CN104237254B - 一种冷轧生产机组带钢月牙缺陷检测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种冷轧生产机组带钢月牙缺陷检测系统及其方法，属于仪表检测领域。通过激光传感器对带钢边部的跟踪，由工业PLC模块来控制同步电机，实现带钢的跟踪功能，通过控制同步电机的动作来采集光栅尺测量数据变化，计算出带钢宽度的变化；工业PLC模块再通过与生产过程中的带钢宽度作逻辑运算，测算出是否有月牙的产生。本发明产生的效益：通过检测月牙，能够有效的调整工艺参数，避免因月牙引起的断带，保障生产线稳定运行，提高了成材率和产品质量。本产品具有非接触带钢，检测精度高，抗干扰能力强，便于维护的特点。

Description

一种冷轧生产机组带钢月牙缺陷检测系统及其方法

技术领域

本发明属于仪表检测与应用，通过对激光传感器的应用，能够检测冷轧生产线生产过程中带钢宽度的变化，通过带钢的宽度的变化从而判断带钢是否存在月牙，操作工经过调整工艺，避免因带钢月牙影响机组的生产控制。

背景技术

冷轧卷的生产需要经过很多道工序，冷轧的工序主要是常化酸洗、二十辊轧机、脱碳退火、环形退火炉，平整拉伸等主要工序。由于常化酸洗、脱碳退火等都安装有月牙剪，月牙剪主要作用是切除带钢边部缺陷、缝合缝、焊缝和方便圆盘剪进线，保证生产机组稳定运行。在实际生产的过程中，无法判断上道工序月牙位置，因此无法根据月牙位置调整工艺参数，从而影响生产。为了满足生产要求，因此需要在生产线安装带钢月牙检测装置。

目前市场上没有生产带钢月牙检测设备厂家，本月牙检测设备是基于测宽仪的原理制成的，因而具有测宽仪的功能，而同类产品，投入成本很高，而本检测设备成本较低，完全能满足现场生产的需要。

发明内容

本发明利用检测装置检测带钢宽度变化，进而判断带钢边部是否存在月牙缺陷，并判断月牙位置的开始和结束，为生产的工艺控制提供控制依据。

本发明主要涉及的技术内容是带钢边部的实时检测、跟踪技术以及工业PLC(Programmable Logic Controller)知识的应用等。其中带钢边部位置的检测技术是靠激光传感器来检测的，该激光传感器的精度直接影响带钢的边部检测精度。带钢边部的跟踪技术是基于带钢边部的变化，通过工业PLC模块来控制同步电机，来实现带钢的跟踪功能，同步电机的响应速度直接影响带钢边部跟踪的速度。工业PLC模块是此系统的核心控制部件，通过控制同步电机的动作来采集光栅尺测量数据变化，计算出带钢宽度的变化，工业PLC模块再通过与生产过程中的带钢宽度作逻辑运算，测算出是否有月牙的产生。

月牙检测系统包括2个边部检测装置和工业PLC模块。2个边部检测装置分别与工业PLC模块相连接，用以检测带钢两侧的边部情况。边部检测装置包括激光传感器4、光栅尺3、移动平台5、丝杠2和同步电机1。2个边部检测装置分别对带钢左右两侧边部进行检测。

激光传感器4主要是检测带钢边部位置变化，将变化的信号输出到工业PLC模块中，工业PLC模块控制同步电机1转动，同步电机1驱动丝杠2转动，使带有激光传感器4的移动平台5移动，保证激光传感器4始终检测的是带钢的边部位置，光栅尺3安装在移动平台5的下方，用于检测移动平台5的移动距离，并将信号输入到工业PLC模块中，工业PLC模块将光栅尺3的信号转换为移动平台5的移动距离。工业PLC模块根据带钢宽度的变化，计算出带钢是否存在月牙。

该检测方法具体步骤如下：

步骤一、通过激光传感器检测移动的带钢边部位置，工业PLC模块采集激光传感器数值。

步骤二、工业PLC模块通过所采集的激光传感器的数值，判断激光传感器是否检测到带钢的边部，当激光传感器在工业PLC模块中的状态发生变化时，工业PLC模块判断带钢的边部位置发生变化，由工业PLC模块控制同步电机转动，改变激光传感器的位置，直到工业PLC模块判断激光传感器寻找到新的带钢边部位置后停止移动。

步骤三、通过光栅尺对激光传感器移动距离的测量，使用工业PLC模块通过连接线缆，对光栅尺的数据进行采集。当工作侧和传动侧的光栅尺变化一致时，工业PLC模块根据光栅尺的数据变化，判断出带钢月牙的深度。光栅尺测量数据由小变大时，工业PLC模块判断为月牙开始；当光栅尺测量数据由大变小时，工业PLC模块判断为月牙结束。

步骤四、检测到月牙后，输出月牙检测信号，现场报警灯闪烁，生产管控人员根据月牙检测信号，改变生产工艺参数，保证生产过程保持在最优模式下运行。

本发明产生的效益：通过检测月牙，能够有效的调整工艺参数，避免因月牙引起的断带，保障生产线稳定运行，提高了成材率和产品质量。

本产品具有非接触带钢，检测精度高，抗干扰能力强，便于维护的特点。

附图说明

图1原理图

图2带钢月牙判断流程图

图3月牙检测装置结构图，1同步电机，2丝杠，3光栅尺，4激光传感器，5移动平台，6运行中的带钢。

具体实施方式

步骤一、通过激光传感器检测移动的带钢边部位置，PLC驱动同步电机转动，采集激光传感器数值。

步骤二、使用工业PLC模块通过连接线缆，对激光传感器状态进行采集，由PLC判断激光传感器是否检测到带钢的边部，当激光器在PLC中的状态发生变化时，PLC判断带钢的边部位置发生变化，由PLC控制同步电机转动，通过执行机构从而改变激光传感器的位置，直到PLC认为激光器寻找到带钢边部位置后停止移动。

步骤三、使用工业PLC模块通过连接线缆，对光栅尺的数据进行采集，通过光栅尺对激光器移动距离的测量。当工作侧和传动侧的光栅尺变化一致时，PLC根据变化，判断出带钢月牙的深度。光栅尺测量数据由小变大时，PLC判断为月牙开始；当光栅尺测量数据由大变小时，PLC判断为月牙结束。

步骤四、检测月牙后，输出月牙检测信号，现场报警灯闪烁，生产管控人员根据月牙检测信号，改变生产工艺参数，保证生产过程保持在最优模式下运行。

Claims (2)

1.一种冷轧生产机组带钢月牙缺陷检测系统，其特征在于：月牙缺陷检测系统包括2个边部检测装置和工业PLC模块；2个边部检测装置分别与工业PLC模块相连接，用以检测带钢两侧的边部情况；

所述的边部检测装置包括激光传感器(4)、光栅尺(3)、移动平台(5)、丝杠(2)和同步电机(1)；

所述的激光传感器(4)用于检测带钢边部位置变化，将变化的信号输出到工业PLC模块中，工业PLC模块控制同步电机(1)转动，同步电机(1)驱动丝杠(2)转动，使带有激光传感器(4)的移动平台(5)移动，保证激光传感器(4)始终检测的是带钢的边部位置，光栅尺(3)安装在移动平台(5)的下方，用于检测移动平台(5)的移动距离，并将信号输入到工业PLC模块中，工业PLC模块将光栅尺(3)的信号转换为移动平台(5)的移动距离，工业PLC模块根据带钢宽度的变化，计算出带钢(6)是否存在月牙。

2.一种冷轧生产机组带钢月牙缺陷检测方法，其特征在于：

步骤一、通过激光传感器检测移动的带钢边部位置，工业PLC模块采集激光传感器数值；

步骤二、工业PLC模块通过所采集的激光传感器的数值，判断激光传感器是否检测到带钢的边部，当激光传感器在工业PLC模块中的状态发生变化时，工业PLC模块判断带钢的边部位置发生变化，由工业PLC模块控制同步电机转动，改变激光传感器的位置，直到工业PLC模块判断激光传感器寻找到新的带钢边部位置后停止移动；

步骤三、使用光栅尺对激光传感器移动距离进行测量，工业PLC模块通过连接线缆对光栅尺的数据进行采集；当带钢两端的光栅尺变化一致时，工业PLC模块根据光栅尺的数据变化，判断出带钢月牙的深度；光栅尺测量数据由小变大时，工业PLC模块判断为月牙开始；当光栅尺测量数据由大变小时，工业PLC模块判断为月牙结束；

步骤四、检测到月牙后，输出月牙检测信号，现场报警灯闪烁，生产管控人员根据月牙检测信号，改变生产工艺参数，保证生产过程保持在最优模式下运行。