CN108188367A - 自动控制无检测装置的辊道启停的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自动控制无检测装置的辊道启停的系统及方法，该系统包括辊道PLC，辊道驱动装置和辊道组；辊道PLC，用于接收火切机PLC发送的定尺切割长度L和辊道启动命令，并将辊道启动命令发送至辊道驱动装置；还用于接收辊道驱动装置采集的数据并根据各组辊道的实时转速数据，计算辊道输送铸坯前进距离Lx，再根据辊道输送铸坯前进距离Lx与定尺切割长度L的大小关系，向各个辊道驱动装置发送启动或停止命令。本发明在不依靠检测元件的情况下，不仅能实现自动控制辊道启动和停止，而且还减少了因检测元件故障等带来的输送辊道错误启停或延迟启停等问题，在节约成本的同时还提高了辊道输送的效率。
Description
技术领域
本发明涉及轧钢自动化控制技术领域，特别是涉及一种自动控制无检测装置的辊道启停的系统及方法。
背景技术
连续铸钢，简称连铸，是指把液态钢水用连铸机浇铸、冷凝，火切机切割后直接得到铸坯的工艺。在连续铸钢过程中，需要一系列的辊道运输铸坯，所以，能否正常输送铸坯对整个生产流程至关重要，为保证正常输送铸坯，目前，国内大多数炼钢厂采用PLC来进行辊道启停的控制，而启动和停止均需要依靠检测装置来确定铸坯是否在辊道上，如果检测装置检测到铸坯在辊道上则可以启动后续输送辊道，否则停止后续辊道的启动。
现有炼钢厂普遍采用如编码器、接近开关、对射开关等检测元件来检测铸坯是否在辊道上，但是这些检测元件受炼钢厂内高温及水蒸气等外界条件影响比较大，如果检测元件出现检测故障或误发检测信号等，会导致输送辊道错误启停或延迟启停，不仅影响连铸机的生产节奏，甚至出现连铸机降速、辊道卧坯、连铸机停浇等事故的发生。所以，亟需开发一种不需要依靠检测装置就能够自动控制辊道启停的铸坯输送系统及方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动控制无检测装置的辊道启停的系统及方法，以提高产品的合格率和经济效益。
第一方面，本发明提供一种自动控制无检测装置的辊道启停的系统，该系统包括辊道PLC(Programmable Logic Controller，可编程控制器)，辊道驱动装置和辊道组；
辊道PLC，用于接收火切机PLC发送的定尺切割长度L和辊道启动命令，并将辊道启动命令发送至辊道驱动装置；还用于接收辊道驱动装置采集的数据并根据各组辊道的实时转速数据，计算辊道输送铸坯前进距离Lx，再根据辊道输送铸坯前进距离Lx与定尺切割长度L的大小关系，向各个辊道驱动装置发送启动或停止命令；
辊道驱动装置，用于接收辊道PLC发送的命令，并根据所述命令驱动所述辊道组中的辊道。
优选地，所述辊道PLC通过DP电缆分别与各辊道驱动装置连接；所述各辊道驱动装置通过硬线与各辊道连接。
优选地，所述辊道组至少包括沿铸坯前进方向依次排列的切下辊道、连接辊道、去毛刺辊道、打号机辊道、跺板台辊道和热送辊道，相邻辊道之间的距离为1-3米，每组辊道包括6-10根辊子。
进一步优选地，所述辊道驱动装置包括顺次连接的变频器、电动机及减速机，每个变频器并行连接有多个电动机，每个电动机连接有一个减速机，每个所述减速机与一个辊子相连接。
第二方面，本发明提供一种自动控制无检测装置的辊道启停的方法，该方法包括：
辊道PLC接收火切机PLC发送的辊道启动命令和定尺切割长度L；
辊道PLC向切下辊道驱动装置发出正转命令，并计算辊道输送铸坯前进距离Lx；
辊道PLC根据辊道输送铸坯前进距离Lx与定尺切割长度L的大小关系向辊道驱动装置发送启动或停止命令。
具体地，在当前辊道输送铸坯前进距离Lx等于定尺切割长度L一半的时候，辊道PLC对当前辊道连接下一组的辊道驱动装置发送启动命令；在当前辊道输送铸坯前进距离Lx等于定尺切割长度L的时候，辊道PLC对当前辊道驱动装置发送停止命令,以此类推。
因为宽厚板坯连铸机可以生产多种不同规格和断面的铸坯，由于每种规格的铸坯定尺尺寸不一，所以铸坯生产时辊道启停时间是不固定的。
优选地，所述辊道输送铸坯前进距离Lx包括切下辊道输送铸坯前进距离L1、连接辊道输送铸坯前进距离L2、去毛刺辊道输送铸坯前进距离L3、打号机辊道输送铸坯前进距离L4、跺板台辊道输送铸坯前进距离L5和热送辊道输送铸坯前进距离L6；辊道PLC根据辊道输送铸坯前进距离Lx与定尺切割长度L的大小关系向辊道驱动装置发送启动或停止命令包括：
如果L1＜1/2L，切下辊道继续正转，连接辊道及之后的辊道均为停止状态；
或者如果1/2L≤L1＜L，辊道PLC向连接辊道驱动装置发出启动命令；
或者如果L1≥L，辊道PLC向切下辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L2＜L辊道PLC向去毛刺辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L2≥L，辊道PLC向连接辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L3＜L，辊道PLC向打号机辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L3≥L，辊道PLC向去毛刺辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L4＜L，辊道PLC向跺板台辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L4≥L，辊道PLC向打号机辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L5＜L，辊道PLC向热送辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L5≥L，辊道PLC向跺板台辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果L6≥L，辊道PLC向热送辊道驱动装置发出停止命令。
优选地，所述计算辊道输送铸坯前进距离Lx包括：
根据变频器采集各组辊道电动机的实时转速Nx，预设的电动机的减速比Sx、辊子直径Dx、电动机运行频率Fx；
计算得出辊道电机的转动速度Vx，Vx＝(1/Sx)×Nx×π×(Dx/1000)；
计算得出变频器转动速度V，V＝(Vx/50)×Fx；
通过计算固定周期时间t毫秒内铸坯前进距离S，计算辊道输送铸坯前进距离Lx：
S＝(t/60000)×Vx；
Lx＝nS，注：n为铸坯在当前辊道上前进的时间除以固定周期时间t的倍数。
其中，若某辊道在运输铸坯前进的过程中，还需要对铸坯进行其他工艺的作业，则可以通过将辊道的转动速度降低来实现慢速通过。
本发明在不依靠检测元件的情况下，不仅能实现自动控制辊道启动和停止，而且还减少了因检测元件故障等带来的输送辊道错误启停或延迟启停等问题，在节约成本的同时还提高了辊道输送的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明无检测装置的辊道启停控制系统结构示意图。
附图标记
1-火切机；11-火切机PLC；2辊道PLC；21-DP接口；22-DP电缆；3-辊道渠道装置；31-变频器；32-电动机；33-减速机；4-辊道组；41-切下辊道；42-连接辊道；43-去毛刺辊道；44-打号机辊道；45-跺板台辊道；46-热送辊道。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。
本发明提供一种自动控制无检测装置的辊道启停的系统，该系统包括辊道PLC2，辊道驱动装置3和辊道组4；
辊道PLC2，用于接收火切机PLC11发送的定尺切割长度L和辊道启动命令，并将辊道启动命令发送至辊道驱动装置3；还用于接收辊道驱动装置采集的数据并根据各组辊道的实时转速数据，计算辊道输送铸坯前进距离Lx，再根据辊道输送铸坯前进距离Lx与定尺切割长度L的大小关系，向各个辊道驱动装置发送启动或停止命令；
辊道驱动装置3，用于接收辊道PLC2发送的命令，并根据所述命令驱动所述辊道组中的辊道。
辊道组，所述辊道组包括依次排列的切下辊道41、连接辊道42、去毛刺辊道43、打号机辊道44、跺板台辊道45、热送辊道46，相邻辊道之间的距离为2米，每组辊道包括10根辊子。辊道的种类不限于上述，可根据具体的工艺需求增加或减少辊道。
其中，火切机PLC11通过以太网通讯方式连接辊道PLC2；所述辊道PLC2分别与各辊道驱动装置3电连接；PLC优选西门子S7-300PLC，PLC的CPU选择带DP接口的CPU315-2DP。
所述辊道PLC2通过DP电缆22分别与各辊道驱动装置3连接；所述各辊道驱动装置3通过硬线与各辊道连接。
所述辊道驱动装置3包括变频器31，电动机32及减速机33，每个变频器31并行连接有多个电动机32，每个电动机连接有一个减速机33，每个所述减速机33与一个辊子相连接。
第二方面，本发明提供一种自动控制无检测装置的辊道启停的方法，该方法包括：
所述辊道包括切下辊道41、连接辊道42、去毛刺辊道43、打号机辊道44、跺板台辊道45、热送辊道46，所述方法包括：
火切机PLC11向辊道PLC2发送切下辊道41启动命令和定尺切割长度L，切下辊道41正转；
辊道PLC2接收到上述命令及数据后，向切下辊道41驱动装置发出正转命令，并计算辊道输送铸坯前进距离Lx；
所述辊道输送铸坯前进距离Lx包括切下辊道输送铸坯前进距离L1、连接辊道输送铸坯前进距离L2、去毛刺辊道输送铸坯前进距离L3、打号机辊道输送铸坯前进距离L4、跺板台辊道输送铸坯前进距离L5和热送辊道输送铸坯前进距离L6；辊道PLC根据辊道输送铸坯前进距离Lx与定尺切割长度L的大小关系向辊道驱动装置发送启动或停止命令包括：
如果L1＜1/2L，切下辊道继续正转，连接辊道及之后的辊道均为停止状态；
或者如果1/2L≤L1＜L，辊道PLC向连接辊道驱动装置发出启动命令；
或者如果L1≥L，辊道PLC向切下辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L2＜L辊道PLC向去毛刺辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L2≥L，辊道PLC向连接辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L3＜L，辊道PLC向打号机辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L3≥L，辊道PLC向去毛刺辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L4＜L，辊道PLC向跺板台辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L4≥L，辊道PLC向打号机辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L5＜L，辊道PLC向热送辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L5≥L，辊道PLC向跺板台辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果L6≥L，辊道PLC向热送辊道驱动装置发出停止命令。
所述计算辊道输送铸坯前进距离Lx包括：
根据变频器采集各组辊道电动机的实时转速Nx，预设的电动机的减速比Sx、辊子直径Dx、电动机运行频率Fx；
计算得出辊道电机的转动速度Vx，Vx＝(1/Sx)×Nx×π×(Dx/1000)；
计算得出变频器转动速度V，V＝(Vx/50)×Fx；
通过计算固定周期时间t毫秒内铸坯前进距离S，计算辊道输送铸坯前进距离Lx：
S＝(t/60000)×Vx；
Lx＝nS，注：n为辊道输送铸坯前进的时间除以固定周期时间t的倍数。
本发明在不依靠检测元件的情况下，能实现对铸坯位置进行精确的定位和输送。切实保障铸坯输送效率和辊道运行的稳定性，减少因检测元件故障或误检测造成的连铸机降拉速、卧坯、停浇事故，全面提高了产品的合格率和经济效益。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种自动控制无检测装置的辊道启停的系统，其特征在于，该系统包括辊道PLC，辊道驱动装置和辊道组；
辊道PLC，用于接收火切机PLC发送的定尺切割长度L和辊道启动命令，并将辊道启动命令发送至辊道驱动装置；还用于接收辊道驱动装置采集的数据并根据各组辊道的实时转速数据，计算辊道输送铸坯前进距离Lx，再根据辊道输送铸坯前进距离Lx与定尺切割长度L的大小关系，向各个辊道驱动装置发送启动或停止命令；
辊道驱动装置，用于接收辊道PLC发送的命令，并根据所述命令驱动所述辊道组中的辊道。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辊道PLC通过DP电缆分别与各辊道驱动装置连接；所述各辊道驱动装置通过硬线与各辊道连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辊道组至少包括沿铸坯前进方向依次排列的切下辊道、连接辊道、去毛刺辊道、打号机辊道、跺板台辊道和热送辊道，相邻辊道之间的距离为1-3米，每组辊道包括6-10根辊子。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述辊道驱动装置包括顺次连接的变频器、电动机及减速机，每个变频器并行连接有多个电动机，每个电动机连接有一个减速机，每个所述减速机与一个辊子相连接。
5.一种自动控制无检测装置的辊道启停的方法，其特征在于，该方法包括：
辊道PLC接收火切机PLC发送的辊道启动命令和定尺切割长度L；
辊道PLC向切下辊道驱动装置发出正转命令，并计算辊道输送铸坯前进距离Lx；
辊道PLC根据辊道输送铸坯前进距离Lx与定尺切割长度L的大小关系向辊道驱动装置发送启动或停止命令。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述辊道输送铸坯前进距离Lx包括切下辊道输送铸坯前进距离L1、连接辊道输送铸坯前进距离L2、去毛刺辊道输送铸坯前进距离L3、打号机辊道输送铸坯前进距离L4、跺板台辊道输送铸坯前进距离L5和热送辊道输送铸坯前进距离L6；辊道PLC根据辊道输送铸坯前进距离Lx与定尺切割长度L的大小关系向辊道驱动装置发送启动或停止命令包括：
如果L1＜1/2L，切下辊道继续正转，连接辊道及之后的辊道均为停止状态；
或者如果1/2L≤L1＜L，辊道PLC向连接辊道驱动装置发出启动命令；
或者如果L1≥L，辊道PLC向切下辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L2＜L辊道PLC向去毛刺辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L2≥L，辊道PLC向连接辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L3＜L，辊道PLC向打号机辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L3≥L，辊道PLC向去毛刺辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L4＜L，辊道PLC向跺板台辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L4≥L，辊道PLC向打号机辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果1/2L≤L5＜L，辊道PLC向热送辊道驱动装置发送启动命令；
或者如果L5≥L，辊道PLC向跺板台辊道驱动装置发出停止命令；
或者如果L6≥L，辊道PLC向热送辊道驱动装置发出停止命令。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述计算辊道输送铸坯前进距离Lx包括：
根据变频器采集各组辊道电动机的实时转速Nx，预设的电动机的减速比Sx、辊子直径Dx、电动机运行频率Fx；
计算得出辊道电机的转动速度Vx，Vx＝(1/Sx)×Nx×π×(Dx/1000)；
计算得出变频器转动速度V，V＝(Vx/50)×Fx；
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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