CN111397365A - 推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制系统及方法，该方法如下：坯料在坯料等待位完成对中后，等待推钢；若步进梁处于下位，且炉内空位满足推钢距离，则发出炉门打开提示；炉门基于炉门打开指打开至高位，基于炉门开的位置信号发出推钢提示；处于工作等待位的推钢机基于推钢指令推动坯料前进，将输送辊道上的坯料推至炉内的固定梁上；在推钢机到达目标位置后，向推钢机发送复位指令，推钢机退回至工作等待位；在推钢机退回至工作等待位后，发出炉门关闭提示，炉门基于炉门关闭指令执行关闭动作，直至炉门完全关闭。炉门仅在推钢入炉过程中处于开启状态，其他时候炉门处于关闭状态，极大减少了热效损失。

Description

推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制系统及方法

技术领域

本发明属于步进加热炉技术领域，更具体地，本发明涉及一种推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制系统及方法。

背景技术

步进式加热炉装钢设计一般为端钢进炉和推钢进炉两种，推钢式步进炉进炉端设计一段与步进机构同步的过渡台架，过渡台架位于辊道与炉墙之间，即位于炉外，安装在过渡台架上的步进机构炉内固定梁、活动梁延伸，但非水梁设计，只是一组钢结构框架；工作时，坯料被推钢机推上过渡台架，依靠过渡台架活动部分与固定配合按照步进机构运行轨迹“上升-前进-下降-后退”将坯料运送到炉内，过渡台架与步进梁的步进机构为分段式的一体化设计，由于过渡台架随步进机构在生产中运行，导致进料炉门不能落下，处于常开状态，造成热效损失，影响节能及热效率，且容易造成冷风吸入，影响炉压控制。

发明内容

本发明提供一种推钢式步进加热炉的自动推钢入炉，基于炉门、步进机构与推钢机的连锁关系，实现炉门开启-推钢入炉-推钢机后退-炉门关闭过程控制系统。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制系统，所述系统包括：

推钢机，位于加热炉进料端炉门的对面，设于输送辊道传动电机的一侧，推头与输送辊道水平设置，推头停滞位置或输送辊道传动电机的联轴器位置为推钢机行程的零位，坯料在加热炉炉尾的输送辊道上，与对应固定梁的摆放位对中；

在每组输送辊道的起始端均设置有光检仪一，在加热炉进料端炉门外设有光检仪二，每组输送辊道的电机上均设置有增量型编码器；

加热炉的进料口处设有炉门，炉门通过传动机构上升或下降，输送辊道的护板上设有滑板，滑板部分延伸至加热炉进料端的墙外钢结构，滑板的下支架支撑在进料端的墙外钢结构上，滑板与固定梁滑块平行，进料口的上端梁高度高于推钢机推头的顶部，步进机构设置在加热炉内；

推钢机、光检仪一、光检仪二、增量型编码器、炉门、步进机构与PLC控制器通讯连接。

本发明采取的技术方案为：一中推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、在坯料输送到坯料等待位时，在坯料等待位完成坯料的对中，等待推钢，坯料等待位为坯料对中后的允许推钢位；

S2、若PLC控制器检测到步进梁处于下位，且炉内空位满足推钢距离，则PLC控制器发出炉门打开提示；

S3、炉门基于炉门打开指令执行打开动作，在炉门打开至高位时，PLC控制器基于炉门开的位置信号发出推钢提示；

S4、处于工作等待位的推钢机基于推钢指令推动坯料前进，将输送辊道上的坯料推至炉内的固定梁上；

S5、在推钢机到达目标位置后，PLC控制器向推钢机发送复位指令，推钢机基于复位指令退回至工作等待位；

S6、在推钢机退回至工作等待位后，PLC控制器发出炉门关闭提示，炉门基于炉门关闭指令执行关闭动作，直至炉门完全关闭。

进一步的，炉内空位满足的判定方法具体如下：

若加热炉中最后一块坯料的坯料尾部与光检仪二的距离大于坯料等待位上的坯料宽度与钢坯间距的距离之和，则判定炉内空位满足；

最后一块坯料的坯料尾部是靠近炉门的坯料端面。

进一步的，坯料在进入加热炉尾前，通过光检仪一及增量型编码器计算出坯料长度，当检测到坯料输送到推钢机前的输送辊道中心位置时，输送辊道停止运转，从而实现坯料的对中。

进一步的，在步骤S6之后还包括：

S7、PLC控制器在给推钢机发出复位指令的同时，给步进梁发出上移指令，步进梁开始正循环。

本发明基于炉门、步进机构与推钢机的连锁关系，设计炉门开启-推钢入炉-推钢机后退-炉门关闭过程控制系统，炉门仅在推钢入炉过程中处于开启状态，其他时候炉门处于关闭状态，极大减少了热效损失，同时能更好的控制炉压。

附图说明

图1为本发明实施例提供的推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制结构的示意图；

图2为本发明实施例提供的推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制方法流程图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

图1为本发明实施例提供的推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制结构的示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。

该系统包括：

推钢机，位于加热炉进料端炉门的对面，设于输送辊道传动电机的一侧，推头与输送辊道水平设置，推头停滞位置或输送辊道传动电机的联轴器位置为推钢机行程的零位，坯料在加热炉炉尾的输送辊道上，与对应固定梁的摆放位对中；

在各组输送辊道的起始端均设置有光检仪一，在每组输送辊道的电机上均设置有一台增量型编码器，在加热炉进料端炉门外设有光检仪二；

加热炉的进料口处设有炉门，炉门通过传动机构上升或下降，输送辊道的护板上设有滑板，滑板部分延伸至加热炉进料端的墙外钢结构，滑板的下支架支撑在进料端的墙外的钢结构上，滑板与固定梁滑块平行，进料口的上端梁高度高于推钢机推头的顶部，步进机构设置在加热炉内；

推钢机、光检仪一、光检仪二、增量型编码器、炉门的传动机构、步进机构与PLC控制器通讯连接。

图2为本发明实施例提供的推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制方法流程图，该方法具体包括如下步骤：

S1、在坯料输送到坯料等待位时，在坯料等待位完成坯料的对中，等待推钢；

坯料等待位也就是对坯料对中后的允许推钢位，假定炉尾设置有两组输送辊道，在每组输送辊道的起始端均设有光检仪一，每组输送辊道的电机上均设置一台增量型编码器，从来料运行方向，在坯料进入加热炉尾推钢机辊道过程中，通过光检一及增量型编码器计算出坯料长度，其检测方法具体如下：

当光检仪一检测到输送辊道方向来料的坯料时，增量型编码器开始运转，在光检仪一检测不到输送辊道上的坯料时，此时增量型编码器检测到的运行距离即为坯料长度，以输送辊道的固定距离值为参考，在坯料输送到该组辊道中心位置时，输送辊道停止运转，坯料对中就能实现。

S2、若PLC控制器检测到步进梁处于下位，且炉内空位满足推钢距离(坯料宽度+设置的坯料间距)，则PLC控制器发出炉门打开提示；

在本发明实施例中，炉内空位满足的判定方法具体如下：

若步进加热炉内最后一块坯料的坯料尾部与光检仪二的距离大于坯料等待位上的坯料宽度与钢坯间距的距离之和，则炉内空位满足；

本发明中的坯料尾部是指坯料前进方向的末端，最后一块坯料的尾部是指靠近炉门的坯料端面，坯料的尾部距离是以推钢机推钢到位后的位置作为零位，坯料向前运行数据得出尾部距离，坯料运行行程是步进机构平移液压缸带编码器计算出来的；

S3、炉门基于炉门打开指令执行打开动作，在炉门打开至高位时，PLC控制器基于炉门开的位置信号发出推钢提示；

在本发明实施例中，操作工基于炉门打开提示触发炉门打开指令。

S4、处于工作等待位的推钢机基于推钢指令推动坯料前进，将输送辊道上的坯料推至炉内的固定梁上；

在本发明实施例中，操作工基于推钢提示触发推钢指令；步进机构分固定梁与活动梁两部分，活动梁是载坯料运行的，固定梁是步进轨距完成一个循环后，步进机构下降时坯料的摆放位

S5、在推钢机到达目标位置后，PLC控制器向推钢机发送复位指令，推钢机基于复位指令退回至工作等待位；

推钢机目标位置也就是炉内空位，满足推钢机与坯料接触面在炉门内侧的位置，即能够确保炉门落下不会接触到坯料的最小推钢距离。

S6、在推钢机退回至工作等待位后，PLC控制器控制发出炉门关闭提示，炉门基于炉门关闭指令执行关闭动作，直至炉门完全关闭；

在本发明实施例中，操作工基于炉门关闭提示触发炉门关闭指令。

S7、PLC控制器在给推钢机发出复位指令的同时，给步进梁发出上移指令，步进梁开始正循环。

在本发明实施例中，正循环即坯料向前运行轨迹，步进机构上升-前进-下降-后退；逆循环即坯料后退轨迹，步进机构前进-上升-后退-下降；

本发明基于炉门、步进机构与推钢机的连锁关系，设计炉门开启-推钢入炉-推钢机后退-炉门关闭过程控制系统，炉门仅在推钢入炉过程中处于开启状态，其他时候炉门处于关闭状态，极大减少了热效损失，同时能更好的控制炉压。

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 (5)

1.一种推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制系统，其特征在于，所述系统包括：

推钢机，位于加热炉进料端炉门的对面，设于输送辊道传动电机的一侧，推头与输送辊道水平设置，推头停滞位置或输送辊道传动电机的联轴器位置为推钢机行程的零位，坯料在加热炉炉尾的输送辊道上，与对应固定梁的摆放位对中；

在每组输送辊道的起始端均设置有光检仪一，在加热炉进料端炉门外设有光检仪二，每组输送辊道的电机上均设置有增量型编码器；

加热炉的进料口处设有炉门，炉门通过传动机构上升或下降，输送辊道的护板上设有滑板，滑板部分延伸至加热炉进料端的墙外钢结构，滑板的下支架支撑在进料端的墙外钢结构上，滑板与固定梁滑块平行，进料口的上端梁高度高于推钢机推头的顶部，步进机构设置在加热炉内；

推钢机、光检仪一、光检仪二、增量型编码器、炉门的传动机构、步进机构与PLC控制器通讯连接。

2.基于权利要求1所述推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制系统的自动推钢入炉控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、在坯料输送到坯料等待位时，在坯料等待位完成坯料的对中，等待推钢，坯料等待位为坯料对中后的允许推钢位；

S2、若PLC控制器检测到步进梁处于下位，且炉内空位满足推钢距离，则PLC控制器发出炉门打开提示；

S3、炉门基于炉门打开指令执行打开动作，在炉门打开至高位时，PLC控制器基于炉门开的位置信号发出推钢提示；

S4、处于工作等待位的推钢机基于推钢指令推动坯料前进，将输送辊道上的坯料推至炉内的固定梁上；

S5、在推钢机到达目标位置后，PLC控制器向推钢机发送复位指令，推钢机基于复位指令退回至工作等待位；

S6、在推钢机退回至工作等待位后，PLC控制器发出炉门关闭提示，炉门基于炉门关闭指令执行关闭动作，直至炉门完全关闭。

3.如权利要求2所述推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制方法，其特征在于，炉内空位满足的判定方法具体如下：

若加热炉中最后一块坯料的坯料尾部与光检仪二的距离大于坯料等待位上的坯料宽度与钢坯间距的距离之和，则判定炉内空位满足；

最后一块坯料的坯料尾部是靠近炉门的坯料端面。

4.如权利要求2所述推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制方法，其特征在于，坯料在进入加热炉尾前，通过光检仪一及增量型编码器计算出坯料长度，当检测到坯料输送到推钢机前的输送辊道中心位置时，输送辊道停止运转，从而实现坯料的对中。

5.如权利要求2所述推钢式步进加热炉的自动推钢入炉控制方法，其特征在于，在步骤S6之后还包括：

S7、PLC控制器在给推钢机发出复位指令的同时，给步进梁发出上移指令，步进梁开始正循环。

Images