CN207397116U - 一种镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，包括上位机、下位机、测速器、变频器、动力器和刷辊；所述上位机与下位机信息交互；所述测速器与下位机的输入端口连接，测速器设置在镀锌线碱洗区的与带钢同步旋转的辊轴上；所述变频器的信号输入端与下位机的输出端口连接；所述动力器与变频器的信号输出端连接；所述刷辊由动力器驱动；通过测速器实时测定带钢的运行速度，并以带钢实际运行速度作为刷辊转速调节的基准，保证刷辊转速与带钢实际运行速度具有良好的跟随性，从而最大限度的节省刷辊运转所消耗的电能，降低镀锌线碱洗区的能耗，并且由于刷辊跟随带钢实时运行速度而转动，可避免带钢表面清洗不充分或过分清洗产生竖条状刷纹。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业自动化技术领域，尤其涉及一种镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置。
背景技术
在带钢热镀锌前处理碱洗过程中，部分油污可以直接清除，部分油污必须施加压力即用刷辊加以刷洗，去除带钢表面的铁粉、油污与铁粉混合的油泥状污染物。在刷洗过程中，带钢与镀锌线碱洗区的辊轴同步旋转，辊轴驱动带钢向前运行，两根刷辊一上一下紧贴带钢的上下面，刷辊的刷毛对带钢有一定的研磨作用，去除带钢表面的锈蚀和固化性锈油。
在现有的镀锌线碱洗区的刷辊控制系统中，刷辊的旋转速度是恒定的，与带钢的速度无关，运动协同性差，使得电能的消耗较大，并且导致刷辊过度刷洗带钢表面或刷辊刷洗不足而难以有效去除带钢表面的污染物。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，由测速器实时测定带钢运行速度，上位机根据带钢的速度、宽度动态计算刷辊旋转速度设定值，下位机根据该设定值控制刷辊变速旋转，节省电能，降低能耗。
实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，包括上位机、下位机、测速器、变频器、动力器和刷辊；
所述上位机与下位机信息交互；
所述测速器与下位机的输入端口连接，测速器设置在镀锌线碱洗区的与带钢同步旋转的辊轴上；
所述变频器的信号输入端与下位机的输出端口连接；
所述动力器与变频器的信号输出端连接；
所述刷辊由动力器驱动。
优选的，所述上位机具体包括服务器。
优选的，所述下位机具体包括PLC控制器。
优选的，所述上位机与下位机通过以太网信息交互。
优选的，所述测速器具体包括编码器和计数器；
所述编码器设置在镀锌线碱洗区的与带钢同步旋转的辊轴上，编码器和计数器电连接。
优选的，所述编码器和计数器通过信号电缆电连接；所述计数器通过VME总线连接到下位机的输入端口。
优选的，所述动力器具体包括变频电机。
优选的，所述动力器还包括万向接头，所述万向接头连接刷辊与变频电机的输出转轴。
优选的，所述变频器的信号输入端通过现场总线与下位机的输出端口连接；所述变频器的信号输出端通过电缆与动力器连接。
优选的，还包括测宽仪，所述测宽仪与下位机的输入端口连接。
本实用新型提供的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，在现有镀锌线碱洗区的刷辊控制系统的基础上增加了测速器，通过测速器实时测定带钢的运行速度，并以测定的带钢实际运行速度作为刷辊转速调节的基准，由下位机接收测速器测定的信息并将此信息传输至上位机，上位机发送调节信息至下位机，下位机将调节信息发送至变频器，变频器接收该调节信息并将其转化为动力器的转速，动力器驱动刷辊跟随带钢实时运行速度而转动，保证刷辊转速与带钢实际运行速度具有良好的跟随性，从而最大限度的节省刷辊运转所消耗的电能，降低镀锌线碱洗区的能耗，并且由于刷辊跟随带钢实时运行速度而转动，可避免带钢表面清洗不充分或过分清洗产生竖条状刷纹。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置的结构示意图。
图2为本实用新型实施例2中镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置的结构示意图。
附图标记说明：1-上位机；2-下位机；3-测速器，31-编码器，32-计数器；4-变频器；5-动力器；6-刷辊；7-测宽仪。
具体实施方式
为了使本实用新型所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本实用新型，下面结合附图，通过具体实施例对本实用新型技术方案作详细描述。
实施例1：
本实用新型实施例1提供一种镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，参见图1，包括上位机1、下位机2、测速器3、变频器4、动力器5和刷辊6；所述上位机1与下位机2信息交互；所述测速器3与下位机2的输入端口连接，测速器3设置在镀锌线碱洗区的与带钢同步旋转的辊轴上；所述变频器的信号输入端与下位机2的输出端口连接；所述动力器5与变频器4的信号输出端连接；所述刷辊6由动力器5驱动。
所述上位机1具体包括服务器，该服务器具有人机界面，便于操作人员在人机界面中输入设定的参数；所述下位机2具体包括PLC控制器，PLC控制器通过以太网与服务器进行信息交互；所述测速器3具体包括编码器31和计数器32，所述编码器31设置在镀锌线碱洗区的辊轴上，该辊轴与带钢同步旋转，编码器31和计数器32通过信号电缆电连接，计数器32通过VME总线连接到PLC控制器的输入端口；所述变频器4的信号输入端通过现场总线与PLC控制器的输出端口连接，变频器4的信号输出端通过电缆与动力器5连接；所述动力器5具体包括变频电机和万向接头，变频电机的输出转轴通过万向接头与刷辊6连接。
实际使用中，所述编码器31安装在镀锌线碱洗区的辊轴上，辊轴与带钢同步旋转，编码器31发出对应脉冲信号，该脉冲信号通过信号电缆连接到计数器32，计数器32把该脉冲信号换算成数字量信号，该数字量信号通过VME总线传递至PLC控制器，PLC控制器计算出带钢的实际速度值V0。
PLC控制器把带钢实际速度值V0通过以太网传到服务器，操作人员通过服务器的人机界面输入调整系数和带钢宽度，服务器根据镀锌线碱洗区带钢实际速度值V0，调整系数K、带钢宽度W，计算刷辊速度设定值V1，计算公式如下：
其中：
V1：刷辊速度设定值，单位mpm；
V0：镀锌线上碱洗区带钢的速度实际值，单位mpm；
K:调整系数，取值范围2～3，后期在生产过程中可以由系统维护人员根据生产的实际情况优化；
W:带钢宽度，单位mm。
服务器把计算出的刷辊速度设定值V1通过以太网传到PLC控制器，PLC控制器把刷辊的速度设定值V1通过现场总线传到变频器，变频器内置速度调节器，通过控制变频电机的速度来控制刷辊6按照速度设定值V1旋转。
实施例2：
本实用新型实施例2提供一种镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，参见图2，包括上位机1、下位机2、测速器3、变频器4、动力器5、刷辊6和测宽仪7；所述上位机1与下位机2信息交互；所述测速器3与下位机2的输入端口a连接，测速器3设置在镀锌线碱洗区的与带钢同步旋转的辊轴上；所述变频器的信号输入端与下位机2的输出端口连接；所述动力器5与变频器4的信号输出端连接；所述刷辊6由动力器5驱动；所述测宽仪7与下位机2的输入端口b连接。
所述上位机1具体包括服务器，服务器与镀锌线的厂级生产实时信息系统通过网络传输指令或数据，操作人员在服务器中设置需要使用的参数；所述下位机2具体包括PLC控制器，PLC控制器具有多个输入、输出接口，用于数据接收和发送，PLC控制器通过以太网与服务器进行信息交互；所述测速器3具体包括编码器31和计数器32，所述编码器31设置在镀锌线碱洗区的辊轴上，该辊轴与带钢同步旋转，编码器31和计数器32通过信号电缆电连接，计数器32通过VME总线连接到PLC控制器的输入接口a；所述变频器4的信号输入端通过现场总线与PLC控制器的输出接口连接，变频器4的信号输出端通过电缆与动力器5连接；所述动力器5具体包括变频电机和万向接头，变频电机的输出转轴通过万向接头与刷辊6连接；所述测宽仪7通过VME总线连接到PLC控制器的输入接口b，该测宽仪通过线阵CCD摄像机测量带钢的实际宽度。
实际使用中，所述编码器31安装在镀锌线碱洗区的辊轴上，辊轴与带钢同步旋转，编码器31发出对应脉冲信号，该脉冲信号通过信号电缆连接到计数器32，计数器32把该脉冲信号换算成数字量信号，该数字量信号通过VME总线传递至PLC控制器，PLC控制器计算出带钢的实际速度值V0。
PLC控制器把带钢实际速度值V0通过以太网传到服务器，操作人员通过厂级生产实时信息系统将调整系数和带钢宽度计划值W1通过网络远程传输至服务器，安装在镀锌线现场的测宽仪实时测量带钢的宽度信号实际值W2，并传输至PLC控制器，再由PLC控制器传输至服务器。
服务器比较带钢宽度计划值W1和宽度信号实际值W2，如果|W1-W2|<100mm，服务器采用宽度信号实际值W2作为带钢宽度W；如果|W1-W2|≥100mm，服务器采用W1、W2的均值作为带钢宽度W，计算公式为W＝(W1+W2)/2。
服务器根据镀锌线碱洗区带钢实际速度值V0、调整系数K、带钢宽度W，计算刷辊速度设定值V1，考虑到带钢宽度越宽，带钢与刷辊的接触面积越大，需要刷洗的面积就越大，需要刷辊转快一点使刷辊把带钢刷洗的更干净，因此设置计算公式如下：
其中：
V1：刷辊速度设定值，单位mpm；
V0：镀锌线上碱洗区带钢的速度实际值，单位mpm；
K:调整系数，取值范围2～3，后期在生产过程中可以由系统维护人员根据生产的实际情况优化；
W:带钢宽度，单位mm。
服务器把计算出的刷辊速度设定值V1通过以太网传到PLC控制器，PLC控制器把刷辊的速度设定值V1通过现场总线传到变频器，变频器内置速度调节器，通过控制变频电机的速度来控制刷辊6按照速度设定值V1旋转。
本实用新型的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，通过上位机和下位机实时调节刷辊的转速，提高刷辊运行速度跟随带钢运行速度的同步性，调节过程中通过测宽仪实时采集带钢宽度，考虑了带钢的宽度变化，克服因部分带钢侧边直线度差导致带钢宽度不统一，造成刷辊速度跟随带钢速度同步性差的弊端；使用该镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置进行带钢碱洗可节省电能，降低能耗。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，其特征在于：包括上位机、下位机、测速器、变频器、动力器和刷辊；
所述上位机与下位机信息交互；
所述测速器与下位机的输入端口连接，测速器设置在镀锌线碱洗区的与带钢同步旋转的辊轴上；
所述变频器的信号输入端与下位机的输出端口连接；
所述动力器与变频器的信号输出端连接；
所述刷辊由动力器驱动。
2.如权利要求1所述的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，其特征在于：所述上位机具体包括服务器。
3.如权利要求1所述的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，其特征在于：所述下位机具体包括PLC控制器。
4.如权利要求1所述的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，其特征在于：所述上位机与下位机通过以太网信息交互。
5.如权利要求1所述的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，其特征在于：所述测速器具体包括编码器和计数器；
所述编码器设置在镀锌线碱洗区的与带钢同步旋转的辊轴上，编码器和计数器电连接。
6.如权利要求5所述的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，其特征在于：所述编码器和计数器通过信号电缆电连接；所述计数器通过VME总线连接到下位机的输入端口。
7.如权利要求1所述的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，其特征在于：所述动力器具体包括变频电机。
8.如权利要求7所述的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，其特征在于：所述动力器还包括万向接头，所述万向接头连接刷辊与变频电机的输出转轴。
9.如权利要求1所述的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，其特征在于：所述变频器的信号输入端通过现场总线与下位机的输出端口连接；所述变频器的信号输出端通过电缆与动力器连接。
10.如权利要求1所述的镀锌线碱洗区刷辊速度调节装置，其特征在于：还包括测宽仪，所述测宽仪与下位机的输入端口连接。
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