專利名稱：圓盤剪卡鋼監(jiān)控裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及卡鋼檢測(cè)技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及一種圓盤剪卡鋼監(jiān)控裝置及方法。
背景技術(shù)：
圓盤剪是用于剪切帶鋼邊部的設(shè)備。由于部分用戶需要切邊鋼板，所以在熱軋精軋橫切機(jī)組上設(shè)計(jì)有圓盤剪，用于在帶鋼運(yùn)行過(guò)程中將其毛邊切除，一般兩側(cè)的切邊量為22-50mm。圓盤剪一般由傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)兩組剪刃組成，每組剪刃有上、下兩片剪刃，圓盤剪安裝在圓盤剪機(jī)架上，通過(guò)萬(wàn)向軸與齒輪分配箱連接，由圓盤剪電機(jī)驅(qū)動(dòng)。另外操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的圓盤剪電機(jī)由聯(lián)動(dòng)桿進(jìn)行連接，以保證傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)兩組剪刃速度同步。通常，圓盤剪切下的帶鋼廢邊還通過(guò)設(shè)于一側(cè)的碎邊剪進(jìn)行碎邊剪切。然而，在熱軋精整橫切機(jī)組生產(chǎn)過(guò)程中，由于來(lái)料帶鋼存在鐮刀彎等原因，圓盤剪 區(qū)域經(jīng)常發(fā)生卡鋼事故。經(jīng)過(guò)分析，卡鋼事故主要有以下幾種原因1、圓盤剪只剪切到帶鋼的一側(cè)，而另一側(cè)未被剪切；2、圓盤剪雖然剪切到了帶鋼兩側(cè)，但其中一側(cè)未順利進(jìn)入碎邊剪，而是卡阻在圓盤剪和碎邊剪之間。無(wú)論發(fā)生哪種情況的卡鋼事故，后果都是嚴(yán)重的。一般的卡鋼至少會(huì)引起生產(chǎn)線的長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，嚴(yán)重的甚至?xí)p壞設(shè)備。而卡鋼發(fā)現(xiàn)時(shí)間越晚，后果越嚴(yán)重，因此必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)卡鋼，盡早采取措施，防止事故擴(kuò)大化。目前，還沒有專門的卡鋼的自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備，只是通過(guò)攝像頭觀察溜槽，發(fā)現(xiàn)碎邊剪下方的溜槽無(wú)碎邊落下，即認(rèn)為可能發(fā)生了卡鋼。但是碎邊作業(yè)在圓盤剪剪切之后，采用上述監(jiān)控方式，無(wú)法及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)卡鋼，并且若是正常碎邊剪切后的碎邊堆積在溜槽內(nèi)無(wú)法下落，會(huì)導(dǎo)致誤判為卡鋼，需要頻繁停機(jī)到現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，而事實(shí)上，當(dāng)碎邊在溜槽內(nèi)堆積到一定高度后，會(huì)自行下落，因此如此不必要的停機(jī)檢查不但影響了作業(yè)效率，而且還增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種圓盤剪卡鋼監(jiān)控裝置及方法，用以對(duì)卡鋼進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)控。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一方面，一種圓盤剪卡鋼監(jiān)控裝置包括人機(jī)界面服務(wù)器，用以選擇投入卡鋼監(jiān)控功能，并根據(jù)報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生報(bào)警提示；可編程控制器，與人機(jī)界面服務(wù)器相連，用以自動(dòng)判斷是否需要開啟卡鋼監(jiān)控程序、帶鋼是否運(yùn)行，設(shè)置設(shè)定力矩值、計(jì)算帶鋼運(yùn)行距離、判斷是否卡鋼，并發(fā)出停機(jī)控制及報(bào)警信號(hào)；編碼器，分別設(shè)于傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的碎邊剪電機(jī)上，用以檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速并輸入至可編程控制器；主控制模塊，與可編程控制器相連；電機(jī)模塊，與碎邊剪電機(jī)及主控制模塊，獲取傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的碎邊剪電機(jī)的實(shí)CN 102922036 A書明說(shuō)2/4頁(yè)際力矩并通過(guò)主控制模塊輸入可編程控制器。
所述的設(shè)定力矩值設(shè)在碎邊剪電機(jī)剪切廢邊時(shí)的峰值力矩值和空載力矩值之間， 其取值范圍為空載力矩值的I. 2 2倍。
另一方面，一種圓盤剪卡鋼監(jiān)控方法，包括以下具體步驟
A.在傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的碎邊剪電機(jī)上分別設(shè)置編碼器，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；
B.通過(guò)人機(jī)界面服務(wù)器，選擇投入卡鋼監(jiān)控功能；
C.采用可編程控制器根據(jù)切邊要求判斷當(dāng)前生產(chǎn)的帶鋼是否需要開啟卡鋼監(jiān)控， 在帶鋼需要切邊時(shí)，啟動(dòng)卡鋼監(jiān)控程序；
D.建立主控制模塊及電機(jī)模塊，實(shí)時(shí)獲取碎邊剪電機(jī)的實(shí)際力矩值并輸入可編程控制器；
E.在可編程控制器內(nèi)設(shè)置設(shè)定力矩值，通過(guò)可編程控制器根據(jù)碎邊剪電機(jī)編碼器測(cè)得的電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)判斷帶鋼是否運(yùn)行，若運(yùn)行則開始監(jiān)控并計(jì)時(shí)，若帶鋼停止時(shí)不監(jiān)控；
F.在開始監(jiān)控后，通過(guò)可編程控制器根據(jù)檢測(cè)的電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出帶鋼行走距離， 并結(jié)合實(shí)際力矩值來(lái)判斷是否發(fā)生卡鋼，并發(fā)出停機(jī)控制及報(bào)警信號(hào)；
G.通過(guò)人機(jī)界面服務(wù)器接收?qǐng)?bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警提示，并控制整個(gè)產(chǎn)線停機(jī)。
在步驟E中，若所述的任一側(cè)碎邊剪電機(jī)編碼器測(cè)得的轉(zhuǎn)速大于零，則判斷帶鋼在運(yùn)行，反之則帶鋼停止。
在步驟F中，所述的判斷是否發(fā)生卡鋼的條件為
在監(jiān)控過(guò)程中，測(cè)得的帶鋼行走距離大于碎邊剪的相鄰兩個(gè)剪刃的間距兩倍，且任一側(cè)碎邊剪電機(jī)的實(shí)際力矩值一直低于設(shè)定力矩值，即判斷為發(fā)生卡鋼。
所述的設(shè)定力矩值設(shè)在碎邊剪電機(jī)剪切廢邊時(shí)的峰值力矩值和空載力矩值之間， 其取值范圍為空載力矩值的I. 2 2倍。
在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的圓盤剪卡鋼監(jiān)控裝置及方法通過(guò)編碼器檢測(cè)碎邊剪電機(jī)的轉(zhuǎn)速，計(jì)算出帶鋼運(yùn)行距離，再結(jié)合測(cè)得的碎邊剪實(shí)際力矩值與設(shè)定力矩值來(lái)判斷是否發(fā)生卡鋼，并發(fā)出停機(jī)和報(bào)警控制，從而實(shí)現(xiàn)卡鋼事故的自動(dòng)監(jiān)控，通過(guò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)卡鋼，能夠防止事故的擴(kuò)大化，減少了不必要的停機(jī)，提高了作業(yè)效率。


圖I是本發(fā)明的監(jiān)控裝置的原理框圖2是本發(fā)明的監(jiān)控方法的流程程圖3是本發(fā)明的碎邊剪電機(jī)剪切廢邊時(shí)的力矩曲線圖4是本發(fā)明的碎邊剪的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
請(qǐng)參閱圖I所示，本發(fā)明的圓盤剪卡鋼監(jiān)控裝置主要包括
人機(jī)界面服務(wù)器，即HMI服務(wù)器，其用以選擇投入卡鋼監(jiān)控功能，并根據(jù)報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生報(bào)警提示；4
可編程控制器，即PLC，其與人機(jī)界面服務(wù)器相連，用以自動(dòng)判斷是否需要開啟卡鋼監(jiān)控程序、帶鋼是否運(yùn)行，設(shè)置設(shè)定力矩值、計(jì)算帶鋼運(yùn)行距離、判斷是否卡鋼，并發(fā)出停機(jī)控制及報(bào)警信號(hào)；編碼器，分別設(shè)于傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的碎邊剪電機(jī)上，用以檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速并輸入至可編程控制器；主控制模塊，可采用西門子公司的型號(hào)為SINAMICS⑶320，其與可編程控制器相連，可執(zhí)行一個(gè)或者多個(gè)電機(jī)模塊以及調(diào)節(jié)型電源模塊的通訊、控制功能；電機(jī)模塊，可采用西門子公司的型號(hào)SIMAMICS 6SL3 120，其與碎邊剪電機(jī)及主控制模塊，獲取傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的碎邊剪電機(jī)的實(shí)際力矩并通過(guò)主控制模塊輸入可編程控制
器。

請(qǐng)結(jié)合圖2所示，采用上述監(jiān)控裝置進(jìn)行圓盤剪卡鋼監(jiān)控方法，包括以下具體步驟A.在傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的碎邊剪電機(jī)上分布設(shè)置編碼器，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；B.通過(guò)人機(jī)界面服務(wù)器，選擇投入卡鋼監(jiān)控功能；C.采用可編程控制器根據(jù)切邊要求判斷當(dāng)前生產(chǎn)的帶鋼是否需要開啟卡鋼監(jiān)控，在帶鋼需要切邊時(shí)，啟動(dòng)卡鋼監(jiān)控程序；D.建立主控制模塊及電機(jī)模塊，實(shí)時(shí)獲取碎邊剪電機(jī)的實(shí)際力矩值并輸入可編程控制器；E.在可編程控制器內(nèi)設(shè)置設(shè)定力矩值，通過(guò)可編程控制器根據(jù)碎邊剪電機(jī)編碼器測(cè)得的電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)判斷帶鋼是否運(yùn)行，若運(yùn)行則開始監(jiān)控并計(jì)時(shí)，若帶鋼停止時(shí)不監(jiān)控；F.在開始監(jiān)控后，通過(guò)可編程控制器根據(jù)檢測(cè)的電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出帶鋼行走距離，并結(jié)合實(shí)際力矩值來(lái)判斷是否發(fā)生卡鋼，并發(fā)出停機(jī)控制及報(bào)警信號(hào)；G.通過(guò)人機(jī)界面服務(wù)器接收?qǐng)?bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警提示，并控制整個(gè)產(chǎn)線停機(jī)。在步驟E中，若所述的任一側(cè)碎邊剪電機(jī)編碼器測(cè)得的轉(zhuǎn)速大于零，則判斷帶鋼在運(yùn)行，反之則帶鋼停止。請(qǐng)結(jié)合圖3所示，在步驟F中，所述的判斷是否發(fā)生卡鋼的條件為在監(jiān)控過(guò)程中，測(cè)得的帶鋼行走距離大于碎邊剪的相鄰兩個(gè)剪刃的間距LI的兩倍(即L2)，且任一側(cè)碎邊剪電機(jī)的實(shí)際力矩值一直低于設(shè)定力矩值，即判斷為發(fā)生卡鋼。請(qǐng)?jiān)俳Y(jié)合圖4所示，所述的設(shè)定力矩值M2設(shè)在碎邊剪電機(jī)剪切廢邊時(shí)的峰值力矩值M I和空載力矩值M3之間，并且其取值范圍為空載力矩值M3的I. 2 2倍。另外，在報(bào)警及產(chǎn)線停機(jī)后，操作至現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)是否卡鋼，卡鋼處理完畢或確認(rèn)未卡鋼后，在HMI畫面上對(duì)“卡鋼報(bào)警”進(jìn)行復(fù)位，完成卡鋼監(jiān)控。采用本發(fā)明的監(jiān)控裝置和方法，具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)I、實(shí)現(xiàn)卡鋼事故的自動(dòng)監(jiān)控，減少了操作人員的勞動(dòng)負(fù)荷；2、能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)卡鋼，防止事故的擴(kuò)大化；3、將監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在碎邊剪電機(jī)上，能夠有效辨別碎邊堆積在溜槽內(nèi)的假卡鋼事故，減少了不必要的停機(jī)，提高了作業(yè)效率。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圓盤剪卡鋼監(jiān)控裝置，其特征在于，包括人機(jī)界面服務(wù)器，用以選擇投入卡鋼監(jiān)控功能，并根據(jù)報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生報(bào)警提示；可編程控制器，與人機(jī)界面服務(wù)器相連，用以自動(dòng)判斷是否需要開啟卡鋼監(jiān)控程序、帶鋼是否運(yùn)行，設(shè)置設(shè)定力矩值、計(jì)算帶鋼運(yùn)行距離、判斷是否卡鋼，并發(fā)出停機(jī)控制及報(bào)警信號(hào);編碼器，分別設(shè)于傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的碎邊剪電機(jī)上，用以檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速并輸入至可編程控制器；主控制模塊，與可編程控制器相連；電機(jī)模塊，與碎邊剪電機(jī)及主控制模塊，獲取傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的碎邊剪電機(jī)的實(shí)際力矩并通過(guò)主控制模塊輸入可編程控制器。
2.如權(quán)利要求I所述的圓盤剪卡鋼監(jiān)控裝置，其特征在于所述的設(shè)定力矩值設(shè)在碎邊剪電機(jī)剪切廢邊時(shí)的峰值力矩值和空載力矩值之間，其取值范圍為空載力矩值的I. 2 2倍。
3.—種圓盤剪卡鋼監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下具體步驟A.在傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的碎邊剪電機(jī)上分別設(shè)置編碼器，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；B.通過(guò)人機(jī)界面服務(wù)器，選擇投入卡鋼監(jiān)控功能；C.采用可編程控制器根據(jù)切邊要求判斷當(dāng)前生產(chǎn)的帶鋼是否需要開啟卡鋼監(jiān)控，在帶鋼需要切邊時(shí)，啟動(dòng)卡鋼監(jiān)控程序；D.建立主控制模塊及電機(jī)模塊，實(shí)時(shí)獲取碎邊剪電機(jī)的實(shí)際力矩值并輸入可編程控制器；E.在可編程控制器內(nèi)設(shè)置設(shè)定力矩值，通過(guò)可編程控制器根據(jù)碎邊剪電機(jī)編碼器測(cè)得的電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)判斷帶鋼是否運(yùn)行，若運(yùn)行則開始監(jiān)控并計(jì)時(shí)，若帶鋼停止時(shí)不監(jiān)控；F.在開始監(jiān)控后，通過(guò)可編程控制器根據(jù)檢測(cè)的電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出帶鋼行走距離，并結(jié)合實(shí)際力矩值來(lái)判斷是否發(fā)生卡鋼，并發(fā)出停機(jī)控制及報(bào)警信號(hào)；G.通過(guò)人機(jī)界面服務(wù)器接收?qǐng)?bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警提示，并控制整個(gè)產(chǎn)線停機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的圓盤剪卡鋼監(jiān)控方法，其特征在于在步驟E中，若所述的任一側(cè)碎邊剪電機(jī)編碼器測(cè)得的轉(zhuǎn)速大于零，則判斷帶鋼在運(yùn)行，反之則帶鋼停止。
5.如權(quán)利要求3或4所述的圓盤剪卡鋼監(jiān)控方法，其特征在于，在步驟F中，所述的判斷是否發(fā)生卡鋼的條件為在監(jiān)控過(guò)程中，測(cè)得的帶鋼行走距離大于碎邊剪的相鄰兩個(gè)剪刃的間距兩倍，且任一側(cè)碎邊剪電機(jī)的實(shí)際力矩值一直低于設(shè)定力矩值，即判斷為發(fā)生卡鋼。
6.如權(quán)利要求5所述的圓盤剪卡鋼監(jiān)控方法，其特征在于所述的設(shè)定力矩值設(shè)在碎邊剪電機(jī)剪切廢邊時(shí)的峰值力矩值和空載力矩值之間，其取值范圍為空載力矩值的I. 2 2倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圓盤剪卡鋼監(jiān)控方法，該方法通過(guò)編碼器檢測(cè)碎邊剪電機(jī)的轉(zhuǎn)速，計(jì)算出帶鋼運(yùn)行距離，再結(jié)合測(cè)得的碎邊剪實(shí)際力矩值與設(shè)定力矩值來(lái)判斷是否發(fā)生卡鋼，并發(fā)出停機(jī)和報(bào)警控制。本發(fā)明還公開了一種圓盤剪卡鋼監(jiān)控裝置。采用本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)卡鋼事故的自動(dòng)監(jiān)控，通過(guò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)卡鋼，能夠防止事故的擴(kuò)大化，減少了不必要的停機(jī)，提高了作業(yè)效率。
文檔編號(hào)B23Q11/00GK102922036SQ201110225199
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者幸利軍, 楊征, 張仁其 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司