CN204129492U - 加热炉炉内空间跟踪修正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种加热炉炉内空间跟踪修正装置，用于装钢机和加热炉的装钢动作修正，加热炉的炉门外设置有对装钢机的送钢位置进行检测的第一光电感应装置，以及与第一光电感应装置连接，对装钢机的位置进行修正的第一控制装置。装钢机在将钢坯由装钢的零点位传送到加热炉的过程中，由于系统产生跳变或者认为故障，使得装钢机在运行过程中的位置显示数据与实际位置存在误差，通过设置第一光电感应装置，在装钢机出现位置误差后立即对装钢机的位置进行修正，这样保证在炉外段，不会因为故障产生钢坯的输送误差进而保证了装钢机送入加热炉后，钢坯在加热炉内位置的准确性。

Description

加热炉炉内空间跟踪修正装置

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，更具体地说，涉及一种加热炉炉内空间跟踪修正装置。

背景技术

热轧带钢是重要的钢材品种，对整个钢铁工业的经济效益有着重要影响。在热轧板带厂加热车间，板带钢坯从加热炉接料辊道、入炉辊道、炉内再到出料辊道，板带钢坯都要进行坯料的跟踪，一方面可以实时知道坯料的信息，另一方面是实现了热轧带钢在加热炉区域的综合自动化控制，特别在在装炉这个环节，更体现跟踪的重要性，因为它利用装钢机上安装的编码器和加热炉步进梁上安装的编码器相互配合，实时记录了钢坯的位置，这样可以利用钢坯的位置来判断装钢侧炉内空闲的空间，当这个空间达到下一支坯料装炉有效空间时，装钢机自动触发程序，完成装钢动作，不仅减轻了操作人员的劳动强度，而且大大提高了装钢节奏，满足了轧制节奏的要求。

现有的加热炉炉内空间跟踪的检测的测量方法是确定装钢机的一个零点位，并测出这个零点位与加热炉装炉墙的距离L1，再加上加热炉炉壁的厚度T1，这样再定义一个装钢炉门内壁与第一支钢的安全距离L2，这样假如第一支钢的宽度为W1，那么这支钢装到炉内，装钢机的行程L3＝L1+T1+L2+W1，假如第二支钢的宽度为W2，要求第一支钢与第二支钢的间隔为200毫米，那么，第二支钢坯要求的炉内空闲空间L4＝L2+W2+200，当第一支钢坯在步进梁的固定步距的传送下，当第一支钢坯靠进装料炉门的一侧与装钢炉门内壁距离L5大于等于L4时，即第二支钢坯可以安全的装到炉内，计算装钢机的行程L6＝L1+T1+L5-200，当然装钢机的行程范围也是受限制的，当计算出装钢机的行程大于这个最大的受限值时，装钢机的行程等于最大受限值，这样钢坯按照上述的原则进行顺序装钢。

但是实际应用过程中，常常因为人为的原因，如装钢过程中，操作人员因为某种原因将设备设置为手动操作，当处理完后，操作人员再根据经验将钢坯装进炉内，这样便导致炉内跟踪显示数据与实际存在误差；或者因为装钢机编码器数据的误计或步进梁编码器数据的漏记，导致了炉内坯料跟踪位置的错误，这样所显示出的装钢侧炉内的空闲空间也是与实际不符的，当这个显示出的空闲空间小于实际空间，如果此时数值满足了待装钢坯要求的空间，程序自动把钢坯装进炉内，会导致与炉内上一支钢坯的间距不是200毫米，而是很大的间距，使炉内钢坯的工艺布局打乱，不仅浪费了炉内的有效空间，而且间接影响了出钢的节奏，使之跟不上轧制节奏。如果当显示出的空闲空间大于实际空间，此时数值满足了待装钢坯要求的空间，程序自动把钢坯装进炉内，轻则造成了这支钢坯与炉内上一支钢坯出现叠钢的故障，影响了生产，重则造成与炉内钢坯发生相撞的事故，使设备受到了很大的损坏和缩短了设备的正常使用寿命，给企业造成了严重的经济损失。

因此，如何提高加热炉内空闲空间计算的准确性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种加热炉炉内空间跟踪修正装置，以实现提高加热炉内空闲空间计算的准确性。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种加热炉炉内空间跟踪修正装置，用于装钢机和加热炉的装钢动作修正，所述加热炉的炉门外设置有对所述装钢机的送钢位置进行检测的第一光电感应装置，以及与所述第一光电感应装置连接，对装钢机的位置进行修正的第一控制装置。

优选地，在上述加热炉炉内空间跟踪修正装置中，所述装钢机的后限位位置设置有限位接近开关，所述装钢机的移动框架上设置有与所述限位接近开关配合的限位挡块；所述限位接近开关与所述装钢机上，对所述装钢机的零点位进行标零的装钢侧编码器连接。

优选地，在上述加热炉炉内空间跟踪修正装置中，所述加热炉的两侧炉墙上设置有对传送的钢坯进行监测的第二光电感应装置，所述第二光电感应装置与所述加热炉的炉门侧的炉墙内壁的距离与所述钢坯的宽度相等；还设置有在所述第二光电感应装置检测到钢坯时控制所述装钢机停止传送钢坯至所述加热炉的第二控制装置。

优选地，在上述加热炉炉内空间跟踪修正装置中，所述第二光电感应装置与所述加热炉的炉门侧的炉墙内壁的距离为所述钢坯的最小工艺宽度。

优选地，在上述加热炉炉内空间跟踪修正装置中，所述第一光电感应装置包括分别位于所述加热炉的炉门两侧的信号发射装置和信号接收装置。

优选地，在上述加热炉炉内空间跟踪修正装置中，所述第二光电感应装置包括分别固定于所述加热炉的两侧炉墙上的信号发射端和信号接收端。

优选地，在上述加热炉炉内空间跟踪修正装置中，所述第一控制装置和所述第二控制装置为与所述第一光电感应装置、所述第二光电感应装置和所述装钢侧编码器连接的PLC控制器。

优选地，在上述加热炉炉内空间跟踪修正装置中，还包括与所述PLC控制器连接的交换机和工控机，所述工控机上设置有对所述装钢机和所述加热炉的工作参数进行显示的显示装置。

本实用新型提供的加热炉炉内空间跟踪修正装置，用于装钢机和加热炉的装钢动作修正，加热炉的炉门外设置有对装钢机的送钢位置进行检测的第一光电感应装置，以及与第一光电感应装置连接，对装钢机的位置进行修正的第一控制装置。装钢机在将钢坯由装钢的零点位传送到加热炉的过程中，由于系统产生跳变或者认为故障，使得装钢机在运行过程中的位置显示数据与实际位置存在误差，通过设置第一光电感应装置，在装钢机出现位置误差后立即对装钢机的位置进行修正，这样保证在炉外段，不会因为故障产生钢坯的输送误差进而保证了装钢机送入加热炉后，钢坯在加热炉内位置的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的加热炉炉内空间跟踪修正装置的位置布置示意图；

图2为本实用新型提供的加热炉炉内空间跟踪修正装置的电路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，图1为本实用新型提供的加热炉炉内空间跟踪修正装置的位置布置示意图；图2为本实用新型提供的加热炉炉内空间跟踪修正装置的电路连接示意图。

本实用新型提供了一种加热炉炉内空间跟踪修正装置，用于装钢机6和加热炉8的装钢动作修正，加热炉8的炉门5外设置有对装钢机的送钢位置进行检测的第一光电感应装置3，以及与第一光电感应装置3连接，对装钢机6的位置进行修正的第一控制装置。装钢机6在将钢坯2由装钢的零点位传送到加热炉8内的过程中，由于系统产生跳变或者认为故障，使得装钢机6在运行过程中的位置显示数据与实际位置存在误差，通过设置第一光电感应装置3，在装钢机6出现位置误差后立即对装钢机6的位置进行修正，这样保证在炉外段，不会因为故障产生钢坯2的输送误差进而保证了装钢机送入加热炉8后，钢坯2在加热炉内位置的准确性。

在本实用新型一具体实施例中，装钢机6的后限位位置设置有限位接近开关23，装钢机6的移动框架上设置有与限位接近开关23配合的限位挡块；限位接近开关23与装钢机6上，对装钢机6的零点位进行标零的装钢侧编码器21连接。装钢机6在传送钢坯2时，首先将其上的移动框架移动到装钢机6上的后限位位置，该后限位位置为移动框架移动到钢坯2可以装入的位置，在该后限位位置设置一限位接近开关23，对应地，移动框架上设置与限位接近开关23配合的限位挡块，当移动框架在装钢机6上滑动接近该限位接近开关23后，说明移动框架后移到位，限位接近开关23与装钢机编码器21连接，在限位挡块触发限位接近开关23后，装钢机编码器21自动标零，这样大大降低了装钢机21编码器的跳变、漂移，也避免了由于误差累积等故障对加热炉内空间计算的影响。

装钢机编码器21由原人为清零的方式，优化为机械位自动循环清零，这样便大大降低了编码器的跳变、漂移造成的误差累计对空间计算的影响。

装钢机6行程的计算方法，由原来的从装钢机6的后限位开始算，优化为由炉门5前第一光电感应装置3开始算，这样就是装钢机6在把钢坯2送到第一光电感应装置3的位置之前，即使有跳变或人为故障，到了第一光电感应装置3处立马重新修正，这样也就保证了在炉外段，不会出现因故障原因而造成误差。

在本实用新型一具体实施例中，加热炉8的两侧炉墙上设置有对传送的钢坯2进行监测的第二光电感应装置4，第二光电感应装置4与加热炉8的炉门5侧的炉墙7内壁的距离与钢坯2的宽度相等；还设置有在第二光电感应装置4检测到钢坯2时控制装钢机6停止传送钢坯至加热炉8的第二控制装置。装钢机6将钢坯送入到加热炉8内，为了避免装钢机6在加热炉8内位于第一去钢的安全距离内存在钢坯时进行装钢动作，在加热炉8的两侧炉墙上设置第二光电感应装置4，第二光电感应装置4用于对加热炉8内第一去钢的安全距离内没有钢坯进行监测，其光电感应的空间为加热炉8的钢坯传送通道，不受加热炉8内其他部件的干涉。第二光电感应装置4与加热炉炉门5侧的炉墙7内壁之间的距离为第一去钢的安全距离，该段距离的长度与钢坯的宽度相等。即，保证第二光电感应装置4与炉门5之间不存在钢坯时，才可以对加热炉8进行装钢。第二光电感应装置4与第二控制装置连接，由第二控制装置控制装钢机是否对加热炉进行钢坯的输入。

在图1中，钢坯1为已经处于加热炉8内的钢坯，装钢机6继续输送钢坯2的过程中，装钢机6的行程由第一光电感应装置3的位置开始，如图中所示，钢坯2与钢坯1中间设置一安全距离D，钢坯的行程为距离C，在钢坯持续输送的过程中，如图中输送距离为B时，第二光电感应装置4持续感应到钢坯2的存在，此时，装钢机不再进行钢坯输送。长度W1为钢坯的宽度，第二光电感应装置4与炉门内墙7之间的距离A不大于长度W1，与钢坯的最小工艺尺寸相同。第一光电感应装置3和第二光电感应装置4之间的距离E根据钢坯运行过程中的具体情况进行设计。

在本实用新型一具体实施例中，第二光电感应装置4与加热炉8的炉门5侧的炉墙7内壁的距离A为钢坯2的最小工艺宽度。钢坯在制备过程中的工艺宽度处于最大工艺宽度和最小工艺宽度的范围内，通过将第二光电感应装置4与加热炉8的炉门5侧的炉墙7内壁之间的距离A设置为钢坯2的最小工艺宽度相等，即第二光电感应装置4安装在最窄的钢坯所需的炉内空闲空间处，因此只要加热炉8内靠近炉门侧具有钢坯，第二光电感应装置4就会检测到钢坯，系统便不会继续控制装钢机6向加热炉内输入钢坯，从而杜绝了因加热炉内空间的计算错误而引起的装钢过程中撞钢等事故的发生。

在本实用新型一具体实施例中，第一光电感应装置3包括分别位于加热炉8的炉门5两侧的信号发射装置31和信号接收装置32。第一光电感应装置3包括信号发射装置31和信号接收装置32两部分，装钢机6由二者之间通过，因此在装钢过程中，信号接收装置32不能接收到信号发射装置31的发出信号，说明装钢机6将钢坯送入到该位置，第一控制装置即可对装钢机6的位置进行校正，有效避免前段运行过程中跳变或人操作产生的误差。

在本实用新型一具体实施例中，第二光电感应装置4包括分别固定于加热炉8的两侧炉墙上的信号发射端41和信号接收端42。第二光电感应装置4包括信号发射端41和信号接收端42两部分，二者分别位于加热炉8的两侧的炉墙上，钢坯由二者之间传过，当其信号被阻隔时，说明加热炉8内靠近炉门5的装钢空间不足以满足新钢坯的装入，由第二控制装置可以对装钢机6的装钢动作进行控制，通过第二光电感应装置4对炉内有效空间在线修正及安全联锁，这样便杜绝了因步进梁磁尺和程序本身步距漏计等故障引起的撞钢等事故的发生，从而杜绝加热炉内空闲空间计算错误的问题。

第一光电感应装置3和第二光电感应装置4均为光电管光电感应装置。

在本实用新型一具体实施例中，第一控制装置和第二控制装置为与第一光电感应装置3、第二光电感应装置和4装钢侧编码器21连接的PLC控制器24。各个电器元件与PLC控制器24连接，由PLC控制器24协调完成第一控制装置和第二控制装置的协同控制功能，PLC控制器24的编程语言可以采用STL、EBD或LAB进行程序的编制。

在本实用新型一具体实施例中，还包括与PLC控制器24连接的交换机25和工控机26，工控机26上设置有对装钢机6和加热炉8的工作参数进行显示的显示装置。PLC控制器24接入到整个控制系统中，上述穿过炉墙对射式的第二光电感应装置的信号、限位接近开关的零位信号、装钢侧编码器数值、步进梁磁尺数值均读入PLC模块中，经过数据处理经交换机并最终显示在与PLC控制器相连的工控制机上。

设置在加热炉穿炉墙对射式的第二光电感应装置4，除了具有与装钢机6的装钢动作安全连锁的功能外，还有一个更重要的功能就是在线对炉内钢坯进行跟踪修正，即当炉内钢坯在步进梁的移动下，向出钢侧移动，或许这期间炉内钢坯因步进梁磁尺的误差或者程序本身的步距漏计等故障，导致钢坯2在炉内显示的位置出现了误差，这样炉内空闲空间也就出现了误差，但当钢坯2一旦离开穿炉墙对射式的第二光电感应装置4时，即上升沿一来时，钢坯2的位置立即以穿炉墙对射式光电管的物理位置进行修正，从而保证了炉内空闲空间的准确性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种加热炉炉内空间跟踪修正装置，用于装钢机和加热炉的装钢动作修正，其特征在于，所述加热炉的炉门外设置有对所述装钢机的送钢位置进行检测的第一光电感应装置，以及与所述第一光电感应装置连接，对装钢机的位置进行修正的第一控制装置。

2.根据权利要求1所述的加热炉炉内空间跟踪修正装置，其特征在于，所述装钢机的后限位位置设置有限位接近开关，所述装钢机的移动框架上设置有与所述限位接近开关配合的限位挡块；所述限位接近开关与所述装钢机上，对所述装钢机的零点位进行标零的装钢侧编码器连接。

3.根据权利要求2所述的加热炉炉内空间跟踪修正装置，其特征在于，所述加热炉的两侧炉墙上设置有对传送的钢坯进行监测的第二光电感应装置，所述第二光电感应装置与所述加热炉的炉门侧的炉墙内壁的距离与所述钢坯的宽度相等；还设置有在所述第二光电感应装置检测到钢坯时控制所述装钢机停止传送钢坯至所述加热炉的第二控制装置。

4.根据权利要求3所述的加热炉炉内空间跟踪修正装置，其特征在于，所述第二光电感应装置与所述加热炉的炉门侧的炉墙内壁的距离为所述钢坯的最小工艺宽度。

5.根据权利要求1所述的加热炉炉内空间跟踪修正装置，其特征在于，所述第一光电感应装置包括分别位于所述加热炉的炉门两侧的信号发射装置和信号接收装置。

6.根据权利要求3所述的加热炉炉内空间跟踪修正装置，其特征在于，所述第二光电感应装置包括分别固定于所述加热炉的两侧炉墙上的信号发射端和信号接收端。

7.根据权利要求3所述的加热炉炉内空间跟踪修正装置，其特征在于，所述第一控制装置和所述第二控制装置为与所述第一光电感应装置、所述第二光电感应装置和所述装钢侧编码器连接的PLC控制器。

8.根据权利要求7所述的加热炉炉内空间跟踪修正装置，其特征在于，还包括与所述PLC控制器连接的交换机和工控机，所述工控机上设置有对所述装钢机和所述加热炉的工作参数进行显示的显示装置。