入炉辊道旁设置第一光电开关F1，在炉外入炉辊道和炉前自由辊之间设置第二光电开关F0，在加热炉入炉辊道控制系统内设置时间间隔T1和时间间隔T2；
2）高速启动炉外入炉辊道，将钢坯向加热炉输送，当钢坯头部到达第一光电开关F1位置时，若加热炉发出允许装钢信号且炉门打开到位，启动炉内入炉辊道高速运行，炉外入炉辊道继续高速运行，执行步骤4）；若加热炉没有发出允许装钢信号，炉外入炉辊道由高速转为低速运行时间T1后停止，将钢坯停在第一光电开关F1与第二光电开关F0之间等待装钢，执行步骤3）；
3）当加热炉发出允许装钢信号，炉外入炉辊道和炉内入炉辊道高速运行，执行步骤4）；
4）当钢坯尾部经过第二光电开关F0位置时，炉内入炉辊道立刻低速运行，布料开始，炉内入炉辊道低速运行时间T2后停止；
5）推钢机将钢坯在炉内入炉辊道上推正，布料完成。
步骤2）中当加热炉没有允许装钢信号且钢坯头部到达F0位置时，炉外入炉辊道立刻制动停止。
所述炉外入炉辊道和炉内入炉辊道高速为1m/s，炉外入炉辊道低速为0.4m/s，炉内入炉辊道低速为0.2m/s。
步骤1）所述的时间间隔T2为4~6S。
步骤1）所述的时间间隔T1为4S。
第一光电开关F1距离加热炉炉门5m，第二光电开关F0距离加热炉炉门1m。
本发明的有益效果是：本发明通过第一光电开关和第二光电开关配合实现延时装钢定位，无论钢坯在辊道上打滑的程度怎样，都不会影响钢坯在入炉辊道上的定位，定位精确，且定位时间短，有效减少钢坯打滑造成的误差。本发明没有机械硬接触，避免了机械定位的若干问题。
下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的钢坯入炉布料流程图；
图2为本发明的光电开关布置示意图；
图3为本发明的炉内钢坯分布图；
图4为本发明加热炉入炉辊道控制系统的电路原理图。
具体实施方式
参见图1至图4，一种蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法，包括步骤如下：
1）在炉外入炉辊道旁设置第一光电开关F1，在炉外入炉辊道和炉前自由辊之间设置第二光电开关F0，在加热炉入炉辊道控制系统内设置时间间隔T1和时间间隔T2；
2）高速启动炉外入炉辊道，将钢坯向加热炉输送，当钢坯头部到达第一光电开关F1位置时，若加热炉发出允许装钢信号且炉门打开到位，炉外入炉辊道继续高速运行，炉内入炉辊道高速运行，执行步骤4）；若加热炉没有发出允许装钢信号，炉外入炉辊道由高速转为低速运行时间T1后停止，将钢坯停在第一光电开关F1与第二光电开关F0之间等待装钢，执行步骤3）；
3）当加热炉发出允许装钢信号，炉外入炉辊道和炉内入炉辊道高速运行，执行步骤4）；
4）当钢坯尾部经过第二光电开关F0位置时，炉内入炉辊道立刻低速运行，布料开始，炉内入炉辊道低速运行时间T2后停止；
5）推钢机将钢坯推正，便于步进梁接钢，布料完成。
步骤2）中当加热炉没有允许装钢信号且钢坯头部到达F0位置时，炉外入炉辊道立刻制动停止。
当加热炉自动装钢时，步进梁开始运行正循环周期，当步进梁下降过中位（固定梁位置）时加热炉发出允许装钢信号，此时装钢炉门打开，开始步骤3）、4）、5）装钢布料，布料完成后，关闭装钢炉门，步进梁开始运行下一个正循环周期，将入炉辊道上的钢坯运到固定梁上，当步进梁下降过中位（固定梁位置）时加热炉再次发出允许装钢信号，开始下一次装钢布料。
当加热炉发出允许装钢信号且装钢炉门打开到位后，PLC通过通讯电缆发出信号给变频器控制辊道电机运行。
所述炉外入炉辊道和炉内入炉辊道高速为1m/s，炉外入炉辊道低速为0.4m/s，炉内入炉辊道低速为0.2m/s。
步骤1）所述的时间间隔T2为4~6S，由现场实际情况决定。
步骤1）所述的时间间隔T1为4S。
第一光电开关F1距离加热炉炉门5m，第二光电开关F0距离加热炉炉门1m。
本发明在实际应用中的加热炉炉内宽度为8.9m，F1距离加热炉炉门5m，F0距离加热炉炉门1m，方坯长度在6.4m-8.2m，炉内入炉辊道高速值为1m/s，炉内入炉辊道低速值为0.2m/s，每次入炉一支钢坯，出炉一支钢坯，要求钢坯在炉内入炉侧对齐，钢坯对齐侧距离入炉侧炉墙0.2m最多不超过0.3m。经过现场调试运行后，钢坯靠入炉侧对齐，时间T为5.5s，布料误差小于5cm。钢坯在炉内分布如附图3所示。
所述加热炉入炉辊道控制系统包括PLC、第一光电开关F1、第二光电开关F0、传动装置、炉外入炉辊道电机和炉内入炉辊道电机。本方法中使用西门子PLC，采用1个主站+5个从站的形式。主站包含电源模块（6ES7 407-0KA02-0AA0）、CPU（6ES7 414-2XK05-0AB0）以及通讯模块（6GK7 443-1EX20-0XE0），用于通讯及信号的处理；从站包含远程模块（6ES7 153-1AA03-0XB0），DI模块（6ES7 321-1BL00-0AA0）、DO模块（6ES7 322-1BL00-0AA0）、AI模块（6ES7 331-7KF02-0AB0）以及AO模块（6ES7 332-5HD01-0AB0），用于信号的采集并通过通讯传至主站。主站包含2条通讯网络，一条挂从站，一条挂传动装置（变频器）。传动装置（变频器）下面连接需要控制的电机，电机上装有编码器，将速度值反馈给传动装置（变频器）便于控制。装钢定位控制中，检测钢坯位置的第一光电开关F1、第二光电开关F0接入从站的DI模块，PLC通过传动装置（变频器）来控制炉外入炉辊道电机和炉内入炉辊道电机运行。当PLC的CPU接收到自动装钢信号，且步进梁运行下降过中位（固定梁位置）时，判断加热炉需要装钢，发出允许装钢信号，通过通讯控制传动装置使炉外入炉辊道和炉内入炉辊道高速运行，开始装钢，当从站的DI模块采集到从光电开关检测的钢坯尾部信号时，经过通讯传送至主站，CPU通过通讯控制传动装置（变频器）使炉内入炉辊道立刻低速运行，并根据实际情况延时时间T后停止炉内入炉辊道从而布料完成。

Claims (6)

1.一种蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法，其特征在于，包括步骤如下：
1）在炉外入炉辊道旁设置第一光电开关F1，在炉外入炉辊道和炉前自由辊之间设置第二光电开关F0，在加热炉入炉辊道控制系统内设置时间间隔T1和时间间隔T2；
2）高速启动炉外入炉辊道，将钢坯向加热炉输送，当钢坯头部到达第一光电开关F1位置时，若加热炉发出允许装钢信号且炉门打开到位，启动炉内入炉辊道高速运行，炉外入炉辊道继续高速运行，执行步骤4）；若加热炉没有发出允许装钢信号，炉外入炉辊道由高速转为低速运行时间T1后停止，将钢坯停在第一光电开关F1与第二光电开关F0之间等待装钢，执行步骤3）；
3）当加热炉发出允许装钢信号，炉外入炉辊道和炉内入炉辊道高速运行，执行步骤4）；
4）当钢坯尾部经过第二光电开关F0位置时，炉内入炉辊道立刻低速运行，布料开始，炉内入炉辊道低速运行时间T2后停止；
5）推钢机将钢坯在炉内入炉辊道上推正，布料完成。
2.根据权利要求1所述的蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法，其特征在于：步骤2）中当加热炉没有允许装钢信号且钢坯头部到达F0位置时，炉外入炉辊道立刻制动停止。
3.根据权利要求1所述的蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法，其特征在于：所述炉外入炉辊道和炉内入炉辊道高速为1m/s，炉外入炉辊道低速为0.4m/s，炉内入炉辊道低速为0.2m/s。
4.根据权利要求1所述的蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法，其特征在于：步骤1）所述的时间间隔T2为4~6S。
5.根据权利要求1所述的蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法，其特征在于：步骤1）所述的时间间隔T1为4S。
6.根据权利要求1所述的蓄热式步进加热炉的自动装钢控制方法，其特征在于：第一光电开关F1距离加热炉炉门5m，第二光电开关F0距离加热炉炉门1m。
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