CN112058923B - 一种冷床裙板定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷床裙板定位系统，包括上位位置传感器、下位位置传感器、运动传感器、状态存储单元和定位模块；上位位置传感器设置在冷床裙板活动的上位区域，下位位置传感器设置在冷床裙板活动的下位区域，运动传感器设置在冷床裙板的运动部件上；上位位置传感器、下位位置传感器、运动传感器均与定位模块连接，定位模块与状态存储单元连接；定位模块还与控制系统连接，接收控制系统输出的移动指令；定位模块根据移动指令、位置信号、运动信号进行逻辑运算后，给出定位结果；本发明可提高定位结果的准确性，从而保障轧钢生产中的安全。

Description

一种冷床裙板定位系统

技术领域

本发明属于冷床设备领域，具体涉及一种冷床裙板活动位置的定位系统。

背景技术

钢铁企业里，轧钢生产的后道工艺过程中，由轧钢机加工后的钢材需送入冷床冷却，降温后再下料至输出辊道上，经冷剪剪成棒材成品；冷床裙板在此中起输送作用，由下位接钢后，上升至上位完成抛钢。

目前冷床裙板的移动以及上钢和跑刚动作完全由电脑自动控制，因而需要获取冷床裙板所在位置信息，即需要确定冷床裙板当前是处于上位位置还是处于下位位置，才能执行相应的抛钢或上钢动作。

现有技术是分别在冷床裙板的上位和下位均设置位置传感器，当其中某一位置传感器检测到并输出信号给电脑后，电脑控制启动相应的动作；但是因轧钢生产过程中，会产生大量的粉尘，粉尘散落在位置传感器周围，会给位置传感器的检测造成误判，进而导致电脑错误执行上钢或抛钢动作。因此有必要针对此问题，研制出一种可靠性高的冷床裙板定位系统。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种冷床裙板定位系统，用于提升冷床裙板定位结果的真实可靠性。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种冷床裙板定位系统，包括上位位置传感器、下位位置传感器、运动传感器、状态存储单元和定位模块；上位位置传感器设置在冷床裙板活动的上位区域，下位位置传感器设置在冷床裙板活动的下位区域，运动传感器设置在冷床裙板的运动部件上；上位位置传感器、下位位置传感器、运动传感器均与定位模块信号连接，定位模块与状态存储单元信号连接；定位模块还与控制系统信号连接，接收控制系统输出的移动指令；

所述定位模块根据移动指令、上位位置传感器发出的上位位置信号、下位位置传感器发出的下位位置信号以及运动传感器发出的运动信号，综合判定并输出定位结果；具体如下：

根据运动信号以及移动指令判定运动状态，当有运动信号但无移动指令，或者无运动信号但有移动指令时，定位模块输出“运动故障”；当有运动信号且有移动指令时，将移动指令发送给状态存储单元，状态存储单元内存储当前移动指令；

当无运动信号且无移动指令时，根据上位位置信号、下位位置信号以及状态存储单元内存储的移动指令判定冷床裙板位置，当有上位位置信号且有下位位置信号时，或者无上位位置信号且无下位位置信号时，输出“定位故障”；当有上位位置信号且无下位位置信号时，如果状态存储单元内存储的移动指令是“上移”，则输出“上位”；如果状态存储单元内存储的移动指令是“下移”，则输出“定位故障”；当无上位位置信号且有下位位置信号时，如果状态存储单元内存储的移动指令是“上移”，则输出“定位故障”；如果状态存储单元内存储的移动指令是“下移”，则输出“下位”。

进一步地，所述运动传感器设置在驱动冷床裙板移动的驱动电机的输出轴上。

进一步地，所述定位模块与状态存储单元集成在控制电脑中。

进一步地，所述运动传感器、上位位置传感器和下位位置传感器均基于时钟频率，持续向定位模块发送信号。

进一步地，所述定位模块基于时钟频率，持续处理并更新输出定位结果。

进一步地，所述状态存储单元内仅存储保留最新输入的移动指令。

本发明的有益效果为：

(1)本发明在原有的上位位置传感器、下位位置传感器的基础上，加入运动传感器，构成定位系统的传感器冗余，通过确定冷床裙板的运动状态，辅助判定冷床裙板的定位位置，提升定位结果的准确性。

(2)本发明将控制系统发出的移动指令，引入定位系统，进而提高对冷床裙板运动状态判定的准确性，最终提升定位结果的准确性。

(3)本发明利用状态存储单元，存储并记下冷床裙板是上移还是下移，进而当冷床裙板停止时，通过将位置传感器的定位结果与状态存储单元内记下的移动指令比较，提高定位结果的准确性。

(4)本发明仅在原有的定位系统的基础上增加一个传感器，定位模块和状态存储单元也无需额外增加硬件设备，可直接在原有的控制电脑中划分出一部分资源用作定位模块和状态存储单元，使得成本较低。

(5)本发明采用基于比较运动状态的方式，构成定位系统的传感器冗余，相比于其他仍是基于重复检测位置状态而构成的定位系统传感器冗余技术，维度更广，故可靠性更高。

(6)本发明中传感器的检测和定位模块的处理过程，都是基于时钟频率持续进行，响应快，动态效果好。

附图说明

图1为本发明定位系统连接关系图；

图2为本发明定位模块内部逻辑运算处理过程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所示实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相通或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明冷床裙板定位系统，包括上位位置传感器、下位位置传感器、运动传感器、状态存储单元和定位模块；上位位置传感器设置在冷床裙板活动的上位区域，当冷床裙板移动至上位时，上位位置传感器检测到冷床裙板进而输出信号，否则不输出信号；下位位置传感器设置在冷床裙板活动的下位区域，当冷床裙板移动至下位时，下位位置传感器检测到冷床裙板进而输出信号，否则不输出信号；运动传感器设置在驱动冷床裙板移动的电机输出轴上，用于检测冷床裙板的运动状态，当电机驱动冷床裙板移动时，运动传感器通过监测到输出轴的转动而输出信号，表明冷床裙板处于运动状态中，否则不输出信号；状态存储单元和定位模块均集成在总的控制电脑中。

如图1所示的定位系统连接关系图，控制系统与驱动电机连接的信号通路上，分出一路连接至定位模块，即控制系统输出的移动指令发送给驱动电机的同时还发送给定位模块；运动传感器与定位模块信号连接，运动传感器对驱动电机进行检测并将运动信号发送给定位模块；上位位置传感器和下位位置传感器均分别与定位模块信号连接，将检测到的冷床裙板位置信号发送给定位模块；状态存储单元与定位模块信号连接，定位模块将获取到的移动指令发送给状态存储单元进行存储，状态存储单元也可将所存储的移动指令发送给定位模块；定位模块与控制系统信号连接，定位模块对获取到的上述移动指令、运动信号、位置信号进行逻辑运算后，给出定位结果，并将结果输出给控制系统。

运动传感器、上位位置传感器和下位位置传感器均基于时钟频率，持续性得检测并向定位模块发送信号；运动信号、上位位置信号和下位位置信号的值为“有”或“无”，移动指令为“上移”或“下移”。

定位模块内部的逻辑运算处理过程为：

S1，判定运动状态：

定位模块根据当前收到的运动信号以及移动指令做出判断；

当有运动信号但无移动指令，或者无运动信号但有移动指令时，定位模块输出“运动故障”；

当有运动信号且有移动指令时，将移动指令发送给状态存储单元，并将状态存储单元内存储的值更新为当前移动指令；

当无运动信号且无移动指令时，执行S2。

S2，判定裙板位置：

定位模块根据当前收到的上位位置信号、下位位置信号以及当前状态存储单元内存储的移动指令做出判定；

当有上位位置信号且有下位位置信号时，或者无上位位置信号且无下位位置信号时，输出“定位故障”；

当有上位位置信号且无下位位置信号时，如果当前状态存储单元内存储的移动指令是“上移”，则输出“上位”；如果当前状态存储单元内存储的移动指令是“下移”，则输出“定位故障”；

当无上位位置信号且有下位位置信号时，如果当前状态存储单元内存储的移动指令是“上移”，则输出“定位故障”；如果当前状态存储单元内存储的移动指令是“下移”，则输出“下位”；

上述逻辑运算处理过程，基于时钟频率，持续进行并更新输出结果。

如图2所示为定位模块内部处理过程示意图，其中为方便理解，将S1内运动信号与移动指令的判定分为上下两部分，将S2内上位位置信号与下位位置信号的判定分为上下两部分，实际为同时执行。

本发明在原有的上位位置传感器、下位位置传感器的基础上，加入一个运动传感器，构成定位系统的传感器冗余，通过监测冷床裙板是否处于运动状态，辅助判定冷床裙板的位置，当位置传感器发生误判时，能够识别出故障并输出故障信号，进而发出报警提示，提高冷床裙板定位的可靠性，保障轧钢生产的安全。

本发明通过将控制系统输出给驱动电机的移动指令，引入定位系统，进一步提高定位的可靠性。例如当冷床裙板在移动过程中发生故障悬停在上位与下位之间，此时运动传感器检测结果为冷床裙板处于停止状态，并且又恰好因位置传感器故障，上位或下位的某一位置传感器错误检测到冷床裙板在此位置时，如果未引入移动指令，则将输出错误的定位结果。本发明引入移动指令后，遇到上述情况，则将输出运动故障，保证了定位结果的真实性。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种冷床裙板定位系统，其特征在于：包括上位位置传感器、下位位置传感器、运动传感器、状态存储单元和定位模块；上位位置传感器设置在冷床裙板活动的上位区域，下位位置传感器设置在冷床裙板活动的下位区域，运动传感器设置在冷床裙板的运动部件上；上位位置传感器、下位位置传感器、运动传感器均与定位模块信号连接，定位模块与状态存储单元信号连接；定位模块还与控制系统信号连接，接收控制系统输出的移动指令；

所述定位模块根据移动指令、上位位置传感器发出的上位位置信号、下位位置传感器发出的下位位置信号以及运动传感器发出的运动信号，综合判定并输出定位结果；具体如下：

根据运动信号以及移动指令判定运动状态，当有运动信号但无移动指令，或者无运动信号但有移动指令时，定位模块输出“运动故障”；当有运动信号且有移动指令时，将移动指令发送给状态存储单元，状态存储单元内存储当前移动指令；

当无运动信号且无移动指令时，根据上位位置信号、下位位置信号以及状态存储单元内存储的移动指令判定冷床裙板位置，当有上位位置信号且有下位位置信号时，或者无上位位置信号且无下位位置信号时，输出“定位故障”；当有上位位置信号且无下位位置信号时，如果状态存储单元内存储的移动指令是“上移”，则输出“上位”；如果状态存储单元内存储的移动指令是“下移”，则输出“定位故障”；当无上位位置信号且有下位位置信号时，如果状态存储单元内存储的移动指令是“上移”，则输出“定位故障”；如果状态存储单元内存储的移动指令是“下移”，则输出“下位”。

2.根据权利要求1所述的冷床裙板定位系统，其特征在于：所述运动传感器设置在驱动冷床裙板移动的驱动电机的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的冷床裙板定位系统，其特征在于：所述定位模块与状态存储单元集成在控制电脑中。

4.根据权利要求1所述的冷床裙板定位系统，其特征在于：所述运动传感器、上位位置传感器和下位位置传感器均基于时钟频率，持续向定位模块发送信号。

5.根据权利要求4所述的冷床裙板定位系统，其特征在于：所述定位模块基于时钟频率，持续处理并更新输出定位结果。

6.根据权利要求1所述的冷床裙板定位系统，其特征在于：所述状态存储单元内仅存储保留最新输入的移动指令。

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