CN114653763A - 用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法，包括以下步骤：1)设置冷床尾钢位置判断模块，该位置判断模块包括倍尺钢位置定时器、尾钢位置定时器、四个位置状态变量、定齿槽数据存储模块；2)在冷床运行过程中启动冷床尾钢位置判断模块；3)获取倍尺钢/尾钢对应的第一定齿槽槽位状态变量；4)若冷床动齿条动作一次后，减速信号置位一次，则主动修改一次定齿条数据存储模块内各定齿槽由低至高对应的槽位状态变量，使修改后的后一个定齿槽的槽位状态变量等于修改前的前一个定齿槽的槽位状态变量；5)当冷床定齿条最后一个定齿槽的槽位状态变量处于置位状态时，PLC控制系统发出尾钢分拣警报，直到最后一个定齿槽的槽位状态变量复位，解除警报，并重复步骤3)至步骤5)。

Description

用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法

技术领域

本发明涉及棒材生产领域，具体涉及一种用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法。

背景技术

冷床是中小型棒材车间不可缺少的辅助设备之一。它的功能是将轧机轧制后经飞剪剪切成倍尺长度的棒材，输送并卸到冷床齿条上冷却，使其温度由900℃降至100～300℃,然后由冷床下料装置将其收集成组送至输出辊道上,再由输出辊道将其送到冷剪切机剪切成定尺成品。

每支钢坯按照倍尺长度经飞剪剪切成的若干棒材包括一根尾钢和多根倍尺钢，但是由于工艺因素影响，每支钢坯的尾钢均存在不满足质量和外观的情况，需要利用冷剪切机对尾钢进行剪切，剪切长度为150mm～200mm左右；而倍尺钢只有100mm左右的长度影响其外观。

目前，一般都是采用人工方式对冷床上的棒材进行判断，在倍尺钢和尾钢的长度比较接近的时候，通过肉眼无法精确判断出倍尺钢和尾钢的区别，在分拣时会造成误判，随着冷床运行时间的增加，识别错误率会越来越高，不能保证分拣的准确性，也无法提高分拣效率，对下一道工序中采用冷剪切机对棒材进行处理的效率和质量均有很大影响，还造成最终产品的合格率降低。

因此，亟待一种在冷床上准确分拣尾钢与倍尺钢的方法，用来替换人工对棒材进行识别分拣的方式，以求大幅度降低识别错误率，保证产品的质量和外观。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法，当尾钢到达冷床齿条末端的最后一个定齿槽时发出分拣信号，使工人/分拣机及时将倍尺钢/尾钢分拣，不需要再通过人工识别的方式对棒材进行判断。

本发明的目的是采用下述方案实现的：一种用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法，包括以下步骤：

1)在冷床的PLC控制系统设置冷床尾钢位置判断模块，该位置判断模块包括倍尺钢位置定时器、尾钢位置定时器、四个位置状态变量、定齿槽数据存储模块，所述定齿槽数据存储模块用于存储冷床各定齿槽的槽位状态变量；

2)在冷床运行过程中启动冷床尾钢位置判断模块；

3)按照下列方法确定倍尺钢/尾钢对应的第一定齿槽槽位状态变量：

3-1)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的倍尺钢剪切信号时，利用倍尺钢位置定时器以及四个位置状态变量中的第一、第三位置状态变量，在裙板的本次动作过程完成后复位第一定齿槽槽位状态变量；

3-2)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的尾钢剪切信号时，利用尾钢位置定时器以及四个位置状态变量中的第一、第二、第四位置状态变量，在裙板的本次动作过程完成后置位第一定齿槽槽位状态变量；

4)若冷床动齿条动作一次后，减速信号置位一次，则PLC控制系统主动修改一次定齿条数据存储模块内各定齿槽由低至高对应的槽位状态变量，使修改后的后一个定齿槽的槽位状态变量等于修改前的前一个定齿槽的槽位状态变量；

5)当冷床定齿条最后一个定齿槽的槽位状态变量处于置位状态时，PLC控制系统发出尾钢分拣警报，直到最后一个定齿槽的槽位状态变量复位，解除警报，并重复步骤3)至步骤5)。

优选地，确定倍尺钢对应的第一定齿槽槽位状态变量的具体步骤如下：

3-1-1)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的倍尺钢剪切信号时，倍尺钢位置定时器开始倒计时；

3-1-2)当倍尺钢位置定时器倒计时结束，倍尺钢尾端到达裙板入口，PLC控制系统将用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量置位，裙板开始动作；

3-1-3)当倍尺钢处于第一个定齿槽内时，PLC控制系统将用于标记倍尺钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第三位置状态变量置位，并将用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量复位；

3-1-4)当裙板的本次动作完成时，将用于标记倍尺钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第三位置状态变量，以及第一定齿槽槽位状态变量复位。

优选地，确定尾钢对应的第一定齿槽槽位状态变量的具体步骤如下：

3-2-1)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的尾钢剪切信号时，尾钢位置定时器开始倒计时；

3-2-2)当尾钢位置定时器倒计时结束，尾钢尾端到达裙板入口，PLC控制系统将用于标记尾钢尾端到达裙板入口的第二位置状态变量置位，裙板开始本次动作；

3-2-3)PLC控制系统判断用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量是否处于复位状态：

3-2-3A)若用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量处于复位状态，则PLC控制系统将用于标记尾钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第四位置状态变量置位，将用于标记尾钢尾端到达裙板入口的第二位置状态变量复位；

3-2-3B)若用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量没有处于复位状态，则说明裙板此时正在将上一支倍尺钢推上冷床定齿槽的第一个槽位，当裙板动作完成后，PLC控制系统将用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量复位，重复步骤3-2-3A)；

3-2-4)当裙板的本次动作完成时，若用于标记尾钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第四位置状态变量处于置位状态，将第一定齿槽槽位状态变量置位，并使用于标记尾钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第四位置状态变量复位；

优选地，所述倍尺钢位置定时器的计时周期按照下列公式计算：

式中，T₁为倍尺钢位置定时器的计时周期，L₀为飞剪到冷床尾端的直线距离，L₁为倍尺钢尾端从离开飞剪到进入裙板入口时的正常制动距离，l₁为倍尺钢在冷床系统的输入辊道上行进的修正长度，V₁为倍尺钢在轧机区末机架出口的平均线速度，k为冷床输入辊道传输速度的超前率。

优选地，所述尾钢位置定时器的计时周期按照下列公式计算：

式中，T₂为尾钢位置定时器的计时周期，L₀为飞剪到冷床尾端的直线距离，L₂为尾钢尾端从离开飞剪到进入裙板入口时的正常制动距离，l₂为尾钢在冷床系统的输入辊道上行进的修正长度，V₂为尾钢在轧机区末机架出口的平均线速度，t为不同规格产品的尾钢在冷床系统输入辊道上行进的固定修正时间，k为冷床输入辊道传输速度的超前率。

本发明包含如下有益效果：

本发明在冷床的PLC控制系统中，设置一个冷床尾钢位置判断模块后，通过调用冷床尾钢位置判断功能，当尾钢到达冷床齿条末端的最后一个定齿槽时发出分拣信号，使工人/分拣机及时将倍尺钢/尾钢分拣，避免了采用肉眼来区分倍尺钢和尾钢时所产生的误判，大大降低了错误率，提高分拣效率的同时，保证了产品合格率。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明中确定倍尺钢对应的第一定齿槽槽位状态变量的流程图；

图3为本发明中确定尾钢对应的第一定齿槽槽位状态变量的流程图；

图4为本发明中尾钢分拣过程的示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法，包括以下步骤：

1)在冷床的PLC控制系统设置冷床尾钢位置判断模块，该冷床尾钢位置判断模块包括倍尺钢位置定时器、尾钢位置定时器、四个位置状态变量、定齿槽数据存储模块，所述定齿槽数据存储模块用于存储冷床各定齿槽的槽位状态变量；

本实施例中，设第一定齿槽槽位状态变量为D₁，第二定齿槽槽位状态变量为D₂，以此类推，最后一个定齿槽对应的槽位状态变量为D_N，N≥2。

2)在冷床运行过程中通过PLC控制系统的操作界面选定冷床尾钢位置判断功能，启动冷床尾钢位置判断模块；

3)PLC控制系统通过飞剪发出的倍尺钢/尾钢剪切信号按照下列方法确定倍尺钢/尾钢对应的第一定齿槽槽位状态变量D₁：

3-1)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的倍尺钢剪切信号时，利用倍尺钢位置定时器以及四个位置状态变量中的第一、第三位置状态变量，在裙板的本次动作过程完成后复位第一定齿槽槽位状态变量D₁；

本实施例中，确定倍尺钢对应的第一定齿槽槽位状态变量D₁的具体步骤如下：

3-1-1)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的倍尺钢剪切信号时，倍尺钢位置定时器开始倒计时；

所述倍尺钢位置定时器的计时周期按照下列公式计算：

式中，T₁为倍尺钢位置定时器的计时周期，L₀为飞剪到冷床尾端的直线距离，L₁为倍尺钢尾端从离开飞剪到进入裙板入口时的正常制动距离，l₁为倍尺钢在冷床系统的输入辊道上行进的修正长度，V₁为倍尺钢在轧机区末机架出口的平均线速度，k为冷床输入辊道传输速度的超前率。

3-1-2)当倍尺钢位置定时器倒计时结束，PLC控制系统判断出倍尺钢尾端已经到达裙板入口，PLC控制系统将用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量置位，裙板开始动作，使倍尺钢处于第一个定齿槽内；

3-1-3)当倍尺钢处于第一个定齿槽内时，PLC控制系统将用于标记倍尺钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第三位置状态变量置位，并将用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量复位；

3-1-4)当裙板的本次动作完成时，将用于标记倍尺钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第三位置状态变量，以及第一定齿槽槽位状态变量D₁复位。

3-2)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的尾钢剪切信号时，利用尾钢位置定时器以及四个位置状态变量中的第一、第二、第四位置状态变量，在裙板的本次动作过程完成后置位第一定齿槽槽位状态变量D₁；

本实施例中，确定尾钢对应的第一定齿槽槽位状态变量D₁的具体步骤如下：

3-2-1)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的尾钢剪切信号时，尾钢位置定时器开始倒计时；

所述尾钢位置定时器的计时周期按照下列公式计算：

式中，T₂为尾钢位置定时器的计时周期，L₀为飞剪到冷床尾端的直线距离，L₂为尾钢尾端从离开飞剪到进入裙板入口时的正常制动距离，l₂为尾钢在冷床系统的输入辊道上行进的修正长度，V₂为尾钢在轧机区末机架出口的平均线速度，t为不同规格产品的尾钢在冷床系统输入辊道上行进的固定修正时间，k为冷床输入辊道传输速度的超前率。

3-2-2)当尾钢位置定时器倒计时结束，PLC控制系统判断出尾钢尾端到达裙板入口，PLC控制系统将用于标记尾钢尾端到达裙板入口的第二位置状态变量置位，裙板开始本次动作；

3-2-3)PLC控制系统判断用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量是否处于复位状态：

3-2-3A)若用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量处于复位状态，则PLC控制系统将用于标记尾钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第四位置状态变量置位，将用于标记尾钢尾端到达裙板入口的第二位置状态变量复位；

3-2-3B)若用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量没有处于复位状态，则PLC控制系统将用于标记倍尺钢尾端到达裙板入口的第一位置状态变量复位，重复步骤3-2-3A)；

3-2-4)当裙板的本次动作完成时，PLC控制系统判断出尾钢处于第一个定齿槽内，即PLC控制系统检测到用于标记尾钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第四位置状态变量处于置位状态，则PLC控制系统将第一定齿槽槽位状态变量D₁置位，并将用于标记尾钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第四位置状态变量复位；

4)若冷床动齿条动作一次后，冷床的减速信号传感器输出的减速信号置位一次，定齿条数据存储模块内的各定齿槽对应的槽位状态变量数据刷新一次，则PLC控制系统主动修改一次定齿条数据存储模块内各定齿槽由低至高对应的槽位状态变量，使修改后的后一个定齿槽的槽位状态变量等于修改前的前一个定齿槽的槽位状态变量，即如下列公式所示：

D_n＝d_n-1

式中，D_n为修改后第n个定齿槽的槽位状态变量，d_n-1为修改前第(n-1)个定齿槽的槽位状态变量，n≥2。

定齿条数据存储模块内的数据每次刷新时，按照槽位编号由低至高的顺序依次传递各定齿槽对应的槽位状态变量数据，如D₁→D₂，D₂→D₃，……，D_N-3→D_N-₂，D_N-2→D_N-1，D_N-1→D_N，即将第二个定齿槽槽位状态变量的数据修改为第一个定齿槽槽位状态变量的数据，第三个定齿槽槽位状态变量的数据修改为第二个定齿槽槽位状态变量的数据，……，以此类推。

当PLC控制系统检测到用于标记尾钢到达冷床定齿条第一个定齿槽的第四位置状态变量处于置位状态时，PLC控制系统可以判断出尾钢处于第一个定齿槽内，则PLC控制系统将第一定齿槽槽位状态变量D₁置位后，D₁＝1。

待PLC控制系统修改刷新一次数据后，D₂＝1，D₁＝0，再次刷新修改后，D₃＝1，D₂＝0，D₁＝0，以此类推。

5)当PLC控制系统检测到冷床定齿条最后一个定齿槽的槽位状态变量D_N处于置位状态时，即D_N＝1时，PLC控制系统发出尾钢分拣警报，直到最后一个定齿槽的槽位状态变量D_N复位，即D_N＝0时，解除警报，并重复步骤3)至步骤5)。

本实施例中，所述尾钢分拣警报可以通过声光报警模块发出声音或者闪烁灯光进行报警，对工人进行提示，也可以直接将报警信号发送给分拣机，提示分拣机在准确的时机对倍尺钢/尾钢进行分拣。

在PLC中，置位就是通过外部强制改变输入，从而把输入映射到输出的一种方式；复位就是通过程序把输入的值变为通电时候的初始状态。

在功能上，置位就是使得输出信号为1，复位就是使得输出信号为0。比如一输出信号Y₀开始没有输出，置位后输出的逻辑信号为1，复位后输出的逻辑信号就变为0了。

本实施例中，对各变量置位，就是将其设为“1”，复位就是将其设为“0”。

所述裙板的动作也是通过冷床的PLC控制系统发出裙板控制信号使裙板状态变量置位/复位来进行控制的。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在冷床的PLC控制系统设置冷床尾钢位置判断模块，该位置判断模块包括倍尺钢位置定时器、尾钢位置定时器、四个位置状态变量、定齿槽数据存储模块，所述定齿槽数据存储模块用于存储冷床各定齿槽的槽位状态变量；

2)在冷床运行过程中启动冷床尾钢位置判断模块；

3)按照下列方法确定倍尺钢/尾钢对应的第一定齿槽槽位状态变量：

3-1)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的倍尺钢剪切信号时，利用倍尺钢位置定时器以及四个位置状态变量中的第一、第三位置状态变量，在裙板的本次动作过程完成后复位第一定齿槽槽位状态变量；

3-2)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的尾钢剪切信号时，利用尾钢位置定时器以及四个位置状态变量中的第一、第二、第四位置状态变量，在裙板的本次动作过程完成后置位第一定齿槽槽位状态变量；

4)若冷床动齿条动作一次后，减速信号置位一次，则PLC控制系统主动修改一次定齿条数据存储模块内各定齿槽由低至高对应的槽位状态变量，使修改后的后一个定齿槽的槽位状态变量等于修改前的前一个定齿槽的槽位状态变量；

5)当冷床定齿条最后一个定齿槽的槽位状态变量处于置位状态时，PLC控制系统发出尾钢分拣警报，直到最后一个定齿槽的槽位状态变量复位，解除警报，并重复步骤3)至步骤5)。

2.根据权利要求1所述的用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法，其特征在于：确定倍尺钢对应的第一定齿槽槽位状态变量的具体步骤如下：

3-1-1)收到飞剪发出的倍尺钢剪切信号时，倍尺钢位置定时器开始倒计时；

3-1-2)当倍尺钢位置定时器倒计时结束，第一位置状态变量置位，裙板开始动作；

3-1-3)当倍尺钢处于第一个定齿槽内时，第三位置状态变量置位，并将第一位置状态变量复位；

3-1-4)当裙板的本次动作完成时，将第三位置状态变量，以及第一定齿槽槽位状态变量复位。

3.根据权利要求1所述的用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法，其特征在于：确定尾钢对应的第一定齿槽槽位状态变量的具体步骤如下：

3-2-1)当冷床的PLC控制系统收到飞剪发出的尾钢剪切信号时，尾钢位置定时器开始倒计时；

3-2-2)当尾钢位置定时器倒计时结束，第二位置状态变量置位，裙板开始本次动作；

3-2-3)PLC控制系统判断第一位置状态变量是否处于复位状态：

3-2-3A)若第一位置状态变量处于复位状态，则将第四位置状态变量置位，第二位置状态变量复位；

3-2-3B)若第一位置状态变量没有处于复位状态，则将第一位置状态变量复位，并重复步骤3-2-3A)；

3-2-4)当裙板的本次动作完成时，若第四位置状态变量处于置位状态，将第一定齿槽槽位状态变量置位，并使第四位置状态变量复位。

4.根据权利要求2所述的用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法，其特征在于：所述倍尺钢位置定时器的计时周期按照下列公式计算：

式中，T₁为倍尺钢位置定时器的计时周期，L₀为飞剪到冷床尾端的直线距离，L₁为倍尺钢尾端从离开飞剪到进入裙板入口时的正常制动距离，l₁为倍尺钢在冷床系统的输入辊道上行进的修正长度，V₁为倍尺钢在轧机区末机架出口的平均线速度，k为冷床输入辊道传输速度的超前率。

5.根据权利要求3所述的用于冷床分拣尾钢与倍尺钢的方法，其特征在于：所述尾钢位置定时器的计时周期按照下列公式计算：

式中，T₂为尾钢位置定时器的计时周期，L₀为飞剪到冷床尾端的直线距离，L₂为尾钢尾端从离开飞剪到进入裙板入口时的正常制动距离，l₂为尾钢在冷床系统的输入辊道上行进的修正长度，V₂为尾钢在轧机区末机架出口的平均线速度，t为不同规格产品的尾钢在冷床系统输入辊道上行进的固定修正时间，k为冷床输入辊道传输速度的超前率。

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