專利名稱：一種熱軋分卷線自動對中上卷裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明屬于軋鋼自動控制領域，尤其涉及一種用于熱軋分卷線鋼卷上卷的自動對中裝置及方法。
背景技術：
目前、國內(nèi)熱軋分卷線上卷車采用的位置控制方式主有由兩種位置檢測開關控制:一是選用機械行程開關，通過在上卷車上安裝的擋鐵與機械行程開關碰觸時使開關的物理性常開觸點閉合，通過邏輯控制器切斷液壓馬達動作控制電壓使其停止運行。二是選用電磁式接近開關，該電磁式接近開關的距離為25mm，在上卷車安裝鐵性材料擋鐵，安裝在與檢測開關位置距離小于25mm處，當上卷車運行到指定位置后擋鐵與開關作用，開關檢測到信號后把變化的布爾變量返回控制器用于切斷控制液壓馬達的輸出電壓使上卷車停止運行。熱軋分卷線鋼卷在運送過程需要通過上卷車把由吊車吊來的鋼卷從入口步進梁運送到鋼卷準備站進行切割處理。由液壓馬達作為傳動裝置的上卷車在運卷途中由于機械間隙以及機械摩擦引起的定位誤差往往導致上卷車把鋼卷運到準備站上時的位置偏離準備站的中心位置。由于鋼卷位置在準備站的位置不準，需要操作人員手動對鋼卷位置進行調(diào)整；當放置鋼卷位置過于偏離準備站中心線時，甚至會導致鋼卷從準備站掉落，造成砸毀機械設備事故。另外，上卷車接收到液壓馬達停止動作的指令后，由于自身重量和卷重所產(chǎn)生的慣性，上卷車不能立刻停止運動。當上卷車停止后，實際測量上卷車的中心線距離準備站中心線的偏差在±300mm左右，兩中心線的嚴重偏離容易導致鋼卷從準備站下落或者對下步工序鋼卷切頭造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在消除上述缺陷，提供一種可自動準確對中，實現(xiàn)順利上卷，節(jié)省上卷時間，提高設備作業(yè)率，避免鋼卷掉落，防止砸毀機械設備事故的熱軋分卷線鋼卷上卷自動對中裝置及方法。為此，本發(fā)明所采取的解決方案是:
一種熱軋分卷線自動對中上卷裝置，包括CPU及上卷車，其特征在于，在上卷車水平運行方向安裝編碼器，在入口步進梁中心線和準備站中心線上分別設置限位開關，同時在CPU中增設功能控制塊Fe，編碼器、限位開關分別與功能控制塊FC連接。一種熱軋分卷線自動對中上卷方法，其具體方法及步驟為:
1、上卷車擋鐵安裝:將上卷車運行至其中心線與準備站中心線重合位置時，在上卷車中心處安裝上觸發(fā)準備站中心線限位開關的擋鐵。2、在功能控制塊FC內(nèi)加入上卷車自動定位控制程序，并在自動定位控制程序中設定上卷車實際停止位置D的滿足條件:L-AL≤ D ≤ L+AL L為實際檢測的步進梁中心線和準備站中心線上兩個限位開關的位移量，mm ；
Δ L為編碼器經(jīng)糾偏計算后的上卷車位置偏移量，mm ；
Δ L= KX I X-Y I
K為糾偏系數(shù)，取值范圍為0.575 0.585 ；
X為上卷車中心線與準備站中心線重合時的編碼器初始碼值；
Y為上卷車停止運行時編碼器記錄的即時碼值。3、在自動模式下,上卷車從步進梁接到鋼卷后向準備站方向運動，當上卷車擋鐵接觸到步進梁上的限位開關時，編碼器碼值清零。4、當上卷車運行至其擋鐵接觸到準備站的限位開關時，編碼器計算上卷車走行的距離，編碼器記錄初始碼值X。5、當上卷車停止運行時，編碼器記錄即時碼值Y，同時計算出上卷車位置偏移量Δ L及上卷車實際停止位置D，并反饋給功能控制塊FC。6、功能控制塊FC自動定位控制程序根據(jù)反饋的Λ L、D及實際檢測的步進梁中心線和準備站中心線限位開關的位移量L進行判斷，并啟動自動定位APC功能對上卷車位置進行調(diào)整:若D > L+ Λ L，說明上卷車位置偏前，則控制上卷車后退設定距離；若D
<L- Λ L，說明上卷車位置偏后，則控制上卷車前進設定距離。7、當上卷車位置滿足L-ALSDS L+AL條件后即調(diào)整到位，上卷車停止在允許的位置。與已有技術相比，本發(fā)明的有益效果為:
1、消除了手動調(diào)整上卷車的弊端，實現(xiàn)了鋼卷上卷的準確對中，使上卷車的中心線距離準備站中心線的偏差由原來的±300mm縮小到±50mm以內(nèi)，使鋼卷運到準備站的中心線位置更接近于準備站中心線實際位置，對以后在準備站進行的鋼卷切割操作更加穩(wěn)定準確。2、縮短上卷時間，使每班平均消耗在準備站調(diào)整鋼卷位置所需的時間由原來的130小時縮短至45小時，提高了設備作業(yè)率。3、降低了鋼卷掉落的幾率，事故處理時間從每月60分鐘減少到15分鐘，保證了設備和人身安全。


圖1是熱軋分卷線自動對中上卷裝置結(jié)構框圖。圖2是熱軋分卷線自動對中上卷控制流程圖。
具體實施例方式由圖1可見，本發(fā)明熱軋分卷線自動對中上卷裝置主要是在原有CPU (中央處理器)及上卷車的基礎上，又在上卷車水平運行方向安裝了一個增量型編碼器，在入口步進梁中心線和準備站中心線上分別設置了 WLCA32-43型行程限位開關，同時在CPU中增設功能控制塊FC，并將編碼器和兩個限位開關分別與功能控制塊FC連接。本發(fā)明熱軋分卷線自動對中上卷方法的具體實施方法和步驟為:
首先，進行上卷車擋鐵安裝。將上卷車運行至其中心線與準備站中心線重合位置時，在上卷車中心處安裝上擋鐵，以便使上卷車運行至該位置時，觸發(fā)準備站中心線限位開關。其次，在CPU的功能控制塊FC內(nèi)編制加入上卷車自動定位控制程序，并在自動定位控制程序中設定上卷車實際停止位置D的滿足條件:SP
L-AL彡 D 彡 L+AL
L為實際檢測的步進梁中心線和準備站中心線上兩個限位開關的位移量，mm ；
Δ L為編碼器經(jīng)糾偏計算后的上卷車位置偏移量，mm ；
Δ L= KX I X-Y I K為糾偏系數(shù)，取值為0.582 ；
X為上卷車中心線與準備站中心線重合時的編碼器初始碼值；
Y為上卷車停止運行時編碼器記錄的即時碼值。上述準備工作完成后，便可按以下步驟進行自動控制和調(diào)整:(如圖2所示)
1、在自動模式下，上卷車從步進梁接到鋼卷后向準備站方向運動，當上卷車擋鐵接觸到步進梁上的限位開關時，編碼器碼值清零。

2、當上卷車運行至其擋鐵接觸到準備站的限位開關時，編碼器計算上卷車走行的距離，編碼器記錄初始碼值X。3、當上卷車停止運行時，編碼器記錄即時碼值Y，同時計算出上卷車位置偏移量Δ L及上卷車實際停止位置D，并反饋給功能控制塊FC。4、功能控制塊FC自動定位控制程序根據(jù)反饋的Λ L、D及實際檢測的步進梁中心線和準備站中心線限位開關的位移量L進行判斷，并啟動自動定位APC功能對上卷車位置進行調(diào)整:若D > L+ Λ L，說明上卷車位置偏前，則控制上卷車后退Λ L距離；若D
<L- Λ L，說明上卷車位置偏后，則控制上卷車前進Λ L距離。5、當上卷車位置滿足L-AL彡D彡L+AL條件后即調(diào)整到位，上卷車停止在允許的位置。否則，將自動返回步驟4，重新進行判斷和調(diào)整，直至上卷車位置滿足L-AL彡D彡L+AL條件。
權利要求
1.一種熱軋分卷線自動對中上卷裝置，包括CPU及上卷車，其特征在于，在上卷車水平運行方向安裝編碼器，在入口步進梁中心線和準備站中心線上分別設置限位開關，同時在CPU中增設功能控制塊FC，編碼器、限位開關分別與功能控制塊FC連接。
2.一種應用權利要求1所述熱軋分卷線自動對中上卷裝置的方法，其特征在于，具體方法及步驟為: (1)、上卷車擋鐵安裝:將上卷車運行至其中心線與準備站中心線重合位置時，在上卷車中心處安裝上觸發(fā)準備站中心線限位開關的擋鐵； (2)、在功能控制塊FC內(nèi)加入上卷車自動定位控制程序，并在自動定位控制程序中設定上卷車實際停止位置D的滿足條件: L-AL彡 D 彡 L+AL L為實際檢測的步進梁中心線和準備站中心線上兩個限位開關的位移量，mm ； Δ L為編碼器經(jīng)糾偏計算后的上卷車位置偏移量，mm ； Δ L= KX I X-Y I K為糾偏系數(shù)，取值范圍為0.575 0.585 ； X為上卷車中心線與準備站中心線重合時的編碼器初始碼值； Y為上卷車停止運行時編碼器記錄的即時碼值； (3)、在自動模式下，上卷車從步進梁接到鋼卷后向準備站方向運動，當上卷車擋鐵接觸到步進梁上的限位開關時 ，編碼器碼值清零； (4)、當上卷車運行至其擋鐵接觸到準備站的限位開關時，編碼器計算上卷車走行的距離，編碼器記錄初始碼值X ; (5)、當上卷車停止運行時，編碼器記錄即時碼值Y，同時計算出上卷車位置偏移量ΛL及上卷車實際停止位置D，并反饋給功能控制塊FC ； (6)、功能控制塊FC自動定位控制程序根據(jù)反饋的ΛL、D及實際檢測的步進梁中心線和準備站中心線限位開關的位移量L進行判斷，并啟動自動定位APC功能對上卷車位置進行調(diào)整:若D > L+ Λ L，說明上卷車位置偏前，則控制上卷車后退設定距離；若D < L- Λ L，說明上卷車位置偏后，則控制上卷車前進設定距離； (7)、當上卷車位置滿足L-ALSDSL+AL條件后即調(diào)整到位，上卷車停止在允許的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱軋分卷線自動對中上卷裝置及方法，在上卷車運行方向安裝編碼器，入口步進梁和準備站中心線上分設限位開關，并在增設功能控制塊FC內(nèi)加入上卷車自動定位控制程序，設定上卷車實際停止位置D滿足L-△L≤D≤L+△L。當上卷車擋鐵接觸到步進梁上的限位開關時，編碼器碼值清零；上卷車擋鐵接觸到準備站限位開關時，記錄初始碼值X；上卷車停止時，記錄即時碼值Y，計算出上卷車位置偏移量△L及上卷車停止位置D；若D＞L+△L，則控制上卷車后退設定距離；若D＜L-△L，則控制上卷車前進設定距離。從而使上卷車位置偏差控制在±50mm以內(nèi)，并縮短上卷時間，提高設備作業(yè)率，避免鋼卷掉落事故。
文檔編號B21B39/14GK103203366SQ201310098199
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權日2013年3月26日
發(fā)明者張成斌, 趙久長, 張紅軍, 吳迪, 李章安, 孫偉 申請人:鞍鋼股份有限公司