CN109916182A - 一种板坯加热炉自动装钢系统及自动装钢方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板坯加热炉自动装钢系统，涉及自动化控制技术领域，包括加热炉、若干条装钢辊道和上料辊道，所述上料辊道与若干条装钢辊道依次连接，所述装钢辊道位于加热炉的不同位置，每条所述装钢辊道的前端均设置有光电检测传感器，还包括板坯信息数据库、板坯预定位置模块、人机交互模块、通信模块和PLC控制模块，所述板坯信息数据库和板坯预定位置模块均通过通信模块与PLC控制模块连接，所述人机交互模块与板坯信息数据库以及板坯预定位置模块连接，所述装钢辊道、上料辊道和光电检测传感器均与PLC控制模块连接；本发明还公开了一种板坯加热炉自动装钢方法，本发明提高板坯装钢的效率，降低了能耗，降低了操作人员的劳动强度。

Description

一种板坯加热炉自动装钢系统及自动装钢方法

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别是涉及一种板坯加热炉自动装钢系统及自动装钢方法。

背景技术

南钢中厚板卷厂2005年建成投产，其炼钢、连铸、加热炉、轧机、后部精整等构成一条连续的生产线，其中轧钢（炉卷）生产线设计最高轧制速度11m/s，年生产能力为150万吨。原先的装钢方式为人工装钢，需要操作人员手动输入板坯的尺寸数据，手动开装钢辊道，并手动定位手动装炉，不仅严重影响装钢的效率，而且操作人员劳动强度大，装钢精确性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种板坯加热炉自动装钢系统及自动装钢方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

一种板坯加热炉自动装钢系统，包括加热炉、若干条装钢辊道和上料辊道，所述上料辊道与若干条装钢辊道依次连接，所述装钢辊道位于加热炉的不同位置，每条所述装钢辊道的前端均设置有光电检测传感器，还包括板坯信息数据库、板坯预定位置模块、人机交互模块、通信模块和PLC控制模块，所述板坯信息数据库和板坯预定位置模块均通过通信模块与PLC控制模块连接，所述人机交互模块与板坯信息数据库以及板坯预定位置模块连接，所述装钢辊道、上料辊道和光电检测传感器均与PLC控制模块连接，所述板坯信息数据库内包含不同板坯的信息，所述板坯预定位置模块包括不同装钢辊道的位置信息，所述人机交互模块用于输入板坯的编号，并传输信号至板坯信息数据库，所述板坯信息数据库响应该信号，调用出该板坯的信息，并将该信息通过通信模块传输至PLC控制模块，所述人机交互模块还用于输入板坯的目的装钢辊道，并传输信号至板坯预定位置模块，所述板坯预定位置模块响应该信号，并将对应于该装钢辊道的位置信息通过通信模块传输至PLC控制模块，所述PLC控制模块用于接收板坯信息数据库传输的板坯信息以及板坯预定位置模块传输的装钢辊道序号，当所述板坯通过对应装钢辊道前端的光电检测传感器后，所述光电检测传感器传输板坯的位置信号至PLC控制模块，所述PLC控制模块响应该信号，并发送停止信号至装钢辊道，所述装钢辊道响应该信号，装钢辊道停止运行。

进一步地，光电检测传感器包括光电信号发射端和光电信号接收端，光电信号发射端与光电信号接收端对应设置在装钢辊道的两侧。

前所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，上料辊道包括前上料辊道和后上料辊道，所述后上料辊道的后端设置有光电检测传感器，所述光电检测传感器与PLC控制模块连接。

前所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，与上料辊道相邻的装钢辊道的前端设置有测温计。

前所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，板坯信息数据库内包含的板坯信息包括板坯的编号、长度、宽度、钢种和预定加热温度。

前所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，人机交互模块为BT111人机交互模块。

前所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，通信模块为EMW3162通信模块。

一种板坯加热炉自动装钢方法，包括以下步骤：

S1：建立板坯信息数据库，将不同板坯的信息输入至信息数据库内，向板坯预定位置模块内输入不同装钢辊道的位置信息；

S2：通过人机交互模块向板坯信息数据库输入需要装炉的板坯的编号；

S3：通过人机交互模块向板坯预定位置模块输入该板坯的目的装钢辊道；

S4：将装钢辊道设定为自动运行模式，随后将需要装炉的板坯放置在上料辊道上；

S5：通过PLC控制模块控制上料辊道运行，上料辊道将板坯输送至装钢辊道上，PLC控制模块控制装钢辊道，将板坯自动运输至指定装钢辊道上。

前所述的一种板坯加热炉自动装钢方法，装钢辊道的速度为1.5m/s。

本发明的有益效果是：

（1）本发明通过建立板坯信息数据库，将不同板坯的信息输入至该数据库内，操作人员只需从板坯信息数据库内选取所需的板坯，即可提取该板坯的各种信息，并将该板坯的信息传输至PLC控制模块，从而避免了操作人员手动输入板坯尺寸容易出错的情况；

（2）本发明在各个装钢辊道的前端均设置有光电检测传感器，通过各个光电检测传感器检测到的信号，可实时判断此时板坯所处的位置，从而实现对板坯位置的实时跟踪，不需要操作人员人工确认板坯位置，不仅降低了操作人员的劳动强度，而且保证了板坯输送位置的精确性；

（3）本发明中板坯预定位置模块包含各个装钢辊道的位置信息，通过板坯预定位置模块可选择板坯的目的装钢辊道，并将该信号传输至PLC控制模块，PLC控制模块接收到该信号后，可自动判断该装钢辊道前端的光电检测传感器的序号，从而当板坯通过该光电检测传感器后，PLC控制模块可驱动装钢辊道停止运行，使板坯停留在指定的装钢辊道上，实现了自动装钢，不需要操作人员手动控制辊道的运行，进一步降低了操作人员的劳动强度；

（4）由于上料辊道一般较长，且只要在上料辊道静止时才能放置板坯，因此本发明将上料辊道分为前上料辊道和后上料辊道，并在后上料辊道的后端设置光电检测传感器，当板坯通过后上料辊道后端的光电检测传感器后，表明板坯已经位于装钢辊道上，该光电检测传感器可发送信号至PLC控制模块，PLC控制模块接收到该信号后驱动上料辊道停止，不仅可降低能耗，而且便于放置后续需要装钢的板坯；

（5）本发明在与上料辊道相邻的装钢辊道的前端设置有测温计，通过测温计可对板坯进行测温，从而得到板坯的入炉温度，便于后续对板坯加热情况进行计算；

（6）采用本发明后，可使装钢辊道的运行速度由之前的0.5m/s提高至1.5m/s，大大提高板坯装钢的效率，从而节约设备的运行时间，降低电耗，大大降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为板坯加热炉自动装钢系统的系统框图；

图3为装钢辊道一处的俯视图；

其中：1、加热炉一；2、加热炉二；3、上料辊道；4、装钢辊道一；5、装钢辊道二；6、装钢辊道三；7、装钢辊道四；8、装钢辊道五；9、光电信号发射端；10、光电信号接收端。

具体实施方式

为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。

本实施例提供了一种板坯加热炉自动装钢系统，包括加热炉一1、加热炉二2、上料辊道3、装钢辊道一4、装钢辊道二5、装钢辊道三6、装钢辊道四7和装钢辊道五8，上料辊道3与五条装钢辊道依次连接，装钢辊道一4和装钢辊道二5分别位于加热炉一1的南侧和北侧，装钢辊道三6为过滤辊道，装钢辊道四7和装钢辊道五8分别位于加热炉二2的南侧和北侧。在每条装钢辊道的前端均对应设置有光电检测传感器，即装钢辊道一4的前端设置有光电检测传感器一，以此类推。每组光电检测传感器均包括一个光电信号发射端9和一个光电信号接收端10，光电信号发射端9和光电信号接收端10对应安装在每条装钢辊道的两侧；另外，在装钢辊道一4的前端还设置有测温计。

其中，上料辊道3包括前上料辊道3和后上料辊道3，后上料辊道3的前端与前上料辊道3的后端连接，后上料辊道3的后端与装钢辊道一4的前端连接。在后上料辊道3的后端设置有光电检测传感器六，该光电检测传感器六与PLC控制模块连接，该光电检测传感器可发送信号至PLC控制模块，PLC控制模块接收到该信号后驱动上料辊道3停止，不仅可降低能耗，而且便于放置后续需要装钢的板坯。

板坯加热炉自动装钢系统还包括板坯信息数据库、板坯预定位置模块、人机交互模块、通信模块和PLC控制模块。板坯信息数据库和板坯预定位置模块均通过通信模块与PLC控制模块连接，人机交互模块与板坯信息数据库和板坯预定位置模块相连接，每条装钢辊道上的光电检测传感器也与PLC控制模块连接，其中，人机交互模块为BT111模块，通信模块为EMW3162模块。

在板坯信息数据库内包括所有板坯的信息，即板坯的编号、板坯的、板坯的长度、板坯的宽度和板坯的钢种等。操作人员可通过人机交互模块，选择需要装钢的板坯，并传输信号至板坯信息数据库，板坯信息数据库响应人机交互模块传输的信号，调用出所选择的板坯的信息，并将该板坯的信息通过通信模块传输至PLC控制模块。

板坯预定位置模块即为一个包括五条装钢辊道位置信息的数据库，操作人员通过人机交互模块选择板坯的预定装钢辊道，并传输信号至板坯预定位置模块，板坯预定位置模块响应人机交互模块传输的信号，将所选择的预定装钢辊道的信息传输至PLC控制模块。

PLC控制模块接收到板坯信息数据库传输的板坯信息以及板坯预定位置模块传输的预定辊道信息，PLC控制模块根据接收到的预定装钢辊道的信息，自动判断板坯经过第几个光电检测传感器时传输控制信号，即当板坯通过预定装钢辊道前端的光电检测传感器后，该光电检测传感器传输信号至PLC控制模块，PLC控制模块响应该信号，并传输信号至装钢辊道，使装钢辊道停止运行，此时板坯位于预定装钢辊道上。

另外，在PLC控制模块内对应于不同板坯的型号设定有不同程序，即根据不同型号板坯的长度条件，延迟不同时间传输信号至装钢辊道，保证各个型号的板坯均可精确位于预定的装钢辊道上。

本实施例还提供了一种板坯加热炉自动装钢方法，包括以下步骤：

S1：建立板坯信息数据库，将不同板坯的信息输入至信息数据库内，向板坯预定位置模块内输入不同装钢辊道的位置信息；

S2：通过人机交互模块向板坯信息数据库输入需要装炉的板坯的编号；

S3：通过人机交互模块向板坯预定位置模块输入该板坯的目的装钢辊道；

S4：将装钢辊道设定为自动运行模式，随后将需要装炉的板坯放置在上料辊道3上；

S5：通过PLC控制模块控制上料辊道3运行，上料辊道3将板坯输送至装钢辊道上，板坯被依次输送至装钢辊道上，当板坯通过目的装钢辊道前端的光电检测传感器时，该光电检测传感器传输信号至PLC控制模块，PLC控制模块响应该信号，并传输信号至装钢辊道，使装钢辊道停止运行，此时板坯位于预定装钢辊道上，实现自动装钢。

未采用本实施例提供的自动装钢系统时，由于需要操作人员人工观察板坯的位置以及板坯的预定装钢辊道，因此，装钢辊道的运行速度为0.5m/s，而本实施例中，装钢辊道的运行速度为1.5m/s，大大提高板坯装钢的效率，从而节约设备的运行时间，大大降低了生产成本。

按每个班手动开板坯，手动输入板坯号影响装钢10分钟，则每天影响30分钟，每月900分钟按机时产量200吨计算，则每月少轧制板坯3000吨，吨钢利润300元计算，则每月减少损失80多万元，每年减少损失960多万元。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种板坯加热炉自动装钢系统，包括加热炉、若干条装钢辊道和上料辊道(3)，所述上料辊道(3)与若干条装钢辊道依次连接，所述装钢辊道位于加热炉的不同位置，其特征在于：每条所述装钢辊道的前端均设置有光电检测传感器，

还包括板坯信息数据库、板坯预定位置模块、人机交互模块、通信模块和PLC控制模块，所述板坯信息数据库和板坯预定位置模块均通过通信模块与PLC控制模块连接，所述人机交互模块与板坯信息数据库以及板坯预定位置模块连接，所述装钢辊道、上料辊道(3)和光电检测传感器均与PLC控制模块连接，

所述板坯信息数据库内包含不同板坯的信息，所述板坯预定位置模块包括不同装钢辊道的位置信息，

所述人机交互模块用于选择所需板坯，并传输信号至板坯信息数据库，所述板坯信息数据库响应该信号，调用出该板坯的信息，并将该信息通过通信模块传输至PLC控制模块，

所述人机交互模块还用于输入板坯的目的装钢辊道，并传输信号至板坯预定位置模块，所述板坯预定位置模块响应该信号，并将对应于该装钢辊道的位置信息通过通信模块传输至PLC控制模块，

所述PLC控制模块用于接收板坯信息数据库传输的板坯信息以及板坯预定位置模块传输的装钢辊道序号，当所述板坯通过对应装钢辊道前端的光电检测传感器后，所述光电检测传感器传输板坯的位置信号至PLC控制模块，所述PLC控制模块响应该信号，并发送停止信号至装钢辊道，所述装钢辊道响应该信号，装钢辊道停止运行。

2.根据权利要求1所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，其特征在于：所述光电检测传感器包括光电信号发射端(9)和光电信号接收端(10)，所述光电信号发射端(9)与光电信号接收端(10)对应设置在装钢辊道的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，其特征在于：所述上料辊道(3)包括前上料辊道(3)和后上料辊道(3)，所述后上料辊道(3)的后端设置有光电检测传感器，所述光电检测传感器与PLC控制模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，其特征在于：与所述上料辊道(3)相邻的装钢辊道的前端设置有测温计。

5.根据权利要求1所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，其特征在于：所述板坯信息数据库内包含的板坯信息包括板坯的编号、长度、宽度、钢种和预定加热温度。

6.根据权利要求1所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，其特征在于：所述人机交互模块为BT111人机交互模块。

7.根据权利要求1所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，其特征在于：所述通信模块为EMW3162通信模块。

8.一种基于权利要求1-7任一所述的板坯加热炉自动装钢方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：建立板坯信息数据库，将不同板坯的信息输入至信息数据库内，向板坯预定位置模块内输入不同装钢辊道的位置信息；

S2：通过人机交互模块从板坯信息数据库选择需要装炉的板坯的编号；

S3：通过人机交互模块向板坯预定位置模块输入该板坯的目的装钢辊道；

S4：将装钢辊道设定为自动运行模式，随后将需要装炉的板坯放置在上料辊道(3)上；

S5：通过PLC控制模块控制上料辊道(3)运行，上料辊道(3)将板坯输送至装钢辊道上，PLC控制模块控制装钢辊道，将板坯自动运输至指定装钢辊道上。

9.根据权利要求8所述的一种板坯加热炉自动装钢系统，其特征在于：所述装钢辊道的速度为1.5m/s。