CN114703359A - 一种推钢式步进加热炉坯料输送控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种推钢式步进加热炉坯料输送控制系统,轧钢加热炉入口处设有炉尾辊道,出口处设有输送辊道,所述输送辊道经过除鳞装置,系统设有光检组件,所述光检组件均设置在坯料运输路径的侧面用于采集坯料位置信号,所述光检组件包括设置在轧钢加热炉内入口处的头部光检和出口处的尾部光检,以及设置在除鳞装置入口处的第二光检和出口处的第三光检,所述光检组件连接并输出感应信号至总控制器,所述总控制器连接并输出控制信号至炉尾辊道、轧钢加热炉、输送辊道和除鳞装置。本发明控制系统和方法杜绝了数据传输过程的人为干预,实现坯料信息的自动跟踪,设备的自动运转,坯料在炉内运行过程的定位,自动出钢、除鳞机及坯料输送。
Description
技术领域
本发明涉及应用于轧钢加热炉的电控技术领域。
背景技术
在轧钢加热炉操作中,需要将进炉坯料信息发生给后道工序,保证信息传输的准确性,坯料入炉后,对坯料运行状态、位置进行跟踪,出钢时、出钢机根据坯料宽度,准确将出炉坯料放置在辊道中心位置,除鳞后送至轧机进行轧制,传统操作中都是人工干预进行操作。
人工干预进行操作过程中存在以下问题,操作过程的人工干预不利于二级系统数据采集,导致二级数据失真率提高。过程的人工干预,特别是出钢过程,凭个人经验,坯料出钢不能准确停在辊道中心点,如出现超极限运行设备,会提高设备维修率。高压水除鳞人工干预,不能准确启动粗除鳞喷射时间,导致坯料除鳞不到位,影响表面质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种要采用技术手段,实现坯料信息自动跟踪,出钢及坯料输送、除鳞的自动控制,将提高该过程的智能水平,降低劳动强度。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种推钢式步进加热炉坯料输送控制系统,轧钢加热炉入口处设有炉尾辊道,出口处设有输送辊道,所述输送辊道经过除鳞装置,系统设有光检组件,所述光检组件均设置在坯料运输路径的侧面用于采集坯料位置信号,所述光检组件包括设置在轧钢加热炉内入口处的头部光检和出口处的尾部光检,以及设置在除鳞装置入口处的第二光检和出口处的第三光检,所述光检组件连接并输出感应信号至总控制器,所述总控制器连接并输出控制信号至炉尾辊道、轧钢加热炉、输送辊道和除鳞装置。
所述输送辊道由位于除鳞装置入口之前的前组辊道,以及位于除鳞装置出口之后的后组辊道组成,所述光检组件还包括设置在前组辊道末端的第一光检。
所述前组辊道位于轧钢加热炉出口处位置设有出钢机,所述总控制器连接并输出控制信号至出钢机。
所述炉尾辊道的末端设有无电机传动的自由辊,所述自由辊上放置有靠山,所述靠山通过多个水平设置的弹簧连接墙体上。
所述炉尾辊道位于轧钢加热炉入口和推钢机之间,所述轧钢加热炉入口和推钢机之间的炉尾辊道位上方设有对中设备,所述总控制器连接并输出控制信号至对中设备和推钢机。
所述总控制器与现场控制面板连接,所述总控制器通过通信单元与远端操控设备连接。
一种推钢式步进加热炉坯料输送控制方法:
1)坯料到达炉尾辊道靠近轧钢加热炉入口时,控制推钢机将坯料从炉尾辊道推入轧钢加热炉内;
2)当头部光检获取到坯料信号时,通过头部光检获取坯料宽度;
3)驱动轧钢加热炉内步进梁机构工作,将坯料向轧钢加热炉出口运行,并实时跟踪坯料轨迹;
4)当尾部光检取到坯料信号时,步进梁停止运行,恢复原始位;
5)轧钢加热炉炉门打开,出钢机向炉内运行;
6)待出钢机到达取钢位置后,出钢机上升抬起坯料并后退至前组辊道上方;
7)出钢机下降到到位,且将坯料信息发送至轧机耳机二级系统后,前组辊道运行;
8)当第一光检获取到坯料信号时,启动除鳞装置输送机构;
9)当坯料离开第一光检时,前组辊道停止运行;
10)当第二光检获取到坯料信号时,高压水除鳞阀门自动开启,且后组辊道开启;
11)当坯料离开第二光检时,延时设定时间关闭高压水除鳞阀门;
12)当第三光检获取到坯料信号时,运行后组辊道;
13)当坯料离开第三光检后关闭除鳞装置输送机构。
所述1)中,坯料到达炉尾辊道靠近轧钢加热炉入口时若歪斜,则继续向靠山运行,在坯料侧水平切割面与靠山接触碰撞时,坯料运行力与靠山弹簧反作用力将坯料调整水平,坯料水平后通过对中装置将坯料对中后,推钢机将坯料推入炉内;
所述2)中,当头部光检获取到坯料信号时,推钢机编码器取值c,之后推钢机继续运行,当头部光检无法获取到坯料信号时,推钢获得到位行程取值d,d与c差为坯料宽度,并将坯料宽度作为坯料向轧钢加热炉内已运行的距离;
所述3)中,步进梁平移数据由平移缸位移传感器采集,坯料入炉后,累加上坯料宽度信息,之后步进梁平移前进时叠加,后退时相减,获取坯料在炉内运行位置的跟踪,并实时输送至总控制器.
所述5)中,轧钢加热炉的炉门开启一半,待出钢机到达取钢位置后,炉门继续动作全部开启。
所述6)中,出钢机到达取钢位置为出钢机运行到设定运行距离,所述设定运行距离为出钢机初始位置与炉门距离b+尾部光检与炉门距离a+2/3坯料宽度。
本发明控制系统和方法杜绝了数据传输过程的人为干预,实现坯料信息的自动跟踪,设备的自动运转,坯料在炉内运行过程的定位,自动出钢、除鳞机及坯料输送。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
图1为推钢式步进加热炉坯料输送控制系统原理图;
上述图中的标记均为:1、推钢机;2、炉尾辊道;3、靠山;4、轧钢加热炉;5、坯料;6、前组辊道;7、出钢机;8、除鳞装置;9、后组辊道;10、头部光检;11、尾部光检;12、第一光检;13、第二光检;14、第三光检。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等,作进一步详细的说明,以帮助本领域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。
如图1所示,轧钢加热炉4入口处设有炉尾辊道2,炉尾辊道2为运输坯料5的自动输送辊,炉尾辊道2的末端略伸出轧钢加热炉4入口,并且在炉尾辊道2的末端设有用于阻挡和矫正坯料5位置的靠山3,靠山3为竖直放置的板或挡块,朝向炉尾辊道2运输方向为平面,坯料5输送到炉尾辊道2前如歪斜,继续向靠山3运行,炉尾辊道2的末端设有无电机传动的自由辊,靠山3放置在自由辊上,并且靠山3的背面通过多个水平设置的弹簧连接墙体上,在坯料5侧水平切割面与靠山3接触碰撞时,坯料5运行力与靠山3弹簧反作用力将坯料5调整水平。
炉尾辊道2位于轧钢加热炉4入口和推钢机1之间,通过推钢机1可以将炉尾辊道2上的坯料5推送到轧钢加热炉4内,为了进一步调整坯料5位置,轧钢加热炉4入口和推钢机1之间的炉尾辊道2位上方设有对中设备,坯料5水平后,通过对中装置将坯料5对中后,推钢机1将坯料5推入炉内。
轧钢加热炉4内设有运输坯料5的步进梁机构,步进梁机构包括活动梁和固定梁,通过步进梁机构向出炉方向运行,将坯料5向轧钢加热炉4出口处输送,步进梁平移数据由平移缸位移传感器采集,可以获取运输坯料5的位移参数。
轧钢加热炉4的出口处设有输送辊道,输送辊道由前组辊道6和后组辊道9组成,前组辊道6和后组辊道9组成之间为除鳞装置8,除鳞装置8内也有所述坯料5的输送机构,一般来说前组辊道6、后组辊道9、炉尾辊道2是相互平行的,并与轧钢加热炉4内的输送机构垂直。前组辊道6位于轧钢加热炉4出口处位置设有出钢机7,出钢机7用于将轧钢加热炉4的坯料5取出并放置到前组辊道6上。
为了方便监控,在整个系统的多个位置设置有光检组件,光检组件均设置在坯料5运输路径的侧面用于采集坯料5位置信号,从侧面通过坯料5的遮挡状态判断坯料5是否运输到位,为了协调控制,优选设置有个五个光检,在前组辊道6末端的第一光检12。所有的光检均连接并输出感应信号至总控制器,由总控制器进行协调控制,总控制器连接并输出控制信号至炉尾辊道2、轧钢加热炉4、输送辊道、除鳞装置8、中设备、推钢机1、出钢机7,通过光检信号作为判断依据,协调控制上述设备工作,为方便操作,总控制器与现场控制面板连接,同时通过通信单元与远端操控设备连接,这样出炉辊道、炉门、除鳞装置8、出钢机7等设备在操作界面设置现场与远程操作,以避免维检时设备误动作。
基于上述推钢式步进加热炉坯料5输送控制方法:
1)坯料5到达炉尾辊道2靠近轧钢加热炉4入口时,控制推钢机1将坯料5从炉尾辊道2推入轧钢加热炉4内;坯料5输送到炉尾辊道2前如歪斜,继续向靠山3运行,该靠山3由基础及弹簧组成,在坯料5侧水平切割面与靠山3接触碰撞时,坯料5运行力与靠山3弹簧反作用力将坯料5调整水平,坯料5水平后,通过对中装置将坯料5对中后,推钢机1将坯料5推入炉内。
2)当头部光检10获取到坯料5信号时,通过头部光检10获取坯料5宽度;推钢过程中,坯料5入炉侧断面接触到头部光检10时,推钢机1编码器取值c,推钢机1继续运行,到推钢到位行程后取值为d,d与c差为坯料5宽度,作为坯料5向头部光检1010已运行的距离(头部距离);
3)驱动轧钢加热炉4内步进梁机构工作,将坯料5向轧钢加热炉4出口运行,并实时跟踪坯料5轨迹;坯料54入炉后,通过步进梁机构(活动梁,固定梁)向出炉方向运行,步进梁平移数据由平移缸位移传感器采集,坯料5入炉后头部距离叠加减,即步进梁平移前进时叠加,后退时相减,以此实现坯料5在炉内运行位置的跟踪,坯料5入炉后至推钢机1推钢到位,在这个运动过程中,将该坯料5信息发送炉内跟踪系统,并由炉内跟踪系统发送至总控制器;
4)当尾部光检11取到坯料5信号时,即坯料54到达炉头,恢复原始位,此时具备出钢条件;
5)当轧机操作人员发出出钢信号时,加热炉炉门自动开启一半,出钢机7向炉内运行,待出钢机7到达取钢位置后,炉门继续动作开启到位,取钢位置是通过出钢机7运行行程(尾部光检11水平射线a)+出钢机7原始位b距离+该处理坯料5宽度2/3,这样限定取钢位置能够避免出钢机7全部伸入挑到后面坯料5导致坯料5掉道事故,又能平稳准确将坯料5端出;
6)出钢机7取钢后后退到位,取钢机下降到位,该坯料5信息发送至轧机二级系统;
7)出钢机7下降到到位,且将坯料5信息发送至轧机耳机系统后,前组辊道6运行;满足上述两条件时,前组辊道6才能启动运行,以避免相邻加热炉输送的坯料5通过该加热炉,取钢臂未下降将出钢机7撞坏,;
8)各组辊道交替将坯料5输送至轧机机前辊道的过程如下:
出炉坯料5头部到达第一光检12时,粗除鳞所在组辊道自动启动运转,坯料5尾部离开第一光检12后,前组辊道6(出炉辊道)停止运转。当第二光检13检测到坯料5头部时,高压水除鳞阀门自动开启,坯料5尾部离开第二光检13时,除鳞阀延时5秒再关闭,以保障坯料5尾部除鳞效果。坯料5头部被第三光检14检测到后,后组辊道9启动,尾部离开第三光检14时,除鳞辊道停止运行。
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 (10)
1.一种推钢式步进加热炉坯料输送控制系统,轧钢加热炉入口处设有炉尾辊道,出口处设有输送辊道,所述输送辊道经过除鳞装置,其特征在于:系统设有光检组件,所述光检组件均设置在坯料运输路径的侧面用于采集坯料位置信号,所述光检组件包括设置在轧钢加热炉内入口处的头部光检和出口处的尾部光检,以及设置在除鳞装置入口处的第二光检和出口处的第三光检,所述光检组件连接并输出感应信号至总控制器,所述总控制器连接并输出控制信号至炉尾辊道、轧钢加热炉、输送辊道和除鳞装置。
2.根据权利要求1所述的推钢式步进加热炉坯料输送控制系统,其特征在于:所述输送辊道由位于除鳞装置入口之前的前组辊道,以及位于除鳞装置出口之后的后组辊道组成,所述光检组件还包括设置在前组辊道末端的第一光检。
3.根据权利要求2所述的推钢式步进加热炉坯料输送控制系统,其特征在于:所述前组辊道位于轧钢加热炉出口处位置设有出钢机,所述总控制器连接并输出控制信号至出钢机。
4.根据权利要求1、2或3所述的推钢式步进加热炉坯料输送控制系统,其特征在于:所述炉尾辊道的末端设有无电机传动的自由辊,所述自由辊上放置有靠山,所述靠山通过多个水平设置的弹簧连接墙体上。
5.根据权利要求4所述的推钢式步进加热炉坯料输送控制系统,其特征在于:所述炉尾辊道位于轧钢加热炉入口和推钢机之间,所述轧钢加热炉入口和推钢机之间的炉尾辊道位上方设有对中设备,所述总控制器连接并输出控制信号至对中设备和推钢机。
6.根据权利要求1或5所述的推钢式步进加热炉坯料输送控制系统,其特征在于:所述总控制器与现场控制面板连接,所述总控制器通过通信单元与远端操控设备连接。
7.一种推钢式步进加热炉坯料输送控制方法,其特征在于:
1)坯料到达炉尾辊道靠近轧钢加热炉入口时,控制推钢机将坯料从炉尾辊道推入轧钢加热炉内;
2)当头部光检获取到坯料信号时,通过头部光检获取坯料宽度;
3)驱动轧钢加热炉内步进梁机构工作,将坯料向轧钢加热炉出口运行,并实时跟踪坯料轨迹;
4)当尾部光检取到坯料信号时,步进梁停止运行,恢复原始位;
5)轧钢加热炉炉门打开,出钢机向炉内运行;
6)待出钢机到达取钢位置后,出钢机上升抬起坯料并后退至前组辊道上方;
7)出钢机下降到到位,且将坯料信息发送至轧机耳机二级系统后,前组辊道运行;
8)当第一光检获取到坯料信号时,启动除鳞装置输送机构;
9)当坯料离开第一光检时,前组辊道停止运行;
10)当第二光检获取到坯料信号时,高压水除鳞阀门自动开启,且后组辊道开启;
11)当坯料离开第二光检时,延时设定时间关闭高压水除鳞阀门;
12)当第三光检获取到坯料信号时,运行后组辊道;
13)当坯料离开第三光检后关闭除鳞装置输送机构。
8.根据权利要求7所述的推钢式步进加热炉坯料输送控制方法,其特征在于:所述1)中,坯料到达炉尾辊道靠近轧钢加热炉入口时若歪斜,则继续向靠山运行,在坯料侧水平切割面与靠山接触碰撞时,坯料运行力与靠山弹簧反作用力将坯料调整水平,坯料水平后通过对中装置将坯料对中后,推钢机将坯料推入炉内;
所述2)中,当头部光检获取到坯料信号时,推钢机编码器取值c,之后推钢机继续运行,当头部光检无法获取到坯料信号时,推钢获得到位行程取值d,d与c差为坯料宽度,并将坯料宽度作为坯料向轧钢加热炉内已运行的距离;
所述3)中,步进梁平移数据由平移缸位移传感器采集,坯料入炉后,累加上坯料宽度信息,之后步进梁平移前进时叠加,后退时相减,获取坯料在炉内运行位置的跟踪,并实时输送至总控制器。
9.根据权利要求7所述的推钢式步进加热炉坯料输送控制方法,其特征在于:所述5)中,轧钢加热炉的炉门开启一半,待出钢机到达取钢位置后,炉门继续动作全部开启。
10.根据权利要求7所述的推钢式步进加热炉坯料输送控制方法,其特征在于:所述6)中,出钢机到达取钢位置为出钢机运行到设定运行距离,所述设定运行距离为出钢机初始位置与炉门距离b+尾部光检与炉门距离a+2/3坯料宽度。
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