CN201586664U - 一种轧机弯辊控制在线切换装置 - Google Patents

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Abstract

一种轧机弯辊控制在线切换装置，属于轧钢自动控制技术领域。在现有轧机弯辊装置上加装备用压力传感器和在线切换装置；备用压力传感器与原系统中安装在弯辊液压缸上的一一对应，共有4个，在线切换装置包括切换开关和3个指示灯。优点在于，实现了弯辊装置的在线切换操作。故障指示准确、操作方便、几乎不用停机时间即排除故障恢复正常生产，降低了系统系统故障率和热停工时间、提高了系统的可靠性。

Description

一种轧机弯辊控制在线切换装置
技术领域
本实用新型属于轧钢自动控制技术领域，特别是提供了一种轧机弯辊控制在线切换装置。能大幅提高系统稳定性的在线切换，适用于有工作辊弯辊控制功能的单机架或多机架轧机。
背景技术
工作辊弯辊压力传感器是轧机牌坊内安装的关键传感器，它能在钢板轧制过程中实时反馈工作辊的弯辊力、参与精确的板形控制。但是如河北某宽厚板轧机，4个压力传感器都安装在轧机牌坊内部，位于工作辊弯辊缸的油路上，因此生产现场的高温、水汽、油污和线路的老化都是诱发该传感器故障的客观因素。并且该传感器的日常维护和更换都很不方便，一旦该传感器损坏只能停轧抢修，会直接对生产造成不利影响。因此，需要完善弯辊系统的现场传感器安装方式、自动化控制方式、操作界面、从整体上提高轧机系统的稳定性和可靠性，有效地降低该处设备故障造成的停轧、长时间检修等隐患问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种轧机弯辊控制在线切换装置，实现了轧机工作辊弯辊系统的工作状态指示、故障点自动显示和在线实时切换，从整体上提高了轧机的稳定性和作业率，彻底解决了弯辊控制系统现场侧传感器故障频繁、故障点难以及时排除的问题。
本实用新型是在原有轧机弯辊装置上加装备用压力传感器和在线切换装置实现的。原有轧机弯辊装置中包括1个安装在传动侧上弯辊液压缸的压力传感器、1个安装在操作侧上弯辊液压缸的压力传感器、1个安装在传动侧下弯辊液压缸的压力传感器、1个安装在操作侧下弯辊液压缸的压力传感器、2个上弯辊液压缸(传动侧、操作侧各一个)、2个下弯辊液压缸(传动侧、操作侧各一个)、4个弯辊液压缸伺服阀、2个上、下弯辊液压缸杆侧压力调节阀。本装置在上述原有设备的基础上增加了一套备用压力传感器和在线切换装置，具体构成如下：备用压力传感器与原系统中安装在弯辊液压缸上的一一对应，共有4个，其中1个安装在传动侧上弯辊液压缸伺服阀出口管路上，该传感器与安装在传动侧上弯辊液压缸的压力传感器形成互补结构；1个安装在操作侧上弯辊液压缸伺服阀出口管路上，该传感器与安装在操作侧上弯辊液压缸的压力传感器形成互补结构；1个安装在传动侧下弯辊液压缸伺服阀出口管路上，该传感器与安装在传动侧下弯辊液压缸的压力传感器形成互补结构；1个安装在操作侧下弯辊液压缸伺服阀出口管路上，该传感器与安装在操作侧下弯辊液压缸的压力传感器形成互补结构，这样在原有系统的架构上形成了一套相对独立的备用压力反馈系统。在线切换装置的硬件系统包括切换开关和3个指示灯，切换开关的24V信号接入TDC信号模块的数字量信号输入点；24V指示灯信号则由TDC信号模块的数字量信号输出点引出。切换开关用于在备用压力反馈系统与原设备上的压力反馈系统之间进行切换，指示灯则用于指示当前使用压力反馈系统的工作状态。如果当前使用的传感器(原系统的压力传感器或备用压力传感器)发生故障，压力传感器采集的4-20mA电流信号反馈给TDC可编程控制器，如果传感器发生故障即反馈的电流值不在4-20mA的范围内，则TDC可编程控制器输出报警信号给切换装置，即通过加装在轧钢操作面板上的一套故障显示和传感器切换开关进行故障显示和传感器信号的切换操作。如果当前使用的传感器(原系统的压力传感器或备用压力传感器)发生故障，则报警指示灯被立即点亮，提示操作员压力传感器发生故障，需要立即停机进行切换操作。操作人员停机后将选择开关切换到备用传感器系统后，指示灯1熄灭、指示灯3点亮，并且报警指示灯(指示灯2)熄灭，系统恢复正常、可以继续生产。
该装置完成了对原有轧机弯辊控制系统数据采集传感器、自动控制系统的修改、HMI人机操作界面的完善等一系列工作，实现了弯辊装置的在线切换操作。故障指示准确、操作方便、几乎不用停机时间即排除故障恢复正常生产，降低了系统系统故障率和热停工时间、提高了系统的可靠性。
附图说明
图1为轧机传动侧信号采集系统结构图，其中，传动侧上弯辊液压缸压力传感器(系统原有)1、传动侧上弯辊液压缸压力传感器(备用)2、传动侧下弯辊液压缸压力传感器(系统原有)3、传动侧下弯辊液压缸压力传感器(备用)4、传动侧上弯辊液压缸5、传动侧下弯辊液压缸6、传动侧上、下弯辊缸活塞侧压力控制伺服阀7、传动侧上、下弯辊缸杆侧压力调节阀8。
图2为轧机操作侧信号采集系统结构图，其中，操作侧上弯辊液压缸压力传感器(系统原有)9、操作侧上弯辊液压缸压力传感器(备用)10、操作侧下弯辊液压缸压力传感器(系统原有)11、操作侧下弯辊液压缸压力传感器(备用)12、操作侧上弯辊液压缸13、操作侧下弯辊液压缸14、操作侧上、下弯辊缸活塞侧压力控制伺服阀15、操作侧上、下弯辊缸杆侧压力调节阀16。
图3为压力信号切换原理图，其中，原系统压力信号(模拟量输入信号，4路4-20mA信号)17、备用系统压力信号(模拟量输入信号，4路4-20mA信号)18、输出给控制系统的压力信号1+、TDC可编程控制器内部原有功能控制逻辑20、切换信号，数字量输入信号点20，由图4中选择开关A控制。
图4为切换装置硬件系统结构图，其中，选择开关A：用于原压力传感器与备用传感器之间的切换；指示灯B：现场传感器工作；指示灯C：传感器故障指示灯，显示的是当前投入使用的传感器的状态；指示灯D：备用传感器工作。
具体实施方式
本实用新型是在原有轧机弯辊装置上加装备用压力传感器和在线切换装置实现的。由于轧机弯辊系统采用的是液压控制，且系统压力在240Bar以上，据此判断现场液压缸输入端的压力与相应伺服阀输出端的压力特性和动态响应特性应具有高度相似性。因此在液压站阀台的伺服阀输出管路上安装了4个压力传感器，用以对现场液压缸侧(原有传感器)与伺服阀输出侧(备用端)两处取压点的压力数值和动态相应特性进行长时间跟踪监视和动态对比。在这4个压力检测点上分别安装了额定检测压力为350Bar的压力传感器，这4个备用压力传感器采集的数值与现场的原有液压弯辊系统压力反馈值(由四个压力传感器组成)形成互为备用的架构，如图1、图2所示。
在轧钢操作面板上加装了一套故障显示和传感器切换开关，如图4所示。如果当前使用的传感器(原有液压弯辊系统压力点)发生故障，则报警指示等被立即点亮，提示操作员压力传感器发生故障，需要立即停机进行切换操作。操作人员停机后将选择开关切换到备用传感器系统后，指示灯B熄灭、指示灯D点亮，并且报警指示灯(指示灯C)熄灭，系统恢复正常、可以继续生产。
同时在HMI人机界面上设置了压力数值显示方式。如果4个压力数值表外侧的黄色指示灯点亮，则表示当前系统中使用的是备用压力传感器；如果使用原系统中的压力传感器则黄色指示灯消失。

Claims (2)

1.一种轧机弯辊控制在线切换装置，其特征在于，在轧机弯辊装置上加装备用压力传感器和在线切换装置；备用压力传感器与系统中安装在弯辊液压缸上的一一对应，共有4个，其中1个安装在传动侧上弯辊液压缸伺服阀出口管路上，该传感器与安装在传动侧上弯辊液压缸的压力传感器形成互补结构；1个安装在操作侧上弯辊液压缸伺服阀出口管路上，该传感器与安装在操作侧上弯辊液压缸的压力传感器形成互补结构；1个安装在传动侧下弯辊液压缸伺服阀出口管路上，该传感器与安装在传动侧下弯辊液压缸的压力传感器形成互补结构；1个安装在操作侧下弯辊液压缸伺服阀出口管路上，这样在原系统的架构上形成了一套相对独立的备用压力反馈系统；在线切换装置包括切换开关和3个指示灯。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，切换开关的24V信号接入TDC信号模块的数字量信号输入点；24V指示灯信号则由TDC信号模块的数字量信号输出点引出。
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