CN105345216A - 火焰清理辊道自动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种火焰清理辊道自动控制系统及其控制方法，系统设有总控制器，所述的总控制器输出控制信号至输入辊A、输入辊B、输入辊C、前夹送辊、火焰清理机、后夹送辊、输出辊A以及推钢机A、推钢机B和对中装置，所述探测器KG18、探测器KG17、探测器KG31、探测器KG32、探测器KG33、探测器KG34、探测器KG35和探测器KG36均输出探测信号至总控制器。本发明能够实现自动推送冷钢坯，自动移送热坯，辊道自动化运行、板坯信息自动化传递功能。提高了生产的自动化能力，降低人力成本，并有利于提高产品整理质量，保证生产的稳定性和可靠性。

Description

火焰清理辊道自动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及钢材加工设备领域，尤其涉及钢材火焰清理辊道自动控制系统。

背景技术

目前，轧机连铸的火焰清理辊道系统自动化程度低，各个器件之间的配合需要人工干预操作完成，自动化程度低，人工操作难免在时效和正确率上难以保证，劳动强度大，一旦出现操作失误，则可能造成板坯清理失败或设备损坏，需要浪费大量人工手工清理，费时费力，无法及时进入下一级轧制过程，给企业生产带来损失，影响企业经营效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种结构合理，使用安全可靠的辊道自动控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：火焰清理辊道自动控制系统，板坯依此经输入辊A、输入辊B、输入辊C和前夹送辊输送至火焰清理机清理位置，所述的火焰清理机沿着清理方向经后夹送辊、输出辊A将板坯运输出，所述的输入辊A和输入辊B一侧设有用于推送板坯的推钢机A和推钢机B，所述输入辊C两侧设有对中装置；

所述输入辊A的末端设有探测器KG18，所述输入辊B的末端设有探测器KG17,所述输入辊C的末端设有探测器KG31，所述前夹送辊前端和后端分别设有探测器KG32和探测器KG33，所述后夹送辊前端设有探测器KG34，所述输出辊A前端和后端分别设有探测器KG35和探测器KG36；

系统设有总控制器，所述的总控制器输出控制信号至输入辊A、输入辊B、输入辊C、前夹送辊、对中装置、火焰清理机、后夹送辊、输出辊A以及推钢机A、推钢机B和对中装置，所述探测器KG18、探测器KG17、探测器KG31、探测器KG32、探测器KG33、探测器KG34、探测器KG35和探测器KG36均输出探测信号至总控制器。

所述的输入辊B另一侧用于将热板坯运输至输入辊B的推钢机组。

所述推钢机组包括缓存台、用于将推送至缓存台的推钢机A，以及用于将缓存台上热板坯推送至输入辊B的推钢机B，所述的总控制器输出控制信号至推钢机A和推钢机B。

所述的缓存台上设有探测缓存台上是否有热板坯的探测器KG20，所述的探测器KG20输出探测信号至总控制器。

所述的输入辊A由输入辊A1和输入辊A2连接构成，所述的输出辊A有输出辊A1和输出辊A2连接构成。

所述探测器KG35安装在输出辊A道第一个电机位置，所述探测器KG36安装在输出辊A道第六个电机位置。

基于火焰清理辊道自动控制系统的控制方法，包括：

第一冷清理模式：冷板坯由推钢机A送入输入辊A,经由输入辊B、输入辊C和前夹送辊、对中后送入火焰清理机，经火焰清理机处理后的冷板坯经后夹送辊和输出辊A传递给后续轧机辊道；

第二冷清理模式：冷板坯由推钢机B送入输入辊B,经由输入辊C和前夹送辊、对中后送入火焰清理机，经火焰清理机处理后的冷板坯经后夹送辊和输出辊A传递给后续轧机辊道；

热清理模式：热板坯由移钢机组送入输入辊B,经由输入辊C和前夹送辊、对中后送入火焰清理机，经火焰清理机处理后的热板坯经后夹送辊和输出辊A传递给后续轧机辊道。

所述第一冷清理模式中，推钢机A推坯到位，钢坯进入输入辊A，输入辊A的输入辊A1和输入辊A2低速转动；

当探测器KG18检测到坯头时，若输入辊B为空且系统允许进入时，输入辊A1、输入辊A2和输入辊B高速转动送板坯进入输入辊B，若输入辊B不为空或系统不允许进入时，输入辊A1和输入辊A2停止；

当探测器KG18检测到坯头尾时，输入辊A2和输入辊B低速转动，输入辊A1停止；

所述第二冷清理模式中，若输入辊B和输入辊C为空时，输入辊B停止，推钢机B输送板坯到输入辊B，推钢机B推送到位后输入辊B低速转动；

所述热清理模式中，若输入辊B和输入辊C为空时，输入辊B停止，移钢机B输送板坯到输入辊B，移钢机B推送到位后输入辊B低速转动。

若探测器KG17检测到坯头及板坯时，判断前夹送辊道是否为空且是否允许清理，允许时输入辊B、输入辊C低速板坯进入前夹送辊，若探测器KG17检测到坯尾时转为输入辊B停止，不允许时输入辊B、输入辊C停止；

若探测器KG31检测到坯头，则执行前夹送辊，同时对中装置闭合，对中结束后等待火焰清理本体控制命令；

若探测器KG32检测到坯头，则前夹送辊夹紧开始运转；

若探测器KG33检测到坯头，则前夹送辊抬起送板坯进入火焰清理机。

若探测器KG34检测到坯尾，且火焰清理本体PLC火焰清理正常结束，输出辊A1、输出辊A2为空，则后夹送辊快速运行，输出辊道A1快速运行；

若探测器KG35检测到坯头，则后夹送辊、输出辊A1、输出辊A2慢速运行；

若探测器KG35检测到坯尾，则后夹送辊停止；

当探测器KG36检测到坯头，若轧机辊道PLC不允许，则输出辊A1、输出辊A2停止，若轧机辊道PLC允许，则输出辊A1、输出辊A2快速运行；

若探测器KG36检测到坯尾，则输出辊A1、输出辊A2停止。

本发明能够实现自动推送冷钢坯，自动移送热坯，辊道自动化运行、板坯信息自动化传递功能。提高了生产的自动化能力，降低人力成本，并有利于提高产品整理质量，保证生产的稳定性和可靠性。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为火焰清理辊道自动控制系统结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，火焰清理辊道自动控制系统主要由辊道、火焰清理机、推钢机、移钢机等构成，具体来说，冷板坯依此经输入辊A、输入辊B、输入辊C和前夹送辊输送至火焰清理机清理位置，火焰清理机沿着清理方向经后夹送辊、输出辊A将冷板坯运输至轧机辊道，其中输入辊A和输入辊B一侧设有用于推送板坯的推钢机A和推钢机B，输入辊C两侧设有对中装置。

输入辊B另一侧用于将热板坯运输至输入辊B的推钢机组，热板坯后续流程与冷板坯相同，再依此经由输入辊B、输入辊C和前夹送辊输送至火焰清理机入料口，火焰清理机出料口经后夹送辊、输出辊A将热板坯运输至轧机辊道。

其中推钢机组包括缓存台、用于将推送至缓存台的推钢机A，以及用于将缓存台上热板坯推送至输入辊B的推钢机B，输入辊A由输入辊A1和输入辊A2连接构成，输出辊A有输出辊A1和输出辊A2连接构成，通过两组辊道便于调速。

探测器为感应板坯位置的传感器，可采用红外、机构等传感器，探测器的布置位置如下：输入辊A的末端设有探测器KG18，输入辊B的末端设有探测器KG17,输入辊C的末端设有探测器KG31，前夹送辊前端和后端分别设有探测器KG32和探测器KG33，后夹送辊前端设有探测器KG34，输出辊A前端和后端分别设有探测器KG35和探测器KG36；缓存台上设有探测缓存台上是否有热板坯的探测器KG20。

优选探测器KG35安装在输出辊A道第一个电机位置，所述探测器KG36安装在输出辊A道第六个电机位置。便于检测坯头，启停前后的辊道，控制垛板推钢自动化。

系统设有总控制器，整体控制整个系统，探测器KG20、探测器KG18、探测器KG17、探测器KG31、探测器KG32、探测器KG33、探测器KG34、探测器KG35和探测器KG36均输出探测信号至总控制器。总控制器根据这些探测器采集的信号输出控制信号至输入辊A、输入辊B、输入辊C、前夹送辊、火焰清理机、后夹送辊、输出辊A以及推钢机A、推钢机B、对中装置、推钢机A和推钢机B，实现整个系统的自动化运作。

基于火焰清理辊道自动控制系统的控制方法，包括：

根据3级生产计划，手动吊运钢坯到垛板台A或B上(垛板台A为推钢机A推送板坯堆放位置，垛板台B为推钢机B推送板坯堆放位置)，垛板台最大可堆放3块板坯(两种宽度，多种长度)，总控制器对堆放的板坯自动计数；

操作工选择自动出钢模式，在全机组自动模式下，按自动开始后根据堆放的板坯数自动推钢；

板坯推空时发送自动推钢结束提示到HMI画面，提醒执行下一批次；

根据清理模式不同，在冷清理模式下，手动从HMI画面接受操作工输入的3级生产计划：

第一冷清理模式：冷板坯由推钢机A送入输入辊A,经由输入辊B、输入辊C和前夹送辊送入火焰清理机，经火焰清理机处理后的冷板坯经后夹送辊和输出辊A传递给后续轧机辊道；

推钢机A推坯到位，钢坯进入输入辊A，输入辊A的输入辊A1和输入辊A2低速转动；

当探测器KG18检测到坯头时，若输入辊B为空且系统允许进入时，输入辊A1、输入辊A2和输入辊B高速转动送板坯进入输入辊B，若输入辊B不为空或系统不允许进入时，输入辊A1和输入辊A2停止；

当探测器KG18检测到坯头尾时，输入辊A2和输入辊B低速转动，输入辊A1停止；

第二冷清理模式：冷板坯由推钢机B送入输入辊B,经由输入辊C和前夹送辊送入火焰清理机，经火焰清理机处理后的冷板坯经后夹送辊和输出辊A传递给后续轧机辊道；

若输入辊B和输入辊C为空时，输入辊B停止，推钢机B输送板坯到输入辊B，推钢机B推送到位后输入辊B低速转动；

第一第二冷清理模式中，若探测器KG17检测到坯头及板坯时，判断前夹送辊道是否为空且是否允许清理，允许时输入辊B、输入辊C低速板坯进入前夹送辊，若探测器KG17检测到坯尾时转为输入辊B停止，不允许时输入辊B、输入辊C停止；

若探测器KG31检测到坯头，则执行前夹送辊，同时对中装置闭合，对中结束后等待火焰清理本体控制命令；

若探测器KG32检测到坯头，则前夹送辊夹紧开始运转；

若探测器KG33检测到坯头，则前夹送辊抬起送板坯进入火焰清理机。

若探测器KG34检测到坯尾，且火焰清理本体PLC火焰清理正常结束，输出辊A1、输出辊A2为空，则后夹送辊快速运行，输出辊道A1快速运行；

若探测器KG35检测到坯头，则后夹送辊、输出辊A1、输出辊A2慢速运行；

若探测器KG35检测到坯尾，则后夹送辊停止；

当探测器KG36检测到坯头，若轧机辊道PLC不允许，则输出辊A1、输出辊A2停止，若轧机辊道PLC允许，则输出辊A1、输出辊A2快速运行；

若探测器KG36检测到坯尾，则输出辊A1、输出辊A2停止。

热清理模式：热板坯由移钢机组送入输入辊B,经由输入辊C和前夹送辊送入火焰清理机，经火焰清理机处理后的热板坯经后夹送辊和输出辊A传递给后续轧机辊道。

若输入辊B和输入辊C为空时，输入辊B停止，移钢机B输送板坯到输入辊B，移钢机B推送到位后输入辊B低速转动。

根据连铸出坯联锁信号，操作工选择热清理模式，移钢机从连铸辊道接受板坯并向火焰清理机辊道输送；

移钢机A将板坯输送到中间缓存台上，如果缓存台有坯，则在等待位等待，输送完毕，返回连铸辊道下等待执行下一次接受；

移钢机B将板坯输送到火焰清理机辊道上，如果火焰清理机辊道有坯或正在火焰清理中，则在等待位等待，输送完毕，返回缓存台下等待执行下一次接受。

若探测器KG17检测到坯头及板坯时，判断前夹送辊道是否为空且是否允许清理，允许时输入辊B、输入辊C低速板坯进入前夹送辊，若探测器KG17检测到坯尾时转为输入辊B停止，不允许时输入辊B、输入辊C停止；

若探测器KG31检测到坯头，则执行前夹送辊，同时对中装置闭合，对中结束后等待火焰清理本体控制命令；

若探测器KG32检测到坯头，则前夹送辊夹紧开始运转；

若探测器KG33检测到坯头，则前夹送辊抬起送板坯进入火焰清理机。

若探测器KG34检测到坯尾，且火焰清理本体PLC火焰清理正常结束，输出辊A1、输出辊A2为空，则后夹送辊快速运行，输出辊道A1快速运行；

若探测器KG35检测到坯头，则后夹送辊、输出辊A1、输出辊A2慢速运行；

若探测器KG35检测到坯尾，则后夹送辊停止；

当探测器KG36检测到坯头，若轧机辊道PLC不允许，则输出辊A1、输出辊A2停止，若轧机辊道PLC允许，则输出辊A1、输出辊A2快速运行；

若探测器KG36检测到坯尾，则输出辊A1、输出辊A2停止。

系统现在布置时，根据现场设备对系统做选型，优选选择西门子S7-300系统做基础软件设计，包含CFC编程，SCL复杂功能设计，标准STL、LAD编程等，选择西门子S120变频器，对辊道及移钢机做开环速度控制，前后夹送辊做闭环速度控制，以及辅助液压设备、介质系统功能控制等。如附图所示，在采用光栅检测的前提下，实现自动推送冷钢坯，自动移送热坯，辊道自动化运行、板坯信息自动化传递功能。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.火焰清理辊道自动控制系统，板坯依此经输入辊A、输入辊B、输入辊C和前夹送辊输送至火焰清理机清理位置，所述的火焰清理机沿着清理方向经后夹送辊、输出辊A将板坯运输出，所述的输入辊A和输入辊B一侧设有用于推送板坯的推钢机A和推钢机B，所述前夹送辊两侧设有对中装置，其特征在于：

所述输入辊A的末端设有探测器KG18，所述输入辊B的末端设有探测器KG17,所述输入辊C的末端设有探测器KG31，所述前夹送辊前端和后端分别设有探测器KG32和探测器KG33，所述后夹送辊前端设有探测器KG34，所述输出辊A前端和后端分别设有探测器KG35和探测器KG36；

系统设有总控制器，所述的总控制器输出控制信号至输入辊A、输入辊B、输入辊C、前夹送辊、火焰清理机、后夹送辊、输出辊A以及推钢机A、推钢机B和对中装置，所述探测器KG18、探测器KG17、探测器KG31、探测器KG32、探测器KG33、探测器KG34、探测器KG35和探测器KG36均输出探测信号至总控制器。

2.根据权利要求1所述的火焰清理辊道自动控制系统，其特征在于：所述的输入辊B另一侧用于将热板坯运输至输入辊B的推钢机组。

3.根据权利要求2所述的火焰清理辊道自动控制系统，其特征在于：所述推钢机组包括缓存台、用于将推送至缓存台的推钢机A，以及用于将缓存台上热板坯推送至输入辊B的推钢机B，所述的总控制器输出控制信号至推钢机A和推钢机B。

4.根据权利要求3所述的火焰清理辊道自动控制系统，其特征在于：所述的缓存台上设有探测缓存台上是否有热板坯的探测器KG20，所述的探测器KG20输出探测信号至总控制器。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的火焰清理辊道自动控制系统，其特征在于：所述的输入辊A由输入辊A1和输入辊A2连接构成，所述的输出辊A有输出辊A1和输出辊A2连接构成。

6.根据权利要求1所述的火焰清理辊道自动控制系统，其特征在于：所述探测器KG35安装在输出辊A道第一个电机位置，所述探测器KG36安装在输出辊A道第六个电机位置。

7.基于权利要求1-6中任一项所述火焰清理辊道自动控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

第一冷清理模式：冷板坯由推钢机A送入输入辊A,经由输入辊B、输入辊C和前夹送辊、对中后送入火焰清理机，经火焰清理机处理后的冷板坯经后夹送辊和输出辊A传递给后续轧机辊道；

第二冷清理模式：冷板坯由推钢机B送入输入辊B,经由输入辊C和前夹送辊、对中后送入火焰清理机，经火焰清理机处理后的冷板坯经后夹送辊和输出辊A传递给后续轧机辊道；

热清理模式：热板坯由移钢机组送入输入辊B,经由输入辊C和前夹送辊、对中后送入火焰清理机，经火焰清理机处理后的热板坯经后夹送辊和输出辊A传递给后续轧机辊道。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：

所述第一冷清理模式中，推钢机A推坯到位，钢坯进入输入辊A，输入辊A的输入辊A1和输入辊A2低速转动；

当探测器KG18检测到坯头时，若输入辊B为空且系统允许进入时，输入辊A1、输入辊A2和输入辊B高速转动送板坯进入输入辊B，若输入辊B不为空或系统不允许进入时，输入辊A1和输入辊A2停止；

当探测器KG18检测到坯头尾时，输入辊A2和输入辊B低速转动，输入辊A1停止；

所述第二冷清理模式中，若输入辊B和输入辊C为空时，输入辊B停止，推钢机B输送板坯到输入辊B，推钢机B推送到位后输入辊B低速转动；

所述热清理模式中，若输入辊B和输入辊C为空时，输入辊B停止，移钢机B输送板坯到输入辊B，移钢机B推送到位后输入辊B低速转动。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：

若探测器KG17检测到坯头及板坯时，判断前夹送辊道是否为空且是否允许清理，允许时输入辊B、输入辊C低速板坯进入前夹送辊，若探测器KG17检测到坯尾时转为输入辊B停止，不允许时输入辊B、输入辊C停止；

若探测器KG31检测到坯头，则执行前夹送辊，同时对中装置闭合，对中结束后等待火焰清理本体控制命令；

若探测器KG32检测到坯头，则前夹送辊夹紧开始运转；

若探测器KG33检测到坯头，则前夹送辊抬起送板坯进入火焰清理机。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：

若探测器KG34检测到坯尾，且火焰清理本体PLC火焰清理正常结束，输出辊A1、输出辊A2为空，则后夹送辊快速运行，输出辊道A1快速运行；

若探测器KG35检测到坯头，则后夹送辊、输出辊A1、输出辊A2慢速运行；

若探测器KG35检测到坯尾，则后夹送辊停止；

当探测器KG36检测到坯头，若轧机辊道PLC不允许，则输出辊A1、输出辊A2停止，若轧机辊道PLC允许，则输出辊A1、输出辊A2快速运行；

若探测器KG36检测到坯尾，则输出辊A1、输出辊A2停止。