CN201092473Y - 型钢线小车控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种型钢线小车控制装置，具有可精确实现小车到位控制的优点，该型钢线小车控制装置，包括由入口辊道、收集排钢台架与出口辊道顺序连接形成排钢线，在排钢线上设置有至少一组小车，在每组小车上对应设置有调速电机、可编程逻辑控制器、人机操作界面与变频器，调速电机、可编程逻辑控制器、人机操作界面与变频器之间通过控制线路相互连接形成控制回路，在控制回路中设置有模拟编码器与可编程逻辑控制器相通。通过在控制回路中设置的模拟编码器，可使小车的到位控制更为精确，避免机械设备损坏，使小车的工作速度可以从0.2m/s提升到0.7m/s，并能实现对小车的同步控制，尤其适合在各种到位控制设备上面推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动控制装置，尤其是涉及一种型钢线小车控制装置。
背景技术
目前，在轧梁厂型钢线项目中，小车的移动控制是采用调速装置+PLC(可编程逻辑控制器)+到位接近开关的控制方式，同时设计上为满足长尺轧件收集和排钢功能，采用4个相同功能的小车通过液压离合器形成刚性连接，同步运行，实现4个小车的到位控制，但是在工作过程中存在以下的问题：
1、采用到位接近开关作为到位检测，限制小车的运行速度，小车工作速度仅能达到0.2m/s。
2、采用到位接近开关作为到位检测，小车在高速时会造成到位检测有效时系统不能及时响应并作用停车，同时造成停止点无法控制。
3、采用液压离合器进行连接或打开时，要求小车的到位精度太高，为±0.5mm，采用到位接近开关实现到位检测无法满足。
4、当目标位到位接近开关失效时，小车到位检测无效，将造成机械设备损坏。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可精确实现小车到位控制的型钢线小车控制装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：型钢线小车控制装置，包括由入口辊道、收集排钢台架与出口辊道顺序连接形成排钢线，在排钢线上设置有至少一组小车，在每组小车上对应设置有调速电机、可编程逻辑控制器、人机操作界面与变频器，调速电机、可编程逻辑控制器、人机操作界面与变频器之间通过控制线路相互连接形成控制回路，在控制回路中设置有模拟编码器与可编程逻辑控制器相通。通过在控制回路中设置的模拟编码器，可通过调速电机的转速，将小车的模拟实际位置传给可编程逻辑控制器，同时通过可编程逻辑控制器控制电机的转速，这样可使小车的到位控制更为精确，避免机械设备损坏，使小车的工作速度可以从0.2m/s提升到0.7m/s，并能实现对小车的同步控制。
进一步的是，在控制回路中设置有到位接近开关。
在上述技术方案中，在入口辊道、收集排钢台架与出口辊道处均设置有到位接近开关。
进一步的是，所述小车设置为四组。
本实用新型的有益效果是：通过在控制回路中设置的模拟编码器，可通过电机的转速，将小车的模拟实际位置传给可编程逻辑控制器，同时通过可编程逻辑控制器控制电机的转速，这样可使小车的到位控制更为精确，避免机械设备损坏，使小车的工作速度可以从0.2m/s提升到0.7m/s，并能实现对各组小车的同步控制，尤其适合在各种到位控制设备上面推广使用。
附图说明
图1是本实用新型的控制框图。
图2是小车在入口辊道处等待来料示意图。
图3是产品到达在入口辊道处示意图。
图4是小车在入口辊道处托起产品示意图。
图5是小车将产品输送到收集排钢台架处的示意图。
图6是小车在从收集排钢台架处卸下产品示意图。
图7是小车回到入口辊道处等待来料示意图。
图8是产品到达在入口辊道处示意图。
图9是小车在入口辊道处托起产品示意图。
图10是小车将产品输送到收集排钢台架处的示意图。
图11是小车在从收集排钢台架处卸下产品示意图。
图12是小车回到入口辊道处等待来料示意图。
图13是产品到达在入口辊道处示意图。
图14是小车在入口辊道处托起产品示意图。
图15是小车将产品输送到收集排钢台架处的示意图。
图16是小车在从收集排钢台架处卸下产品示意图。
图17是小车回到入口辊道处等待来料示意图。
图18是产品到达在入口辊道处示意图。
图19是小车在入口辊道处托起产品示意图。
图20是小车将产品输送到收集排钢台架处的示意图。
图21是小车在从收集排钢台架处卸下产品示意图。
图22是小车运动到收集好的3支排钢产品下方示意图。
图23是小车托起3支排钢产品示意图。
图24是小车将3支排钢产品输送到出口辊道处的示意图。
图25是小车将3支排钢产品在输出辊道处卸下的示意图。
图26是小车回到入口辊道处等待来料示意图。
图中标记为，调速电机1、可编程逻辑控制器2、控制线路3、模拟编码器4、到位接近开关5、变频器6、小车7、入口辊道8、收集排钢台架9、出口辊道10、人机操作界面11，其中图2～图26是一组小车的运动流程示意图，当采用多组时，其它组的小车与其运动流程一致。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1～图26所示，本实用新型的型钢线小车控制装置，包括由入口辊道8、收集排钢台架9与出口辊道10顺序连接形成排钢线，在排钢线上设置有至少一组小车7，在每组小车7上对应设置有调速电机1、可编程逻辑控制器2、人机操作界面11与变频器6，调速电机1、可编程逻辑控制器2、人机操作界面11与变频器6之间通过控制线路3相互连接形成控制回路，在控制回路中设置有模拟编码器4与可编程逻辑控制器2相通。小车的初始位置为模拟编码器4的零位，在小车7初始运行时，根据每次小车需要到的位置(操作工在人机操作界面11上设置控制程序)，通过程序计算出小车的线速度，然后再转换为转速经过控制线路3传给变频器6，变频器6接收到指令和转速后开始让调速电机1以给定的速度转动，同时，通过变频器6的速度反馈功能，将调速电机1的实际转速通过控制线路3反馈到可编程逻辑控制器2；与此同时，模拟编码器4将小车7的模拟实际位置反馈给可编程逻辑控制器2后比较模拟实际位置和设定位置之间的差值，如果两者之间的差值没有在允许的公差范围内，就会继续让调速电机1转动，直到小车7到位为止；当两者的差值较大，此时调速电机1的转速就会比较大；如果两者的差值较小，此时调速电机1的转速就会降下来；如果两者的差值已经很小，马上就要到位时，调速电机1的转速就会很低，所以采用模拟编码器4控制调速电机1到位控制会达到很高的精度。当多组小车7同时工作时，通过采用模拟编码器4，在程序中以其中一组小车7的位移为标准对其余每组小车7的位移进行比较(例如用第一组小车7的位移作为基准)，如果某一组小车7的位移大于第一组小车7，就会在该组小车7的输出的转速上减去一个程序计算出来的修正值，让该组小车7的调速电机1转速变慢；反之，如果某一组小车7的位移小于第一组小车7，就会在该组小车7的输出的转速上叠加一个程序计算出来的修正值，让该组小车7的调速电机1转速变快，目的就是尽可能的让4组小车的速度一致，保证型钢不被小车7拉弯。由此可以看出，在控制回路中设置模拟编码器4后，可通过调速电机1的转速，将小车7的模拟实际位置传给可编程逻辑控制器2，同时通过可编程逻辑控制器2控制调速电机1的转速，这样可使小车7的到位控制更为精确，避免机械设备损坏，使小车7的工作速度可以从0.2m/s提升到0.7m/s，并能实现对各组小车7的同步控制。在很多的自动控制装置上面都有对模拟编码器4的运用，这里就不再对其内部构造进行赘述。
为了实现对小车7的双重控制，在控制回路中设置有到位接近开关5。这样当小车7到达到位接近开关5的位置时，到位接近开关5将信号反馈给可编程逻辑控制器2，使得降低调速电机1的转速，从而降低小车7的运动速度，达到对小车7到位的精确控制。如可在入口辊道8、收集排钢台架9与出口辊道10处均设置有到位接近开关5。
为了适应不同长度产品的排钢操作，在以上的实施方式中，可设置多组小车7，作为优选的方式，所述小车6设置为四组。当产品长度较短时，可采用较少组数的小车7进行排钢操作即可，当产品长度较长，则需要多组小车7同时工作。如设置的小车7长度为25米时，当产品的长度小于或等于25米时，则只需要采用一组小车7进行工作即可，当产品的长度大于25米小于或等于50米时，则采用两组小车7同时工作，以此类推，这里不再赘述。
实施例：(以产品长度大于75米进行说明)
第一步，操作工预先设定的内容有：
(1)、产品长度，程序为根据产品长度自动决定需要投用的小车组合；
(2)、设定好零位(0米)、上料位(1.2米)、排钢位(2米)、下料位(4.5米)的距离值；
(3)、排钢设定为3支。
第二步：产品收集
(1)、当产品在入口辊道到位停止后；
(2)、4组小车同时上升，待上升信号满足后，小车7将产品输送到收集排钢台架9上。在这个过程中，可编程逻辑控制器2上设定的程序根据距离设定值计算出调速电机1应该给定的转速值。小车7的到位精度在程序中设定为5mm，最大速度设定为0.7m/s，最小速度设定为0.1m/s，同步精度设定为10mm，即程序会根据V2＝V1+at自动计算出此时的小车7速度值，再根据(V2 2-V1 2)/2a＝S确定小车7到位前的减速距离，保证小车以0.1m/s的线速度让接近开关5感应到。
在整个小车7前进过程中，程序以50ms的固定扫描周期对传动装置返回的速度检测值进行采集和位移计算。一方面用于程序对小车7当前速度值给定进行计算，另一方面分别对4组小车7间存在的位移偏差进行调节和匹配。当4组小车7之间的距离值超过10mm时，这时，模拟编码器4就会将此信号反馈到可编程逻辑控制器2，由可编程逻辑控制器2将此信号传递到变频器6，将其中快的小车7的速度降低或将慢的速度提高，达到每组小车7的速度同步的目的；当模拟编码器4将小车7的位置信号反馈到可编程逻辑控制器2，如果发现即将到位，则可编程逻辑控制器2会给变频器6信号，让调速电机1减速旋转或停止旋转，使得各组小车7减速前进，使得小车7到位后的速度为零；或者在小车7全部被各自到位接近开关5检测到后，到位接近开关5将此信号传递到可编程逻辑控制器2，再传递到变频器6，以控制调速电机1减速或停止旋转，实现小车7的到位控制。
(3)、第1、2、3、4组小车同时下降，待下降信号满足后。
(4)、第1、2、3、4组小车同时后退，回到原始零位，动作过程同第(2)步一样，直到收集排钢台架9上有设定的3支排钢后，小车7将这3支排钢一起输送到出口辊道10，完成一个工作过程，其具体输送流程如图2～图26所示。
Claims (4)
1.型钢线小车控制装置，包括由入口辊道(8)、收集排钢台架(9)与出口辊道(10)顺序连接形成排钢线，在排钢线上设置有至少一组小车(7)，在每组小车(7)上对应设置有调速电机(1)、可编程逻辑控制器(2)、人机操作界面(11)与变频器(6)，调速电机(1)、可编程逻辑控制器(2)、人机操作界面(11)与变频器(6)之间通过控制线路(3)相互连接形成控制回路，其特征是：在控制回路中设置有模拟编码器(4)与可编程逻辑控制器(2)相通。
2.如权利要求1所述的型钢线小车控制装置，其特征是：在控制回路中设置有到位接近开关(5)。
3.如权利要求2所述的型钢线小车控制装置，其特征是：在入口辊道(8)、收集排钢台架(9)与出口辊道(10)处均设置有到位接近开关(5)。
4.如权利要求1、2或3所述的型钢线小车控制装置，其特征是：所述小车(7)设置为四组。
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2007
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