CN207709569U - 一种张力拉弯矫直机电控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种张力拉弯矫直机电控装置，其包括机体，在机体上依次设有开卷机、入口张力辊组、弯曲矫直机、出口张力辊组、卷取机，在入口张力辊和出口张力辊上均设有第一驱动电机，在第一驱动电机上设有第一驱动器，在第一驱动器上设有第一脉冲编码器；CPU机架，在CPU机架内设有PLC控制器，在PLC控制器内设有Profibus‑DP通讯总线模块，Profibus‑DP通讯总线模块与第一驱动器相连；主操作台，与Profibus‑DP通讯总线模块相连，在主操作台上设有人机界面。本实用新型通过PLC控制器控制入口张力辊和出口张力辊的速度差实现对板材延伸率的控制，可以达到更精准的拉伸效果。

Description

一种张力拉弯矫直机电控装置

技术领域

本实用新型属于轧钢工艺技术领域，具体而言，尤其涉及一种张力拉弯矫直机电控装置。

背景技术

随着市场经济的发展，建筑行业、家电行业、印刷行业及人民生活水平的不断提高，许多深加工产品都要求板材表面有很高的平直度，不经过拉伸弯曲矫直、除油脂、清除表面铝粉等杂物，只经过冷轧机是很难达到用户要求的。而选用热轧或者铸轧工艺生产的坯料经过冷轧后，由于工艺参数、装机水平、辊形辊缝的形状、金属对辊的反作用力等影响使轧辊弯曲，金属的变形热使轧辊膨胀，尽管轧辊已经按照工艺要求磨削成一定的凸度，但是由于某些轧制因素的波动，也会引起辊形的较大变化，使板材在宽度方向上的纵向延伸不均匀，出现了内应力的结果，导致板材产生波浪。一般工艺上经常出现的有：双边波浪、单边波浪、中间波浪、两肋波浪等，甚至还有头尾翘曲、侧弯、瓢曲和潜在不良板形等缺陷，这些缺陷如果不消除就会影响板材的深加工，更不能满足发展中的市场要求。为消除板材在冷轧过程中产生的表面及板形不良的各种缺陷，就必须对冷轧后的板材进行清洗、拉伸弯曲矫直。

现有技术中的铝带拉伸弯曲矫直方式主要有：张力矫直，最基本的张力矫直(即拉伸矫直)主要是用一个固定的夹紧装置和可以移动的夹紧装置对板材两端进行拉伸，使板材产生塑性变形而达到张力拉伸矫直的目的，这属于纯张力拉伸矫直；连续张力矫直，是一种将成卷的板材经过连续张力矫直机的方法，它是采用入口/出口多个张力辊，利用各个张力辊之间产生的张力，使板材发生塑性变形，从而达到矫直板材的目的；辊式矫直，是一种采用多辊式矫直机矫直板材的过程，即使板材通过反复弯曲的作用产生一种弯曲塑性变形，进而消除板材的残余应力和波浪，从而达到消除板材不平整的目的；连续拉弯矫直，连续拉弯矫直机综合了连续张力矫直机和辊式矫直机的特点，在拉伸和连续交替弯曲的联合作用下，使板材产生塑性变形而获得矫直效果。其中，板材在辊式矫直机上矫直时，是在矫直辊的压力作用下发生弯曲塑性变形；板材在张力矫直机上矫直时，是在张力辊的作用下，板材的横截面产生均匀的拉伸应力，即获得均匀的塑性伸长变形；板材在连续拉弯矫直机上矫直时，受到张力辊拉伸作用的同时，又受到弯曲辊反复弯曲作用，因此，班次啊是在拉伸变形和弯曲变形的复合作用下而获得矫直。

然而在电气控制方面，现有技术的拉弯矫直机无法精准控制和调整板材延伸率，影响使用效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种张力拉弯矫直机电控装置，以解决现有技术中存在的无法精准控制和调整延伸率的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种张力拉弯矫直机电控装置，其技术方案如下：

一种张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于，包括机体，在所述机体上依次设有开卷机、入口张力辊组、弯曲矫直机、出口张力辊组、卷取机，所述入口张力辊组包括四根入口张力辊，所述出口张力辊组包括四根出口张力辊，在所述入口张力辊和所述出口张力辊上均设有第一驱动电机，在所述第一驱动电机上设有第一驱动器，在所述第一驱动器内设有第一脉冲编码器，在所述开卷机上设有第二驱动电机，在所述第二驱动电机上设有第二驱动器，在所述第二驱动器内设有第二脉冲编码器，在所述卷取机上设有第三驱动电机，在所述第三驱动电机上设有第三驱动器，在所述第三驱动器内设有第三脉冲编码器，在所述弯曲矫直机上设有第四驱动电机，在所述第四驱动电机上设有第四驱动器，在所述第四驱动器上设有第四脉冲编码器；CPU机架，在所述CPU机架内设有PLC控制器，在所述PLC控制器内设有Profibus-DP 通讯总线模块，所述Profibus-DP通讯总线模块与所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述第三驱动器、所述第四驱动器相连；主操作台，在所述主操作台上设有人机界面，所述主操作台与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

如上述的张力拉弯矫直机电控装置，进一步优选为：在所述PLC控制器内还设有处理器和对中系统模块，所述处理器与所述对中系统模块、所述 Profibus-DP通讯总线模块相连。

如上述的张力拉弯矫直机电控装置，进一步优选为：在所述PLC控制器内还设有高速计数器，所述高速计数器与所述处理器相连。

如上述的张力拉弯矫直机电控装置，进一步优选为：在所述主操作台上还设有开卷张力显示器和开卷张力给定按钮，所述开卷张力显示器、所述开卷张力给定按钮与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

如上述的张力拉弯矫直机电控装置，进一步优选为：在所述主操作台上还设有卷曲张力显示器和卷曲张力给定按钮，所述卷曲张力显示器、所述卷曲张力给定按钮与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

如上述的张力拉弯矫直机电控装置，进一步优选为：还包括开卷操作台，所述开卷操作台与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

如上述的张力拉弯矫直机电控装置，进一步优选为：还包括卷曲操作台，所述卷曲操作台与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

如上述的张力拉弯矫直机电控装置，进一步优选为：所述人机界面为西门子MP277触摸屏。

如上述的张力拉弯矫直机电控装置，进一步优选为：在所述机体上还设有清洗机，所述清洗机位于所述卷取机的后面并与所述卷取机连通，在所述清洗机上设有控制器，所述控制器与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

如上述的张力拉弯矫直机电控装置，进一步优选为：还包括清洗操作台，所述清洗操作台与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

本实用新型的主要工作是将经冷轧机轧制完毕的板材依次经过开卷机、入口张力辊组、弯曲矫直机、出口张力辊组、卷取机进行拉抻，最终达到平整度要求的成品板材。本实用新型生产线的主要控制要求是控制入口张力辊和出口张力辊的速度差，通过使板材达到设定的延伸率来改变板材的物理特性，从而达到板材的平整要求。本实用新型选择SIEMENSS7-300系列PLC (即PLC控制器)并通过Profibus-DP通讯总线模块和现场操作台内的输入输出从站连接，PLC控制器选用西门子315CPU、高速计数器、通讯处理器、 ET200远程IO从站及其它开关量、模拟量输入输出模块。本实用新型具有延伸率和张力两种控制方式，PLC控制器通过高速计数器计算延伸率进而控制入口张力辊和出口张力辊的转速差，从而实现延伸率控制；PLC控制器根据开卷机转速、卷取机转速计算卷径进而控制其电枢电流和励磁电流，从而实现恒张力卷绕控制。

附图说明

图1为本实用新型的张力拉弯矫直机电控装置的系统结构示意图；

其中，1、开卷机；2、弯曲矫直机；3、卷取机；4、开卷操作台；5、卷曲操作台；6、第一驱动电机；7、第一驱动器；8、第二驱动电机；9、第二驱动器；10、第三驱动电机；11、第三驱动器；12、CPU机架；13、主操作台；14、人机界面；15、一号入口张力辊；16、二号入口张力辊；17、三号入口张力辊；18、四号入口张力辊；19、一号出口张力辊19；20、二号出口张力辊；21、三号出口张力辊；22、四号出口张力辊。

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所示，本实用新型的张力拉弯矫直机电控装置，主要包括机体，在机体上依次设有开卷机1、入口张力辊组、弯曲矫直机2、出口张力辊组、卷取机3，入口张力辊组包括四根入口张力辊，出口张力辊组包括四根出口张力辊，在入口张力辊和出口张力辊上均设有第一驱动电机6，在第一驱动电机6上设有第一驱动器7，在第一驱动器7内设有第一脉冲编码器，在开卷机1上设有第二驱动电机8，在第二驱动电机8上设有第二驱动器9，在第二驱动器9内设有第二脉冲编码器，在卷取机3上设有第三驱动电机10，在第三驱动电机10上设有第三驱动器11，在第三驱动器11内设有第三脉冲编码器，在弯曲矫直机2上设有第四驱动电机，在第四驱动电机上设有第四驱动器，在第四驱动器上设有第四脉冲编码器；CPU机架12，在CPU机架12 内设有PLC控制器，在PLC控制器内设有Profibus-DP通讯总线模块，Profibus-DP通讯总线模块与第一驱动器7、第二驱动器9、第三驱动器11、第四驱动器相连；主操作台13，在主操作台13上设有人机界面14，主操作台13与Profibus-DP通讯总线模块相连。

总而言之，本实用新型创新性的提供一种张力拉弯矫直机电控装置，通过PLC控制器控制入口张力辊和出口张力辊的速度差实现延伸率控制，同时通过PLC控制器控制开卷速度、卷取速度实现恒张力卷绕控制。

为了控制板材在轧制中心线上，保证矫直效果，优选地，本实用新型在 PLC控制器内还设有处理器和对中系统模块，处理器与对中系统模块、 Profibus-DP通讯总线模块相连。

为了便于计算和控制板材的延伸率，优选地，本实用新型在PLC控制器内还设有高速计数器，高速计数器与处理器相连。

为了便于调整开卷张力，优选地，本实用新型在主操作台13上还设有开卷张力显示器和开卷张力给定按钮，开卷张力显示器、开卷张力给定按钮与 Profibus-DP通讯总线模块相连。

为了便于调整卷曲张力，优选地，本实用新型在主操作台13上还设有卷曲张力显示器和卷曲张力给定按钮，卷曲张力显示器、卷曲张力给定按钮与 Profibus-DP通讯总线模块相连。

如图1所示，为了便于操作，优选地，本实用新型还包括开卷操作台4，开卷操作台4与Profibus-DP通讯总线模块相连。

如图1所示，为了便于操作，优选地，本实用新型还包括卷曲操作台5，卷曲操作台5与Profibus-DP通讯总线模块相连。

优选地，本实用新型中，人机界面14为西门子MP277触摸屏，人机界面用于设定操作参数和显示运行信息等。

优选地，为了便于清洁铝带板材，本实用新型中，拉弯矫直机还包括清洗机，清洗机包括清洗水箱和烘干箱，清洗水箱与卷取机相连，烘干箱与清洗水箱相连。

优选地，为了便于操作，本实用新型还包括清洗操作台，清洗操作台与清洗机相连，清洗操作台通过Profibus与PLC控制器实现连通。

为了便于清洁板材，优选地，本实用新型在机体上还设有清洗机，清洗机位于卷取机3的后面并与卷取机3连通，在清洗机上设有控制器，控制器与Profibus-DP通讯总线模块相连。优选地，在清洗机内设有清洗水箱和烘干箱，清洗水箱用于清洗板材，烘干箱用于烘干板材上的水分。

优选地，为了便于操作，本实用新型还包括清洗操作台，清洗操作台与 Profibus-DP通讯总线模块相连。

如图1所示，本实用新型中，四根入口张力辊分别为一号入口张力辊15、二号入口张力辊16、三号入口张力辊17、四号入口张力辊18；四根出口张力辊分别为一号出口张力辊19、二号出口张力辊20、三号出口张力辊21、四号出口张力辊22。

如图1所示，本实用新型中，板材经过开卷机1进行开卷，然后到二号入口张力辊16的上端，再经二号入口张力辊16的下端到一号入口张力辊15 的上端，再经一号入口张力辊15的下端到四号入口张力辊18的下端，再经四号入口张力辊18的上端到三号入口张力辊17的下端，再经三号入口张力辊17的上端到弯曲矫直机2，板材经过弯曲矫直进到二号出口张力辊20的上端，再经二号出口张力辊20的下端到一号出口张力辊19的上端，再经一号出口张力辊19的下端到四号出口张力辊22的下端，再经四号出口张力辊 22的上端到三号出口张力辊21的下端，再经三号出口张力辊21的上端到卷取机3进行卷曲。本实用新型的PLC控制系统通过高速计数器计算延伸率，根据设定的延伸率控制三号入口张力辊17和二号出口张力辊20的转速差，进而实现对延伸率的控制。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

一、本实用新型通过PLC控制器控制入口张力辊和出口张力辊的速度差，可以实现对板材延伸率的控制，同时本实用新型通过PLC控制器控制开卷机的转速和卷取机的转速，可以实现恒张力卷绕控制，从而达到更精准的拉伸效果；

二、本实用新型设计高速计数器，既可以计算延伸率，也可以通过高速计数器的触发过程中断实现快速响应，满足实时性要求；

三、本实用新型PLC控制器通过Profibus-DP通讯总线模块和现场操作台内的输入输出从站连接，减少了现场接线工作，同时系统的可靠性也得到较大提高,后期维护简单方便；

四、本实用新型中，板材在经过入口张力辊和出口张力辊进行拉伸的同时，也经过弯曲矫直辊产生弯曲塑性变形，从而使板材在拉伸变形和弯曲变形的复合作用下获得矫直。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于，包括：

机体，在所述机体上依次设有开卷机(1)、入口张力辊组、弯曲矫直机(2)、出口张力辊组、卷取机(3)，所述入口张力辊组包括四根入口张力辊，所述出口张力辊组包括四根出口张力辊，在所述入口张力辊和所述出口张力辊上均设有第一驱动电机(6)，在所述第一驱动电机(6)上设有第一驱动器(7)，在所述第一驱动器(7)内设有第一脉冲编码器，在所述开卷机(1)上设有第二驱动电机(8)，在所述第二驱动电机(8)上设有第二驱动器(9)，在所述第二驱动器(9)内设有第二脉冲编码器，在所述卷取机(3)上设有第三驱动电机(10)，在所述第三驱动电机(10)上设有第三驱动器(11)，在所述第三驱动器(11)内设有第三脉冲编码器，在所述弯曲矫直机(2)上设有第四驱动电机，在所述第四驱动电机上设有第四驱动器，在所述第四驱动器上设有第四脉冲编码器；

CPU机架(12)，在所述CPU机架(12)内设有PLC控制器，在所述PLC控制器内设有处理器和Profibus-DP通讯总线模块，所述处理器与所述Profibus-DP通讯总线模块相连，所述Profibus-DP通讯总线模块与所述第一驱动器(7)、所述第二驱动器(9)、所述第三驱动器(11)、第四驱动器相连；

主操作台(13)，在所述主操作台(13)上设有人机界面(14)，所述主操作台(13)与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

2.根据权利要求1所述的张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于：

在所述PLC控制器内还设有对中系统模块，所述对中系统模块与所述处理器相连。

3.根据权利要求2所述的张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于：

在所述PLC控制器内还设有高速计数器，所述高速计数器与所述处理器相连。

4.根据权利要求1或2所述的张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于：

在所述主操作台(13)上还设有开卷张力显示器和开卷张力给定按钮，所述开卷张力显示器、所述开卷张力给定按钮与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

5.根据权利要求1或2所述的张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于：

在所述主操作台(13)上还设有卷曲张力显示器和卷曲张力给定按钮，所述卷曲张力显示器、所述卷曲张力给定按钮与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

6.根据权利要求1或2所述的张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于，还包括：

开卷操作台(4)，所述开卷操作台(4)与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

7.根据权利要求1或2所述的张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于，还包括：

卷曲操作台(5)，所述卷曲操作台(5)与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

8.根据权利要求1或2所述的张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于：

所述人机界面(14)为西门子MP277触摸屏。

9.根据权利要求1或2所述的张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于：

在所述机体上还设有清洗机，所述清洗机位于所述卷取机(3)的后面并与所述卷取机(3)连通，在所述清洗机上设有控制器，所述控制器与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。

10.根据权利要求9所述的张力拉弯矫直机电控装置，其特征在于，还包括：

清洗操作台，所述清洗操作台与所述Profibus-DP通讯总线模块相连。