CN102974653B - 一种防止钢卷抽芯控制装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防止钢卷抽芯控制装置及其控制方法，在轮盘卷取出口侧安装激光测距仪，并通过DI模块与设有钢卷防抽芯和报警控制程序的PLC连接；在主控台上安装声光报警灯、复位按钮及卸卷车运行手动按钮。防抽芯控制程序接收到钢卷抽芯信号时，将走行码盘计数值与设定距离做比较，当卸卷车上的钢卷在0－2.2米之间，如果激光测距仪检测到钢卷抽芯，程序指令卸卷小车及轮盘卷取机停止运转，同时触发声光报警灯报警，若抽芯不严重，则卸卷车继续完成卸卷；如抽芯严重，则通过手动进行卸卷。本发明无需增加投入，可避免抽芯导致的钢卷掉落事故，消除设备和人身安全隐患，提高钢卷的质量合格率和成材率，保证生产的顺行。
Description
技术领域
本发明属于轧钢自动控制领域，尤其涉及一种用于防止冷连轧机出口钢卷卸卷时抽芯的控制装置及其控制方法。
背景技术
某冷轧厂的冷连轧机出口钢卷卸卷采用轧机出口钢卷可编程序逻辑控制器（简称PLC）进行控制，生产初期因钢卷抽芯而出现频繁掉卷事故，造成抽芯的主要原因是：
1、卸卷小车升降液压缸泄压；
2、卷取机卷轴不缩径或缩径慢；
3、卷取机卷轴不反转；
4、钢卷内径板型不好造成内径卡在卷轴上导致钢卷抽芯出塔型等。
造成的后果是当钢卷抽芯后轮盘卷取无法判别钢卷是否抽芯，卸卷小车离开轮盘卷取区域后，轮盘卷取自动旋转，将抽芯的钢卷拽掉，导致掉卷事故的发生，对设备和人身安全形成了极大地威胁。由于原PLC程序中没有与防止钢卷抽芯相关的控制程序，现场设备在机组设计之初也没有相关的检测设备，因而如何防止钢卷抽芯成为了一个十分棘手而又亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种简单实用，便于操作，无需更多投资，便可有效减少钢卷抽芯，避免掉卷事故，保证设备和人身安全的防止钢卷抽芯控制装置及其控制方法。
为此，本发明所采取的解决方案是：
一种防止钢卷抽芯控制装置，包括卸卷车走行码盘、卫星站及轧机出口钢卷可编程序逻辑控制器即PLC，其特征在于：
（1）、在轧机出口轮盘卷取出口侧安装一台激光测距仪，激光测距仪电源线连接卫星站内的24V电源，激光测距仪通过反馈线与卫星站内的数字量输入模块（简称DI模块）连接，DI模块通过网络连接轧机出口钢卷PLC；
（2）、在轧机出口钢卷PLC内增设钢卷防抽芯控制程序和抽芯报警控制程序；
（3）、在轧机主控台上分别安装一声光报警灯和复位按钮，声光报警灯和复位按钮与PLC内抽芯报警控制程序连接；
（4）、在轧机主控台上安装一卸卷车运行手动按钮，卸卷车运行手动按钮与PLC内钢卷防抽芯控制程序连接。
一种使用上述防止钢卷抽芯控制装置的控制方法，其具体方法及控制过程为：
（1）、带钢剪切后卸卷车进行正常卸卷，此时激光测距仪处于工作状态；
（2）、当卸卷车卸卷过程中激光测距仪检测到钢卷抽芯信号时，激光测距仪通过DI模块将检测到的钢卷抽芯信号输送至轧机出口钢卷PLC；
（3）、轧机出口钢卷PLC内的钢卷防抽芯控制程序将卸卷车走行码盘实际计数值与设定距离2.2米做比较，通过程序逻辑运算判断钢卷车所处的位置，卸卷车在0－2.2米之间，如果激光测距仪检测到钢卷抽芯，则程序指令卸卷小车停止，同时轮盘卷取机亦停止旋转；
（4）、与此同时，当激光测距仪检测到钢卷抽芯时，PLC内抽芯报警控制程序将激光测距仪反馈信号与卸卷车走行码盘实际计数值比较结果引入到触发器中，并触发轧机主控台上的声光报警灯闪烁报警，通知操作人员作出判断和处理；操作人员按下复位按钮即可消除报警；
（5）、操作人员对钢卷抽芯情况进行判断和处理：如果钢卷抽芯不严重，则操作人员按下卸卷车运行按钮，使卸卷车继续运行完成卸卷；如果抽芯严重，则操作人员按下卸卷车运行按钮，将卸卷车自动运行改为手动运行，通过手动卸卷将抽芯严重的钢卷从卷轴上卸下。
本发明的有益效果为：
本发明简单实用，便于操作和控制，在无需添置更多设备和增加投入的情况下，便可实现对钢卷抽芯现象进行有效控制，从而避免由于抽芯而导致的钢卷掉落事故，消除设备损坏和人身伤害事故的发生，提高设备的运行效率，保证生产的顺利进行。同时，减少事故处理的工作量，提高钢卷的质量合格率和成材率。
附图说明
图1为防止钢卷抽芯控制装置结构框图。
图2为防止钢卷抽芯控制方法流程图。
具体实施方式
由图1可见，本发明之防止钢卷抽芯控制装置主要是由卸卷车、卸卷车走行码盘、卫星站、轧机出口钢卷PLC、激光测距仪、声光报警灯、复位按钮及卸卷车运行手动按钮所构成。即本发明充分利用原有的卸卷车、卸卷车走行码盘、卫星站和轧机出口钢卷PLC，并在此基础上增设了一系列相应的软件程序和硬件设置。
1、在轧机出口轮盘卷取出口侧安装一台激光测距仪，激光测距仪电源线引至附近ET200卫星站内的24V电源；将激光测距仪信号反馈线引入ET200卫星站的DI模块内，使激光测距仪反馈信号通过DI模块进入到ET200卫星站。同时，DI模块通过网络连接轧机出口钢卷PLC，通过卫星站与PLC主站之间的profibus-DP网络将信号传输到PLC主站的CPU内进行处理。
2、在轧机出口钢卷PLC内增设钢卷防抽芯控制程序和抽芯报警控制程序。
编程时，首先确定卸卷车离开轮盘卷取区域的位置，因为该位置是决定轮盘是否旋转的关键位置，当卸卷车在0-2.2米之间时，轮盘卷取不具备旋转条件；当小车在2.2米以外时，轮盘卷取具备旋转条件，正常旋转。如果此时钢卷抽芯，轮盘卷取正常旋转，就会造成钢卷掉落，损坏设备，因此该位置是一个非常关键的位置。将卸卷车走行码盘计数引入到程序中，然后和固定值2.2米做比较，当码盘计数大于2.2米时，程序输出，输出结果和激光测距仪的反馈信号做与逻辑关系，然后将结果反送到轮盘卷取运行条件里。其目的是当卸卷车行进到0－2.2米之间，并且激光测距仪检测到钢卷抽芯后使轮盘卷取的旋转条件不满足，从而达到当钢卷抽芯时不让轮盘卷取旋转的目的。
3、在轧机主控台上分别安装一声光报警灯和复位按钮，声光报警灯和复位按钮与PLC内抽芯报警控制程序连接。利用卸卷小车走行码盘计数和2.2米做比较，如果大于2.2米，则比较结果和激光测距仪反馈信号做与逻辑关系，结果引入到SR触发器中进行触发，触发结果连接声光报警灯进行报警。同时，将主控复位按钮信号通过PLC引入到程序中，连接到SR触发器复位点上对声光报警灯的报警进行复位。
4、在轧机主控台上安装一卸卷车运行手动按钮，卸卷车运行手动按钮与PLC内钢卷防抽芯控制程序连接。卸卷车自动运行按钮可以起到手自动切换作用，其目的是当钢卷抽芯严重时生产操作人员可直接手动操作卸卷车进行卸卷；如果钢卷抽芯不严重时，生产操作人员可按下该按钮，使卸卷车顺序控制条件满足，卸卷车能够继续卸卷。
本发明防止钢卷抽芯控制方法的具体控制过程（见图2）为：
1、带钢剪切后卸卷车进行正常卸卷，卸卷车向步进梁方向移动，此时激光测距仪进入工作状态，对卸卷车位置及卸卷过程进行全程检测和反馈。
2、当卸卷车卸卷过程中激光测距仪检测到钢卷抽芯信号时，激光测距仪通过DI模块将检测到的钢卷抽芯信号输送至轧机出口钢卷PLC。
3、轧机出口钢卷PLC内的钢卷防抽芯控制程序将卸卷车走行码盘实际计数值与设定距离2.2米做比较，当比较结果大于2.2米时，卸卷车继续向步进梁方向移动，并进行卸卷；当比较结果小于2.2米时，即在0－2.2米之间，如果激光测距仪检测到钢卷抽芯，钢卷防抽芯控制程序将比较结果与激光测距仪反馈信号进行逻辑运算，判断钢卷车所处的位置。然后使卸卷车运行条件不满足，则程序指令卸卷车停止，同时轮盘卷取机亦停止旋转。
4、与此同时，当激光测距仪检测到钢卷抽芯时，PLC内抽芯报警控制程序将激光测距仪反馈信号与卸卷车走行码盘实际计数值比较结果引入到触发器中，并触发轧机主控台上的声光报警灯闪烁报警，通知操作人员作出判断和处理；操作人员按下复位按钮即可消除报警。
5、操作人员对钢卷抽芯情况进行判断和处理：如果钢卷抽芯不严重，则操作人员按下卸卷车运行按钮，使卸卷车继续运行完成卸卷；如果抽芯严重，则操作人员按下卸卷车运行按钮，将卸卷车自动运行改为手动运行，通过手动卸卷将抽芯严重的钢卷从卷轴上卸下。
Claims (1)
1.一种防止钢卷抽芯控制方法，利用卸卷车走行码盘、卫星站及轧机出口钢卷可编程序逻辑控制器即PLC，在轧机出口轮盘卷取出口侧安装一台激光测距仪，激光测距仪通过反馈线与卫星站内的数字量输入模块即DI模块连接，DI模块通过网络连接PLC；在轧机主控台上分别安装卸卷车运行手动按钮、声光报警灯和复位按钮，卸卷车运行手动按钮与PLC内钢卷防抽芯控制程序连接，声光报警灯和复位按钮与PLC内抽芯报警控制程序连接；其特征在于，具体方法及控制过程为：
(1)、带钢剪切后卸卷车进行正常卸卷，此时激光测距仪处于工作状态；
(2)、当卸卷车卸卷过程中激光测距仪检测到钢卷抽芯信号时，激光测距仪通过DI模块将检测到的钢卷抽芯信号输送至轧机出口钢卷PLC；
(3)、轧机出口钢卷PLC内的钢卷防抽芯控制程序将卸卷车走行码盘实际计数值与设定距离2.2米做比较，通过程序逻辑运算判断钢卷车所处的位置，在0－2.2米之间，如果激光测距仪检测到钢卷抽芯，则程序指令卸卷小车停止，同时轮盘卷取机亦停止旋转；
(4)、与此同时，当激光测距仪检测到钢卷抽芯时，PLC内抽芯报警控制程序将激光测距仪反馈信号与卸卷车走行码盘实际计数值比较结果引入到触发器中，并触发轧机主控台上的声光报警灯闪烁报警，通知操作人员作出判断和处理；操作人员按下复位按钮即可消除报警；
(5)、操作人员对钢卷抽芯情况进行判断和处理：如果钢卷抽芯不严重，则操作人员按下卸卷车运行按钮，使卸卷车继续运行完成卸卷；如果抽芯严重，则操作人员按下卸卷车运行按钮，将卸卷车自动运行改为手动运行，通过手动卸卷将抽芯严重的钢卷从卷轴上卸下。
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