CN112570677A - 一种坯料自动输送控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种坯料自动输送控制方法，属于连铸自动控制技术领域。本发明的技术方案是：从板坯切割完成开始计算跟踪位置，利用编码器和变频器速度反馈计算跟踪位置，光栅对辊道进行分组，并起到跟踪修正的作用；利用激光测距仪计算横移台车的位置，并规定零点坐标，使两个台车在同一坐标系下运行，做好两台车的间隙控制，台车会根据装炉序号进行自动送坯；当有问题发生时，操作人员切到手动模式，把板坯送上台车后，再切回自动模式即可继续执行自动送坯，不会影响后续板坯跟踪。本发明的有益效果是：具有定位精度高、控制迅速、提高效率、简化操作步骤、降低操作强度的特点。

Description

一种坯料自动输送控制方法

技术领域

本发明涉及一种坯料自动输送控制方法，属于连铸自动控制技术领域。

背景技术

目前，在国外的钢铁企业中，连铸区域的库存空间宽敞且充足，各工序工艺指标较为繁多，生产组织和调度难度大，但板坯上线，下线，送坯等生产控制中的人工操作占了很小比重。随着国内钢铁行业的高速发展，当时建设项目的弊端开始显现，板坯库区和加热炉的数据流交互慢，严重制约生产节奏。板坯停留在辊道的时间过长，局部高温对辊道本身损害非常大，缩短设备寿命，增加维修成本。操作模式全是人工操作，操作人员工作强度大，注意力高度集中，必须配备替换人员，无形当中增加了人工成本。

发明内容

本发明目的是提供一种坯料自动输送控制方法，通过对数据统一管理，串联起各子系统，消除了信息孤岛，成功提升连铸区自动化、信息化水平，大大升级了数据管理和信息通讯效率；在工艺指标方面：提升了连铸送坯的作业率，提高了加热炉的装钢效率，降低了事故产生的概率，提高了连铸区设备使用寿命；实现公司热轧厂对板坯库物流的管理和控制，以使物流顺畅，从而以最少量的板坯缓冲来支持热轧的正常生产，降低人工记录失误造成的数据不准确性，从而确保板坯数据的正确性和及时性，实时统计和反映了板坯及板坯库情况，提升了板坯库管理及运作效率，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种坯料自动输送控制方法，包含以下步骤：板坯在切前辊道上切割完成后，自动产生板坯模型并在HMI上实时显示板坯状态；每个铸流辊道分成三组控制，连续跟踪从切后辊道一直到台车，每组辊道采用编码器和变频器计算连续跟踪，由编码器和变频器速度反馈来计算板坯移动距离，当板坯头部通过光栅检测点时，用此光栅的物理位置对跟踪进行修正，保证板坯跟踪在误差范围以内；板坯到达切后辊道后，进行滞坯控制，然后提速至100%，以匀速进入去毛刺机辊道，到达输出一辊道进行等待；板坯到达输出一辊道后，进行下线判断控制和上线判断控制；经过输出一辊道和输出二辊道，最后到达台车辊道，判断是否满足上车条件，不满足上车条件的热供板坯进行摆钢控制；利用激光测距仪计算横移台车的位置，并规定零点坐标，使两个台车在同一坐标系下运行，做好两台车的间隙控制，台车会根据装炉序号进行自动送坯，经台车的接坯/送坯控制，台车运行至出坯位，板坯送入加热炉装钢辊道。

所述滞坯控制，由于辊道长度有限，前方有板坯滞留时，后方切割完成的板坯需要在入口等待一段时间，此时，警告操作工前方板坯必须下线，否则后方会造成板坯追尾，当光栅检测前方板坯已不在辊道上且系统中的板坯模型消失后，后方板坯会自动提速，以匀速通过去毛刺机，到达输出一辊道进行等待。

所述下线判断控制和上线判断控制，板坯切割完成后，由于工艺原因或者加热炉装钢速度制约，板坯需要下线入库，下线时板坯进行尾部定位，停在天车吊运的位置；操作工在人机交互界面点击板坯模型后，系统弹出入库窗口，选择库区和垛位后，板坯各种数据直接存入库存管理系统，板坯被天车吊离辊道后，系统中的模型自动消失，不需人为干预；当需要冷坯上线时，操作人员在库存管理系统选中该板坯后，点击“上线”按钮，板坯信息在库存中消失，并将此信息下发给一级系统，然后在相应的上线区域建立板坯模型，显示板坯的长度、宽度、板坯号和钢种等信息。

所述摆钢控制，热供板坯在等待上车条件时，辊道进行摆动控制，防止板坯的高温对设备有损害。

所述台车的接坯/送坯控制，是根据加热炉侧的装炉计划和铸流板坯的送炉计划匹配进行的，当装炉号和某个铸流的送炉号相匹配后，台车会把此铸流的板坯运送至出坯位，再送至加热炉；每次板坯离开台车后，系统都要重新判断下一次的序号匹配情况，用以控制台车接坯/送坯时序。

本发明的有益效果是：通过对数据统一管理，串联起各子系统，消除了信息孤岛，成功提升连铸区自动化、信息化水平，大大升级了数据管理和信息通讯效率；在工艺指标方面：提升了连铸送坯的作业率，提高了加热炉的装钢效率，降低了事故产生的概率，提高了连铸区设备使用寿命；实现公司热轧厂对板坯库物流的管理和控制，以使物流顺畅，从而以最少量的板坯缓冲来支持热轧的正常生产，降低人工记录失误造成的数据不准确性，从而确保板坯数据的正确性和及时性，实时统计和反映了板坯及板坯库情况，提升了板坯库管理及运作效率。

附图说明

图1为为本发明的程序控制流程图。

具体实施方式

为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。

一种坯料自动输送控制方法，包含以下步骤：板坯在切前辊道上切割完成后，自动产生板坯模型并在HMI上实时显示板坯状态；每个铸流辊道分成三组控制，连续跟踪从切后辊道一直到台车，每组辊道采用编码器和变频器计算连续跟踪，由编码器和变频器速度反馈来计算板坯移动距离，当板坯头部通过光栅检测点时，用此光栅的物理位置对跟踪进行修正，保证板坯跟踪在误差范围以内；板坯到达切后辊道后，进行滞坯控制，然后提速至100%，以匀速进入去毛刺机辊道，到达输出一辊道进行等待；板坯到达输出一辊道后，进行下线判断控制和上线判断控制；经过输出一辊道和输出二辊道，最后到达台车辊道，判断是否满足上车条件，不满足上车条件的热供板坯进行摆钢控制；利用激光测距仪计算横移台车的位置，并规定零点坐标，使两个台车在同一坐标系下运行，做好两台车的间隙控制，台车会根据装炉序号进行自动送坯，经台车的接坯/送坯控制，台车运行至出坯位，板坯送入加热炉装钢辊道。

所述滞坯控制，由于辊道长度有限，前方有板坯滞留时，后方切割完成的板坯需要在入口等待一段时间，此时，警告操作工前方板坯必须下线，否则后方会造成板坯追尾，当光栅检测前方板坯已不在辊道上且系统中的板坯模型消失后，后方板坯会自动提速，以匀速通过去毛刺机，到达输出一辊道进行等待。

所述下线判断控制和上线判断控制，板坯切割完成后，由于工艺原因或者加热炉装钢速度制约，板坯需要下线入库，下线时板坯进行尾部定位，停在天车吊运的位置；操作工在人机交互界面点击板坯模型后，系统弹出入库窗口，选择库区和垛位后，板坯各种数据直接存入库存管理系统，板坯被天车吊离辊道后，系统中的模型自动消失，不需人为干预；当需要冷坯上线时，操作人员在库存管理系统选中该板坯后，点击“上线”按钮，板坯信息在库存中消失，并将此信息下发给一级系统，然后在相应的上线区域建立板坯模型，显示板坯的长度、宽度、板坯号和钢种等信息。

所述摆钢控制，热供板坯在等待上车条件时，辊道进行摆动控制，防止板坯的高温对设备有损害。

所述台车的接坯/送坯控制，是根据加热炉侧的装炉计划和铸流板坯的送炉计划匹配进行的，当装炉号和某个铸流的送炉号相匹配后，台车会把此铸流的板坯运送至出坯位，再送至加热炉；每次板坯离开台车后，系统都要重新判断下一次的序号匹配情况，用以控制台车接坯/送坯时序。

本发明的技术要点如下：

（1）每个铸流辊道分成三组控制，连续跟踪从切后辊道一直到横移台车；

（2）采用编码器和变频器计算连续跟踪，光栅信号对跟踪进行修正；

（3）工频电机改为变频电机，实现板坯的精准定位；

（4）一级系统用STEP7 V5.5做支撑，WINCC7.0做动态显示；

（5）一级系统与库存管理系统之间采用OPC工业通讯协议；

（6）台车PLC与3流PLC采用DP Coupler通讯方式；

（7） 台车位置控制采用激光测距仪，并规定两个台车的零点坐标，做好间隙控制；

（8）按照固定比例把现场设备位置还原到Wincc画面进行动态显示。

如图1，本发明的程序控制流程如下：

步骤101、板坯在切前辊道上切割完成后，开始进入自动控制流程；

步骤102和步骤103、系统接收到切割完成信号后，自动产生板坯模型并在HMI上实时显示板坯状态；二级生成板坯数据后，下发至一级系统，并把数据信息附着在板坯模型上，跟随模型进行动态显示，若二级生成数据较晚，则板坯模型上显示板坯信息的异常数据，等待二级数据下发覆盖异常数据；

步骤104、板坯到达切后辊道后，系统检测前方是否发生滞坯现象，若发生滞坯，进入步骤105，板坯会自动停在切后辊道等待，再返回步骤104；若没有滞坯，进入步骤106，板坯会进入下一个跟踪区域。

步骤106、板坯到达输出一辊道后，先判断板坯是否需要下线，如果此板坯下线，则进入步骤121、步骤122和步骤123，板坯进行尾部定位，停在下线指定区域，由操作人员录入板坯入库位置，天车吊离板坯时，板坯信息自动录入库存管理系统，录入成功后，一级系统删除此板坯信息，最后进入步骤124，此流程结束。如果此板坯不下线，则进入步骤109，还有一种情况就是，此区域没有板坯及模型存在，可以进入步骤107和步骤108，由操作人员在库存管理系统中选择“上线板坯”后，一级系统会生成带板坯信息的模型，天车吊入板坯后，进入步骤109，系统开始判断上车条件是否具备；

步骤109、系统判断上车条件不具备时，则进入步骤110，步骤110分两种情况，一是冷坯上线时，板坯会在原地等待上车条件是否具备；二是热供板坯在等待上车条件时，辊道会进行摆动控制，防止板坯的高温对设备有损害；进入步骤110后再返回步骤106；系统判断上车条件具备时，则进入步骤111；

步骤111、上车条件具备时，辊道直接启动将冷坯送入横移台车，而热供板坯需要辊道停止摆动后再送入横移台车，板坯上车后，需要完成头部定位；

步骤112、板坯在车上定位完成时，系统会判断横移台车是否具备送坯条件，若不具备，则进入步骤113，进行原地等待，再返回步骤112；若具备，则进入步骤114和步骤115、步骤116及步骤117，台车运行至出坯位的同时，系统把台车中板坯的信息发送至二级，二级收到后再发送至加热炉，加热炉收到板坯信息后，会发送要钢信号，最后进入步骤118；

步骤118、台车到达出坯位时，系统判断加热炉是否已发送要钢信号，若没发，则进入步骤119，进行原地等待，再返回步骤118；若已发送，则进入步骤120；

步骤120、台车辊道启动将板坯送入加热炉装钢辊道上，系统自动清除板坯信息，台车到新的接坯位等待；

步骤124、控制流程结束。

Claims (5)

1.一种坯料自动输送控制方法，其特征在于包含以下步骤：板坯在切前辊道上切割完成后，自动产生板坯模型并在HMI上实时显示板坯状态；每个铸流辊道分成三组控制，连续跟踪从切后辊道一直到台车，每组辊道采用编码器和变频器计算连续跟踪，由编码器和变频器速度反馈来计算板坯移动距离，当板坯头部通过光栅检测点时，用此光栅的物理位置对跟踪进行修正，保证板坯跟踪在误差范围以内；板坯到达切后辊道后，进行滞坯控制，然后提速至100%，以匀速进入去毛刺机辊道，到达输出一辊道进行等待；板坯到达输出一辊道后，进行下线判断控制和上线判断控制；经过输出一辊道和输出二辊道，最后到达台车辊道，判断是否满足上车条件，不满足上车条件的热供板坯进行摆钢控制；利用激光测距仪计算横移台车的位置，并规定零点坐标，使两个台车在同一坐标系下运行，做好两台车的间隙控制，台车会根据装炉序号进行自动送坯，经台车的接坯/送坯控制，台车运行至出坯位，板坯送入加热炉装钢辊道。

2.根据权利要求1所述的一种坯料自动输送控制方法，其特征在于：所述滞坯控制，由于辊道长度有限，前方有板坯滞留时，后方切割完成的板坯需要在入口等待一段时间，此时，警告操作工前方板坯必须下线，否则后方会造成板坯追尾，当光栅检测前方板坯已不在辊道上且系统中的板坯模型消失后，后方板坯会自动提速，以匀速通过去毛刺机，到达输出一辊道进行等待。

3.根据权利要求1所述的一种坯料自动输送控制方法，其特征在于：所述下线判断控制和上线判断控制，板坯切割完成后，由于工艺原因或者加热炉装钢速度制约，板坯需要下线入库，下线时板坯进行尾部定位，停在天车吊运的位置；操作工在人机交互界面点击板坯模型后，系统弹出入库窗口，选择库区和垛位后，板坯各种数据直接存入库存管理系统，板坯被天车吊离辊道后，系统中的模型自动消失，不需人为干预；当需要冷坯上线时，操作人员在库存管理系统选中该板坯后，点击上线按钮，板坯信息在库存中消失，并将此信息下发给一级系统，然后在相应的上线区域建立板坯模型，显示板坯的长度、宽度、板坯号和钢种等信息。

4.根据权利要求1所述的一种坯料自动输送控制方法，其特征在于：所述摆钢控制，热供板坯在等待上车条件时，辊道进行摆动控制，防止板坯的高温对设备有损害。

5.根据权利要求1所述的一种坯料自动输送控制方法，其特征在于：所述台车的控制，是根据加热炉侧的装炉计划和铸流板坯的送炉计划匹配进行的，当装炉号和某个铸流的送炉号相匹配后，台车会把此铸流的板坯运送至出坯位，再送至加热炉；每次板坯离开台车后，系统都要重新判断下一次的序号匹配情况，用以控制台车时序。

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