CN209973878U - 一种处理故障张力辊的控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种处理故障张力辊的控制装置，所述装置包括：操作器，所述操作器具有一触摸屏；PLC控制器，所述PLC控制器与所述操作器通信连接；变频器组，所述变频器组与所述PLC控制器通过Profibus总线连接；变频电机组，所述变频电机组与所述变频器组通过电缆连接；张力辊组，所述张力辊组与所述变频电机组连接，所述张力辊组在所述触摸屏上显示，其中，所述张力辊组包括M个张力辊，且所述PLC控制器控制M个所述张力辊。达到了保证带钢处理线正常运行，实现了减少生产时期的停机时间，降低带钢废品率和断带次数，提高处理线的工作效率的技术效果。

Description

一种处理故障张力辊的控制装置

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，尤其涉及一种处理故障张力辊的控制装置。

背景技术

在带钢连续处理线的生产中，张力辊作为重要设备装置，一旦相关配套设备出现异常，如张力辊电机烧毁，电缆断裂、编码器故障等电气故障。处理线机组就必须停下来检修，导致连续生产中断。不仅检修停机时间期间会影响处理线产量，而且如果带高温炉或热涂镀系统的处理线发生类似情况时，带钢停留在相关区域时间过长或导致带钢变成废品甚至因温度过高被烧断导致更长时间的停机，从而产生更大的经济损失。

现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术带钢连续处理线中的张力辊出现故障，会导致连续生产中断，甚至影响带钢的生产质量。

发明内容

本实用新型提供了一种处理故障张力辊的控制装置，用以解决现有技术中带钢连续处理线中的张力辊出现故障，会导致连续生产中断，甚至影响带钢的生产质量的技术问题。

本实用新型提供了一种处理故障张力辊的控制装置，所述装置包括：操作器，所述操作器具有一触摸屏；PLC控制器，所述PLC控制器与所述操作器通信连接；变频器组，所述变频器组与所述PLC控制器通过Profibus总线连接；变频电机组，所述变频电机组与所述变频器组通过电缆连接；张力辊组，所述张力辊组与所述变频电机组连接，所述张力辊组在所述触摸屏上显示，其中，所述张力辊组包括M个张力辊，且所述PLC控制器控制M个所述张力辊。

优选地，所述变频器组具有N个变频器，且N个所述变频器分别与所述PLC控制器连接。

优选地，所述变频电机组具有P个变频电机，且P个所述变频电机的一端与N个变频器一一对应连接，P个所述变频电机的另一端与M个张力辊一一对应连接。

优选地，所述装置还包括：齿轮箱，所述齿轮箱设置在所述变频电机组与所述张力辊组之间，且所述齿轮箱的个数与所述张力辊的个数相同。

优选地，所述装置还包括：万向轴，所述万向轴与所述齿轮箱连接，且所述万向轴设置在所述变频电机组与所述张力辊组之间。

优选地，所述装置还包括：报警器，所述报警器设置在所述操作器上，且所述报警器与所述张力辊组连接。

优选地，所述PLC控制器与所述操作器通过以太网通信连接

本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本实用新型实施例提供的一种处理故障张力辊的控制装置，通过将操作器与PLC控制器通信连接，可通过操作器向所述PLC控制器发送指令，变频器组与所述PLC控制器通过Profibus总线连接，所述PLC控制器可进行远程变频参数修改，同时变频器可向PLC控制器反馈工作信号，变频电机组与所述变频器组通过电缆连接，并将张力辊组与变频电机组连接，可以控制张力辊的运动，将张力辊的工作状态显示在操作器的触摸屏上，当某一张力辊故障时，方便工作人员在触摸屏上操作虚设故障张力辊，通过PLC控制器处理故障张力辊处于离线工作状态，保证带钢处理线正常运行，将处理故障张力辊的维修时间由即时停机处理延迟到规定停机检修时间处理，减少了生产时期的停机时间，降低了带钢废品率和断带次数，提高处理线的工作效率和利润率的技术效果。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种处理故障张力辊的控制装置的示意图；

图2为本实用新型实施例的带钢连续处理线上张力辊组的布局示意图。

附图标记说明：操作器1，以太网2，PLC控制器3，Profibus总线4，变频器5，电缆6，变频电机7，齿轮箱8，万向轴9，第一张力辊10，第二张力辊11，第三张力辊12，第四张力辊13。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种处理故障张力辊的控制装置，解决了现有技术中的带钢连续处理线中的张力辊出现故障，会导致连续生产中断，甚至影响带钢的生产质量的技术问题。

本实用新型实施例中的技术方法，总体结构如下：操作器，所述操作器具有一触摸屏；PLC控制器，所述PLC控制器与所述操作器通信连接；变频器组，所述变频器组与所述PLC控制器通过Profibus总线连接；变频电机组，所述变频电机组与所述变频器组通过电缆连接；张力辊组，所述张力辊组与所述变频电机组连接，所述张力辊组在所述触摸屏上显示，其中，所述张力辊组包括M个张力辊，且所述PLC控制器控制M个所述张力辊。达到了保证带钢处理线正常运行，实现了减少生产时期的停机时间，降低了带钢废品率和断带次数，提高处理线的工作效率和利润率的技术效果。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

实施例一

图1为本实用新型实施例中一种处理故障张力辊的控制装置的示意图。如图1所示，所述装置包括：

操作器1，所述操作器1具有一触摸屏；

PLC控制器3，所述PLC控制器3与所述操作器1通信连接。

进一步的，所述PLC控制器3与所述操作器1通过以太网2通信连接。

进一步的，所述装置还包括：报警器，所述报警器设置在所述操作器1上，且所述报警器1与所述张力辊组连接。

具体而言，本申请实施例中的操作器1是通过人机界面实现的，即HMI，HMI是HumanMachine Interface的缩写，也就是人机接口。人机界面(又称用户界面或使用者界面)是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。人机界面产品由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存储单元等，其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。其中，HMI的接口种类很多，有RS232、RS485、CAN、RJ45网线接口。在所述操作器1上设置一触摸屏，所述触摸屏可以显示带钢连续处理线上的张力辊的工作状态。所述PLC控制器3与所述操作器1通过以太网2通信连接，操作人员可以在人机界面上对张力辊做相应的操作指令，该操作指令可以通过以太网2传输到PLC控制器3。同时，在所述操作器1上还设置有一报警器，所述报警器与所述张力辊组连接，当某一张力辊发生故障时，可通过所述报警器发送报警信息，如声光报警等。

变频器组，所述变频器组与所述PLC控制器3通过Profibus总线4连接。

进一步的，所述变频器组具有N个变频器5，且N个所述变频器5分别与所述PLC控制器3连接。

具体而言，本申请实施例中的变频器组具有N个变频器5，这里对变频器的个数不做限定，且N个所述变频器5分别与所述PLC控制器3连接。变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。将所述变频器组与所述PLC控制器3通过Profibus总线4连接，其中，Profibus总线是世界上应用最广泛的现场总线技术，主要包括最高波特率可达12M的高速总线PROFIBUS-DP(H2)和用于过程控制的本安型低速总线PROFIBUS-PA(H1)。Profibus总线既适合于自动化系统与现场信号单元的通讯，也可用于可以直接连接带有接口的变送器、执行器、传动装置和其它现场仪表及设备，对现场信号进行采集和监控，并且用一对双绞线替代了传统的大量的传输电缆，大量节省了电缆的费用，也相应节省了施工调试以及系统投运后的维护时间和费用。通过Profibus总线4由PLC控制器3通过对变频器5进行远程变频参数修改，取消原有的参数给定值，修改状态字和控制字。同时将变频器5通过Profibus总线4反馈回PLC控制器3的异常信号优化为“正常”信号。可通过变频器5对故障张力辊的参数进行修订，并向所述PLC控制器3反馈信号。

变频电机组，所述变频电机组与所述变频器组通过电缆6连接。

进一步的，所述变频电机组具有P个变频电机7，且P个所述变频电机7的一端与N个变频器5一一对应连接，P个所述变频电机7的另一端与M个张力辊一一对应连接。

具体而言，将所述变频电机组与所述变频器组通过电缆6连接，所述变频器组分别通过电缆驱动所述变频电机组旋转，对所述变频电机组按照所述PLC控制器3的控制逻辑工作。如，所述变频电机组具有四个变频电机7，这里对变频电机的个数不做具体限定，且四个所述变频电机7的一端与四个变频器5一一对应连接，四个所述变频电机7的另一端与所述第一张力辊10、所述第二张力辊11、所述第三张力辊12、所述第四张力辊13一一对应连接，所述变频电机组为张力辊组提供动力来源，保证张力辊组的正常运行。

张力辊组，所述张力辊组与所述变频电机组连接，所述张力辊组在所述触摸屏上显示，其中，所述张力辊组包括M个张力辊，且所述PLC控制器控制M个所述张力辊。

进一步的，所述装置还包括：齿轮箱8，所述齿轮箱8设置在所述变频电机组与所述张力辊组之间。

进一步的，所述装置还包括：万向轴9，所述万向轴9与所述齿轮箱8连接，且所述万向轴9设置在所述变频电机组与所述张力辊组之间。

具体而言，为了保证张力辊组的正常运行，在所述变频电机组与所述张力辊组之间设置所述齿轮箱8与所述万向轴9，同时，所述齿轮箱8与所述万向轴9的个数参照张力辊的个数设定，此处对所述齿轮箱8与所述万向轴9的个数不做具体限定。所述张力辊组与所述变频电机组连接，所述张力辊组在所述触摸屏上显示，当某一张力辊故障时，可以在所述触摸屏上显示，并在触摸屏的故障张力辊的旁边显示虚设按钮，操作人员可通过执行虚设按钮，将所述故障张力辊处于离线工作状态。例如，所述张力辊组包括：第一张力辊10，第二张力辊11，第三张力辊12，第四张力辊13，且所述PLC控制器3控制所述第一张力辊10、所述第二张力辊11、所述第三张力辊12、所述第四张力辊13。

进一步的，当所述第一张力辊10故障，所述PLC控制器3可将所述第一张力辊10保持离线工作状态。

具体而言，本申请实施例中当第一张力辊10故障时，可通过在所述操作器1的人机接口上选择所述第一张力辊10旁边的按钮，所述按钮对所述第一张力辊10发出虚设指令，所述虚设指令设通过以太网2连接传到PLC控制器3。操作所述按钮可单独添加密码权限，将密码交予指定工作人员，防止误操作，在传动画面上添加密码输入框实现密码权限功能。所述PLC控制器3把接收到张力辊虚设指令，修改机组重新运行所需要的条件，同时屏蔽所述第一张力辊10的变频器因断电离线通过Profibus总线4上传的故障信号。所述PLC控制器3中对处理线运行程序进行修改，将所述第一张力辊10正常工作的相关连锁条件信号加以屏蔽，排除导致生产线无法运行的错误命令。在所述PLC控制器3中对应张力辊组的单机点动和与其他张力辊组联动程序进行修改。在所述PLC控制器3中对带钢处理线急停程序进行修改排除相关修改导致的急停命令。使所述第一张力辊10实际处于离线工作状态但带钢处理线任认为其处于“正常”状态，达到虚设效果。

进一步的，当所述第一张力辊10为主辊，所述第二张力辊11、所述第三张力辊12、所述第四张力辊13为从辊，其中，当所述第一张力辊10故障，所述PLC控制器3可切换所述第二张力辊11为主辊。

具体而言，排除所述第一张力辊10故障后，张力辊组各辊之间的负载平衡的重新计算和分配，上下游张力分配以及限幅值的重新合理化处理。通过计算分配产生的具体控制参数通过所述Profibus总线4由所述PLC控制器3下发到所述变频器组的各个变频器中。当所述第一张力辊10为主辊，需从所述张力辊组中重新选择一个张力辊作为新的主辊，如图2中，可选择位置居中的张力辊作为主辊，所述PLC控制器3可切换所述第二张力辊11为主辊。本实施例对张力辊组中的张力辊的个数不做限定，如张力辊组中张力辊的个数为两个时，当有一个张力辊故障时，另一个张力辊即可作为新的主辊；张力辊组中张力辊的个数为三个时，可以选择功率较大的，位置排序相对中间的张力辊作为新的主辊。所述PLC控制器3切换所述第二张力辊11为主辊后，所述PLC控制器3通过所述Profibus总线4对所述第二张力辊11对应的变频器针对对应的变频电机的控制模式进行修改(如力矩模式等切换为速度模式)，对应的变频参数通过所述Profibus总线4由所述PLC控制器3将对应的变频器进行远程修改处理。当张力辊组中一个从辊故障时，所述PLC控制器3不用切换主辊。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本实用新型实施例提供的一种处理故障张力辊的控制装置，通过将操作器与PLC控制器通信连接，可通过操作器向所述PLC控制器发送指令，变频器组与所述PLC控制器通过Profibus总线连接，所述PLC控制器可进行远程变频参数修改，同时变频器可向PLC控制器反馈工作信号，变频电机组与所述变频器组通过电缆连接，并将张力辊组与变频电机组连接，可以控制张力辊的运动，将张力辊的工作状态显示在操作器的触摸屏上，当某一张力辊故障时，方便工作人员在触摸屏上操作虚设故障张力辊，通过PLC控制器处理故障张力辊处于离线工作状态，保证带钢处理线正常运行，将处理故障张力辊的维修时间由即时停机处理延迟到规定停机检修时间处理，减少了生产时期的停机时间，降低了带钢废品率和断带次数，提高处理线的工作效率和利润率的技术效果。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做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实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例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 (7)

1.一种处理故障张力辊的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

操作器，所述操作器具有一触摸屏；

PLC控制器，所述PLC控制器与所述操作器通信连接；

变频器组，所述变频器组与所述PLC控制器通过Profibus总线连接；

变频电机组，所述变频电机组与所述变频器组通过电缆连接；

张力辊组，所述张力辊组与所述变频电机组连接，所述张力辊组在所述触摸屏上显示，其中，所述张力辊组包括M个张力辊，且所述PLC控制器控制M个所述张力辊。

2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述变频器组具有N个变频器，且N个所述变频器分别与所述PLC控制器连接。

3.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述变频电机组具有P个变频电机，且P个所述变频电机的一端与N个变频器一一对应连接，P个所述变频电机的另一端与M个张力辊一一对应连接。

4.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

齿轮箱，所述齿轮箱设置在所述变频电机组与所述张力辊组之间，且所述齿轮箱的个数与所述张力辊的个数相同。

5.如权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

万向轴，所述万向轴与所述齿轮箱连接，且所述万向轴设置在所述变频电机组与所述张力辊组之间。

6.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

报警器，所述报警器设置在所述操作器上，且所述报警器与所述张力辊组连接。

7.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述PLC控制器与所述操作器通过以太网通信连接。

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