CN112916622A - 用于棒材成品收集区域的智能控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法及系统，所述方法包括以下步骤：当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送；当棒材从入口区域进入中心区域，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道；当棒材从中心区域进入出口区域，通过收集装置对棒材进行收集打包；本发明通过棒材通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道，通过收集装置对棒材进行收集打包；实现棒材全过程传输、打包、收集存储的全自动控制，提高了成品收集区域的工作效率，完善了棒材打捆包装区域的网络管理系统，从而结束了人力半自动操作的时代，满足棒材轧线的快节奏生产要求。

Description

用于棒材成品收集区域的智能控制方法及系统

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，更具体地说，涉及一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法及系统。

背景技术

棒材轧制线随着自动控制的技术不断提高，且轧制的速度越来越快，工艺的要求也越来越高，在实现轧制工艺的切分轧制后，常常出现前面的轧线一切正常，却由于打包台架打捆节奏慢，易造成堆钢或堵钢，最终制约前面所有的工序，所以成品打捆包装成为棒材生产线的一个瓶颈问题；所以现采用的控制系统已经不能适应快节奏的生产需要，因此提高棒材成品收集速度和改善成品打捆质量，成为整个轧制生产线亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法及系统，实现全自动化控制，完善了棒材成品收集包装区域的网络管理系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法，所述方法包括以下步骤：

当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送；

当棒材从入口区域进入中心区域，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道；

当棒材从中心区域进入出口区域，通过收集装置对棒材进行收集打包。

在其中一个实施例中，所述当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送，包括：

当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，棒材经过冷剪定尺剪切，进入收集台架输入辊道控制区和打包台架区域时，从辊道上通过移钢台架移到一级移钢链上；

当棒材移到短尺剔除辊道上时，棒材依次通过剔除装置提起标尺棒材、剔除辊道开动将短尺棒移到短尺辊道区域，再经剔除翻钢装置将其移走，

通过移钢台架移到二级移钢链上。

在其中一个实施例中，所述当棒材从入口区域进入中心区域，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道，包括：

当棒材从入口区域进入中心区域，即通过二级移钢链移到三级移钢链时，通过液压马达驱动三级移钢链加速控制，使叠加的棒材在三级移钢链上散开，确认钢材的支数；

通过三级移钢链将棒材移到分离臂处，当分离臂的接近开关感应信号亮时，控制分离臂上升，同时分离轮开始转动将棒材移到上收集臂上；

当对射光电感应到上收集臂有棒材且达到设定的棒材支数后，下收集臂上升，上收集臂下降，将棒材移到下收集臂上，当射光电判断下收集臂有棒材时，下收集臂下降，棒材移到收集辊道上。

在其中一个实施例中，所述当棒材从中心区域进入出口区域，通过收集装置对棒材进行收集打包，包括：

当棒材从中心区域进入出口区域，启动收集辊道将其上的棒材通过撞齐档板撞齐，此时通过对射光电判断棒材在收集辊道上，控制收集辊道设定长度档板和立式夹送辊；

棒材在收集辊道上经过撞齐，移送到打捆辊道，通过液压成型器将棒材夹紧打捆；

对射光电判断打捆结束，打捆档板下降，将棒材移送到称重辊道上，并进行延时称重；

由对射光电判断得知称重结束，则降下称重档板，把棒材移到卸载辊道一段区域和卸载辊道二段区域，通过撞齐档板撞齐棒材，同时对射光电判断卸载辊道是否存在棒材；

卸载链上升，向前移动钢捆，移动到存储链，存储链对棒材进行打包和存储。

一种用于棒材成品收集区域的智能控制系统，包括：入口区域设备、中心区域设备和出口区域设备；

所述入口区域设备用于当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送；

所述中心区域设备用于当棒材从入口区域进入中心区域，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道；

所述出口区域设备用于当棒材从中心区域进入出口区域，通过收集装置对棒材进行收集打包。

在其中一个实施例中，还包括逻辑控制系统；所述逻辑控制系统用于控制入口区域、中心区域和出口区域的手动和自动转换。

在其中一个实施例中，还包括画面监控系统；所述画面监控系统用于打捆包装工艺的全流程自动和手动设备的运行状态监控显示。

在其中一个实施例中，还包括自动称重系统；所述自动称重系统采用PC机自动称重系统，用于自动检测钢捆的重量并统计数据检测结果。

在其中一个实施例中，还包括液压控制系统；所述液压控制系统用于控制移钢台架、上收集臂、下收集臂、二级移钢链，三级移钢链、打捆成型器升降档板和卸载链升降的设备状态运行。

在其中一个实施例中，还包括变频器和无触点开关；

所述变频器用于集中控制辊道，使自动控制工艺实现免维护状态；所述无触点开关用于通过能耗制动设置正反转延时时间和过载电流。

本发明的有益效果是：本发明棒材从入口区域、中心区域到触控区域，通过棒材通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道，通过收集装置对棒材进行收集打包；实现棒材全过程传输、打包、收集存储的全自动控制，提高了成品收集区域的工作效率，完善了棒材打捆包装区域的网络管理系统，从而结束了人力半自动操作的时代，满足棒材轧线的快节奏生产要求。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法的步骤示意图；

图2是一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法和系统的移钢台架动作周期构成示意图；

图3是一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法和系统的工艺流程控制程序示意图；

图4是一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法和系统的操作控制框示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参照图1，示出了本发明的一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法，所述方法包括以下步骤：

100、当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送。

具体的，请参照图3，当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，棒材经过冷剪定尺剪切，进入收集台架输入辊道控制区和打包台架区域时，从辊道上通过移钢台架移到一级移钢链上；

其中，当棒材移到短尺剔除辊道上时，棒材依次通过剔除装置提起标尺棒材、剔除辊道开动将短尺棒移到短尺辊道区域，再经剔除翻钢装置将其移走，

最后，通过移钢台架移到二级移钢链上。

200、当棒材从入口区域进入中心区域，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道。

具体的，当棒材从入口区域进入中心区域，即通过二级移钢链移到三级移钢链时，通过液压马达驱动三级移钢链加速控制，使叠加的棒材在三级移钢链上散开，确认钢材的支数；

其中，通过三级移钢链将棒材移到分离臂处，当分离臂的接近开关感应信号亮时，控制分离臂上升，同时分离轮开始转动将棒材移到上收集臂上；

其中，当对射光电感应到上收集臂有棒材且达到设定的棒材支数后，下收集臂上升，上收集臂下降，将棒材移到下收集臂上，当射光电判断下收集臂有棒材时，下收集臂下降，棒材移到收集辊道上。

300、当棒材从中心区域进入出口区域，通过收集装置对棒材进行收集打包。

具体的，当棒材从中心区域进入出口区域，启动收集辊道将其上的棒材通过撞齐档板撞齐，此时通过对射光电判断棒材在收集辊道上，控制收集辊道设定长度档板和立式夹送辊；

其中，棒材在收集辊道上经过撞齐，移送到打捆辊道，通过液压成型器将棒材夹紧打捆；

其中，对射光电判断打捆结束，打捆档板下降，将棒材移送到称重辊道上，并进行延时称重；

另外，由对射光电判断得知称重结束，则降下称重档板，把棒材移到卸载辊道一段区域和卸载辊道二段区域，通过撞齐档板撞齐棒材，同时对射光电判断卸载辊道是否存在棒材；

最后，卸载链上升，向前移动钢捆，移动到存储链，存储链对棒材进行打包和存储；其中，存储链可以存储一定数量的打包好的棒材然后由行车将棒材运走。

上述，本发明棒材从入口区域、中心区域到触控区域，通过棒材通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道，通过收集装置对棒材进行收集打包；实现棒材全过程传输、打包、收集存储的全自动控制，提高了成品收集区域的工作效率，完善了棒材打捆包装区域的网络管理系统，从而结束了人力半自动操作的时代，满足棒材轧线的快节奏生产要求。

为了实现上述目的，本发明还提出一种用于棒材成品收集区域的智能控制系统，包括：入口区域设备、中心区域设备和出口区域设备。

具体的，所述入口区域设备用于当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送；所述中心区域设备用于当棒材从入口区域进入中心区域，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道；所述出口区域设备用于当棒材从中心区域进入出口区域，通过收集装置对棒材进行收集打包。

可选的，所述入口区域设备其实就是移钢台架，请参照图3，其包括入口挡板、入口辊道、入口对射光电应器、入口移钢、一级移钢链、短尺剔除装置、二级移钢链、计数转轮等部件；请参照图2，其中所述的移钢台架的控制原理设置为从原位上升，前进，到前位，再下降到低位，后退到原位；所述的一级移钢链上设置件数控制器；所述的二级移钢链的链轮上设有计数拨轮，用于对棒材准确计数，且二级移钢链设有有高位和低位限位感应器。

可选的，所述中心区域设备其实排钢装置，其包括三级移钢链、分离臂、分离轮、上收集臂、下收集臂、齐头挡板、定尺挡板和收集辊道等部件；其中所述三级移钢链通过液压马达控制；所述的分离臂上设有接近开关；所述的上收集臂和下收集臂上分别设有对射光电感应器，用于判断其上是否有棒材轧件存在。

可选的，所述出口区域设备其实是收集装置，其包括打捆辊道、打捆成型器、打捆档板、称重辊道、称重档板、卸载辊道、卸载链和存储链等部件；其中所述收集装置、所述打捆成型器和所述卸载辊道上分别设有对射光电感应器，用于判断其内上是否存有棒材轧件；另外，所述收集装置还设有定尺挡板和立式夹送辊。

在一些实施例中，请参照图4，还包括逻辑控制系统；所述逻辑控制系统用于控制入口区域、中心区域和出口区域的手动和自动转换。

可选的，所述逻辑控制系统其实是在入口区域、中心区域和出口区域，分别设置了手动和自动转换装置，可以任意选择三个区域的手动和自动切换。其通过现场设置的检测元件来判断自动步骤的连续性，使自动状态的打捆工艺流畅。同时，在棒材计数器设置上，本发明在逻辑控制系统中设置棒材计数件数的逻辑控制时，再在操作台画面上设置了“计数到”来模拟自动状态和对故障状态时的手动干预；另外在短尺剔除工艺部分，剔除装置可以在横梁上前后移动，依据棒材不同长度设置了对应的定尺和限位开关自动短尺剔除功能。所还检测元件其实就是接近开关和对射光电两种器件。

在一些实施例中，还包括画面监控系统；所述画面监控系统用于打捆包装工艺的全流程自动和手动设备的运行状态监控显示。

可选的，所述画面监控系统其实就是打捆包装工艺的全流程自动/手动设备的运行状态监控显示，同时本发明在画面里还设置了在不工作空载状态下模拟整个工艺流程，用于操作人员熟悉工艺流程和交接班时间检测设备运行状态；同时在画面操作和操作台操作两地控制现场设备还设有故障说明，以利于设备维护排除故障的快速和准确；其中液压控制部分，设置了设备监控和液压设备温度、压力、液压塞堵塞、电机投入连锁等显示和报警提示功能。并在系统设置历史曲线，运行记录，规格记录，打捆支数记录，程序设定，屏幕显示，打印记录，故障检测，故障报警及自动处理等功能。

在一些实施例中，还包括自动称重系统；所述自动称重系统采用PC机自动称重系统，用于自动检测钢捆的重量并统计数据检测结果。

可选的，所述自动称重系统采用PC机自动称重系统，降低检测误差，提高称重精度，自动检测钢捆的重量，结合支数，实现了企业内部ERP系统的联网，可以实现自动打印报表，统计吨数和成材率，实现全轧线工艺流程跟踪检测的最终数据结果汇总。

在一些实施例中，还包括液压控制系统；所述液压控制系统用于控制移钢台架、上收集臂、下收集臂、二级移钢链，三级移钢链、打捆成型器升降档板和卸载链升降的设备状态运行。

可选的，所述液压控制其实就是液压系统控制的所述移钢台架、所述上下收集臂、所述二级移钢链升降、所述三级移钢链、所述打捆成型器、所述升降档板和所述卸载链升降等设备状态运行；其中，所述三级移钢链控制通过利用液压快速马达控制三级移钢链的快速移钢还设置了液压比例阀参与调节。

在一些实施例中，还包括变频器和无触点开关；所述变频器用于集中控制辊道，使自动控制工艺实现免维护状态；所述无触点开关用于通过能耗制动设置正反转延时时间和过载电流。

可选的，所述变频器在辊道控制即利用变频器减少常规的电器元件的机械损耗和故障点，同时集中控制辊道，使自动控制工艺实现免维护状态。

可选的，所述无触点开关控制链条和部分辊道其实就是利用双向可控硅特性和全数字直流控制面板，通过能耗制动设置正反转延时时间、过载电流和堵转时间等提高了设备的稳定性。

具体的，本发明利用液压传动和机械传动相结合，采用无触点开关柜和变频控制输送辊道和移钢链子等设备运行，同时，在现场采用接近开关和对射光电检测元件来实现PLC逻辑控制；另外，在操作台上利用视屏画面监控，可显示历史曲线、打捆包装支数、运行记录、自动称重和适时报警等控制功能。另外，本发明提供的智能控制系统包括了自动计数、自动移钢、短尺剔除、钢捆称重和自动夹紧等工艺控制。

本发明通过PLC可编程序、可视画面、液压驱动、无触点控制和变频等技术实现全自动控制，提高了成品收集区域的工作效率，提升了精整区域设备系统的安全联锁和优化调度，完善了棒材打捆包装区域的网络管理系统，从而结束了人力半自动操作的时代，满足棒材轧线的快节奏生产要求。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送；

当棒材从入口区域进入中心区域，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道；

当棒材从中心区域进入出口区域，通过收集装置对棒材进行收集打包。

2.根据权利要求1所述的一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法，其特征在于：所述当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送，包括：

当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，棒材经过冷剪定尺剪切，进入收集台架输入辊道控制区和打包台架区域时，从辊道上通过移钢台架移到一级移钢链上；

当棒材移到短尺剔除辊道上时，棒材依次通过剔除装置提起标尺棒材、剔除辊道开动将短尺棒移到短尺辊道区域，再经剔除翻钢装置将其移走，

通过移钢台架移到二级移钢链上。

3.根据权利要求2所述的一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法，其特征在于：所述当棒材从入口区域进入中心区域，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道，包括：

当棒材从入口区域进入中心区域，即通过二级移钢链移到三级移钢链时，通过液压马达驱动三级移钢链加速控制，使叠加的棒材在三级移钢链上散开，确认钢材的支数；

通过三级移钢链将棒材移到分离臂处，当分离臂的接近开关感应信号亮时，控制分离臂上升，同时分离轮开始转动将棒材移到上收集臂上；

当对射光电感应到上收集臂有棒材且达到设定的棒材支数后，下收集臂上升，上收集臂下降，将棒材移到下收集臂上，当射光电判断下收集臂有棒材时，下收集臂下降，棒材移到收集辊道上。

4.根据权利要求3所述的一种用于棒材成品收集区域的智能控制方法，其特征在于：所述当棒材从中心区域进入出口区域，通过收集装置对棒材进行收集打包，包括：

当棒材从中心区域进入出口区域，启动收集辊道将其上的棒材通过撞齐档板撞齐，此时通过对射光电判断棒材在收集辊道上，控制收集辊道设定长度档板和立式夹送辊；

棒材在收集辊道上经过撞齐，移送到打捆辊道，通过液压成型器将棒材夹紧打捆；

对射光电判断打捆结束，打捆档板下降，将棒材移送到称重辊道上，并进行延时称重；

由对射光电判断得知称重结束，则降下称重档板，把棒材移到卸载辊道一段区域和卸载辊道二段区域，通过撞齐档板撞齐棒材，同时对射光电判断卸载辊道是否存在棒材；

卸载链上升，向前移动钢捆，移动到存储链，存储链对棒材进行打包和存储。

5.一种用于棒材成品收集区域的智能控制系统，其特征在于：包括：入口区域设备、中心区域设备和出口区域设备；

所述入口区域设备用于当棒材经过冷床区域冷却进入入口区域，通过输入辊道控制区和打包台架区域对棒材进行输送；

所述中心区域设备用于当棒材从入口区域进入中心区域，通过排钢装置将棒材传送到收集辊道；

所述出口区域设备用于当棒材从中心区域进入出口区域，通过收集装置对棒材进行收集打包。

6.根据权利要求5所述的一种用于棒材成品收集区域的智能控制系统，其特征在于：还包括逻辑控制系统；所述逻辑控制系统用于控制入口区域、中心区域和出口区域的手动和自动转换。

7.根据权利要求5所述的一种用于棒材成品收集区域的智能控制系统，其特征在于：还包括画面监控系统；所述画面监控系统用于打捆包装工艺的全流程自动和手动设备的运行状态监控显示。

8.根据权利要求5所述的一种用于棒材成品收集区域的智能控制系统，其特征在于：还包括自动称重系统；所述自动称重系统采用PC机自动称重系统，用于自动检测钢捆的重量并统计数据检测结果。

9.根据权利要求5所述的一种用于棒材成品收集区域的智能控制系统，其特征在于：还包括液压控制系统；所述液压控制系统用于控制移钢台架、上收集臂、下收集臂、二级移钢链，三级移钢链、打捆成型器升降档板和卸载链升降的设备状态运行。

10.根据权利要求5所述的一种用于棒材成品收集区域的智能控制系统，其特征在于：还包括变频器和无触点开关；

所述变频器用于集中控制辊道，使自动控制工艺实现免维护状态；所述无触点开关用于通过能耗制动设置正反转延时时间和过载电流。

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