基于万能式碰撞开关的锯机控制系统的制作方法

本发明属于液压传动控制技术领域，尤其涉及一种基于万能式碰撞开关的锯机控制系统。

背景技术：

马钢大h型钢锯机主要由锯机上滑座、锯机上滑座驱动液压缸(简称锯机进给液压缸)以及锯机夹持臂机构等构成，而锯机的锯片旋转传动机构则安置在锯机上滑座上，对于不同规格的型钢，为了使锯机在锯断型钢后能及时返回，以免锯机出现较大的锯切过行程而锯切到夹持臂的夹头，锯机的锯切终位将随着型钢规格的变化而变化。故此，为了实现不同规格型钢的锯切，通常在锯机进锯液压缸内安装线性位移传感器，以此来检测和控制锯机的实际进给位置。对于型钢锯机，其工作环境相当恶劣，在型钢机在锯切的过程中，不仅锯机锯片周围存在浓密的水雾和大量的金属粉末飞溅，而且锯机有时还存在剧烈的震动，容易致使线性位移传感器通讯中断，除此之外，在锯机检修过程中，检修人员时常存在电焊机使用不当，导致线性位移传感器出现损坏。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种基于万能式碰撞开关的锯机控制系统，旨在解决安装在锯机进锯液压缸内线性位移传感器由于剧烈的震动，容易致使线性位移传感器通讯中断，或在锯机检修过程中，由于使用电焊机不当而导致线性位移传感器出现损坏，而致使锯机出现较大的锯切过行程而锯切到夹持臂的夹头的问题。

本发明提供了一种基于万能式碰撞开关到的锯机控制系统，该锯机控制系统包括：功能块xjjc03～xjjc37构成锯机进给无位移传感器的锯机锯切终位选择单元；功能块xjjc01、xjjc02、xjjc38～xjjc45、xjjc49～xjjc54以及xjjc58～xjjc62构成锯机进给无位移传感器的锯机自动锯切控制单元；以及功能块xjjc46～xjjc50以及xjjc55～xjjc62构成锯机手动进/退锯控制单元，其中，

基于锯机锯片切断型钢时需要进入锯机夹持臂夹头内深度、锯机锯片直径的变化以及锯机夹持臂夹头允许锯片进入的深度，将锯机的锯切终位分成n个固定点，即分为n#锯切终位，且每个固定点的间隔为m毫米，每个固定点由一个万能式碰撞开关来检测，由于h型钢的腹板宽度在200～800毫米之间，因此满足200+m*(n-1)＝800，所述锯机锯切终位选择单元根据当锯机控制的人-机操作站设定的当前待锯切型钢腹板宽度选择对应的x#锯切终位，在进锯过程中，通过x#锯切终位的万能式碰撞开关或者x+1#锯切终位的万能式碰撞开关进行锯切终位检测；

在锯机在等待位置、锯机主传动以及锯机液压和润滑系统就绪、锯机夹持臂已夹紧并且锯机辊道速度为零的情况下，锯机控制系统发出锯机自动锯切启动信号后，若锯机在自动运行方式、锯机主传动以及锯机液压和润滑系统无故障、锯机无紧停信号并且锯机锯片冷却水已打开，所述锯机自动锯切控制单元使锯机进锯液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀得电，该液控单向阀打开，同时，输出一个脉冲宽度为m秒的‘1’脉冲，给锯机进/退锯控制比例阀施加一个大的控制电压使锯机快速进锯，在锯机快速进锯的过程中，当锯机到达锯机锯切开始位或锯机快速进锯时间达到m秒时，给锯机进/退锯控制比例阀施加的控制电压为零，锯机进锯液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀失电，所述液控单向阀关闭，锯机将停止快速进锯操作；之后给锯机进/退锯控制比例阀施加一个在人-机操作站上设定的自动锯切控制电压使锯机以一定的速度锯切型钢，当锯机进锯锯切到达设定的锯机锯切终位时，锯机自动锯切控制单元基于锯机锯切终位选择单元的反馈给锯机进/退锯控制比例阀施加的控制电压为零，锯机进锯液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀失电，该液控单向阀关闭，锯机将停止锯切，之后，又使锯机进锯液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀得电，所述液控单向阀打开，给锯机进/退锯控制比例阀施加一个在人-机操作站上设定的退锯控制电压，使锯机进行快速自动退锯，当锯机后退至锯机等待位置时，给锯机进/退锯控制比例阀施加的控制电压为零，锯机进锯液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀失电，该液控单向阀关闭，锯机将停止后退；

在锯机液压以及润滑系统无故障、锯机无紧停信号并且锯机不在最大锯切位置的情况下，在手动方式下发出锯机手动进锯指令时，锯机手动进/退锯控制单元使得锯机液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀得电，所述液控单向阀打开，同时，给锯机进/退锯控制比例阀施加一个与自动锯切相同的控制电压，使锯机以自动锯切速度进行手动进锯操作，直至锯机手动进锯指令消失；在手动方式下发出锯机手动退锯指令时，锯机手动进/退锯控制单元使得锯机液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀得电，所述液控单向阀打开，同时，给锯机进/退锯控制比例阀施加一个与自动退锯相同的控制电压，使锯机以自动退锯速度进行手动退锯操作，直至锯机手动退锯指令消失。

本发明实施例通过万能式碰撞开关对锯切终位进行检测，解决了由于线性位移传感器容易出现故障而导致锯机进锯故障的问题；此外，通过将锯机的锯切终位分为n#锯切终位，每个锯切终位检测开关用于一定腹板宽度型钢锯切终位的检测，为确保锯切终位的可靠检测，在对应锯切终位检测开关出现问题而未能检得的情况下，该控制系统则采用下一个锯切终位检测开关作为当前腹板宽度型钢锯切终位检测开关，在确保锯断型钢的基础上，尽量减少进锯行程，以节省资源。

附图说明

图1为本发明实施例提供的型钢锯机进/退锯液压控制系统图；

图2为本发明实施例提供的型钢锯机控制系统的程序结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例提供的型钢锯机进/退锯液压控制系统图，图2为本发明实施例提供的型钢锯机控制系统的程序结构图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。

如图2所示，nsw为“数字转换开关”功能块，当i＝‘1’时，y＝x2，当i＝‘0’时，y＝x1；ncm为“数值比较”功能块，当x1＞x2时，qu为‘1’，当x1＝x2时，qe为‘1’，当x1＜x2时，ql为‘1’；rsr为“复位端r优先的rs触发器”功能块，当s为‘1’，r为‘0’时，q为‘1’，qn为‘0’，当s为‘1’，r为‘1’时，q为‘0’，qn为‘1’，当s为‘0’，r为‘0’时，q和qn保持原态，当s为‘0’，r为‘1’时，q为‘0’qn为‘1’；mfp为“脉冲发生器”功能块，当输入端i由‘0’变‘1’时，q端将输出1个时间长度为t的正向脉冲，并且在q端输出正向脉冲期间，输入端i的状态变化对q端输出状态不再产生影响；ete为“前后沿设别”功能块，当输入端i由‘0’变‘1’时，qp端仅输出长度为1个循环周期的正向脉冲，在其余状态下qp端保持为‘0’态。当输入端i由‘1’变‘0’时，qn端仅输出长度为1个循环周期的正向脉冲，在其余状态下qn端保持为‘0’态，or为“或门”，and为“与门”，not为“非门”。

该锯机控制系统包括：功能块xjjc03～xjjc37构成锯机进给无位移传感器的锯机锯切终位选择单元，功能块xjjc01、xjjc02、xjjc38～xjjc45、xjjc49～xjjc54以及xjjc58～xjjc62构成锯机进给无位移传感器的锯机自动锯切控制单元，以及功能块xjjc46～xjjc50以及xjjc55～xjjc62构成锯机手动进/退锯控制单元，其中

基于锯机锯片切断型钢时需要进入锯机夹持臂夹头内深度、锯机锯片直径的变化(1.8～2.2米)以及锯机夹持臂夹头允许锯片进入的深度(约600毫米)，可将锯机的锯切终位分成n个固定点，即分为n#锯切终位，且每个固定点的间隔为m毫米，每个固定点由一个万能式碰撞开关来检测，由于h型钢的腹板宽度在200～800毫米之间，1#锯切终位对应200毫米及以下的型钢锯切终位，即满足200+m*(n-1)＝800(单位：mm)，锯机锯切终位选择单元根据锯机控制的人-机操作站(即hmi)设定的当前待锯切型钢腹板宽度选择对应的x#锯切终位，在进锯过程中，通过x#锯切终位的万能式碰撞开关或x+1#锯切终位的万能式碰撞开关进行锯切终位检测，可避免由于万能式碰撞开关在使用过程中出现问题而造成进锯过多的情况；

在本发明实施例中，以将总锯机终位分成7个固定点，即分为7个锯切终位为例进行说明，并且每个固定点由一个万能式碰撞开关来检测，1#锯切终位对应200毫米及以下的型钢锯切终位、2#锯切终位对应200毫米以上至300毫米的型钢锯切终位、3#锯切终位对应300毫米以上至400毫米的型钢锯切终位、4#锯切终位对应400毫米以上至500毫米的型钢锯切终位、5#锯切终位对应500毫米以上至600毫米的型钢锯切终位、6#锯切终位对应600毫米以上至700毫米的型钢锯切终位以及7#锯切终位对应700毫米以上至800毫米的型钢锯切终位，当锯机控制的人-机操作站(即hmi)设定的当前待锯切型钢腹板宽度在200毫米或以下时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc04输出端q才能由‘0’态变为‘1’态，这样，在锯机进锯过程中，若1#锯切终位万能式碰撞开关捡得或1#锯切终位万能式碰撞开关失效而未能捡得，而2#锯切终位万能式碰撞开关捡得时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc06以及xjjc37输出端q将由‘0’态变为‘1’态；当锯机控制的人-机操作站(即hmi)设定的当前待锯切型钢腹板宽度在200毫米以上至300毫米时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc09输出端q才能由‘0’态变为‘1’态，这样，在锯机进锯过程中，若2#锯切终位万能式碰撞开关捡得或2#锯切终位万能式碰撞开关失效而未能捡得而3#锯切终位万能式碰撞开关捡得时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc11以及xjjc37输出端q将由‘0’态变为‘1’态；当锯机控制的人-机操作站(即hmi)设定的当前待锯切型钢腹板宽度在300毫米以上至400毫米时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc14输出端q才能由‘0’态变为‘1’态，这样，在锯机进锯过程中，若3#锯切终位万能式碰撞开关捡得或3#锯切终位万能式碰撞开关失效而未能捡得而4#锯切终位万能式碰撞开关捡得时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc16以及xjjc37输出端q将由‘0’态变为‘1’态；当锯机控制的人-机操作站(即hmi)设定的当前待锯切型钢腹板宽度在400毫米以上至500毫米时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc19输出端q才能由‘0’态变为‘1’态，这样，在锯机进锯过程中，若4#锯切终位万能式碰撞开关捡得或4#锯切终位万能式碰撞开关失效而未能捡得而5#锯切终位万能式碰撞开关捡得时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc21以及xjjc37输出端q将由‘0’态变为‘1’态；当锯机控制的人-机操作站(即hmi)设定的当前待锯切型钢腹板宽度在500毫米以上至600毫米时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc24输出端q才能由‘0’态变为‘1’态，这样，在锯机进锯过程中，若5#锯切终位万能式碰撞开关捡得或5#锯切终位万能式碰撞开关失效而未能捡得而6#锯切终位万能式碰撞开关捡得时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc26以及xjjc37输出端q将由‘0’态变为‘1’态；当锯机控制的人-机操作站(即hmi)设定的当前待锯切型钢腹板宽度在600毫米以上至700毫米时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc29输出端q才能由‘0’态变为‘1’态，这样，在锯机进锯过程中，若6#锯切终位万能式碰撞开关捡得或6#锯切终位万能式碰撞开关失效而未能捡得而7#锯切终位万能式碰撞开关捡得时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc31以及xjjc37输出端q将由‘0’态变为‘1’态；当锯机控制的人-机操作站(即hmi)设定的当前待锯切型钢腹板宽度在700毫米以上至800毫米时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc34输出端q才能由‘0’态变为‘1’态，这样，在锯机进锯过程中，若7#锯切终位万能式碰撞开关捡得或7#锯切终位万能式碰撞开关失效而未能捡得，而锯机最大进给位(该点位置与7#锯切终位相距100毫米)万能式碰撞开关捡得时，该锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc36以及xjjc37输出端q将由‘0’态变为‘1’态。

对于马钢大h型钢锯机，为了在锯机进锯不使用位移传感器的情况下实现锯机对不同规格型钢的自动锯切，在该型钢锯机控制程序中设置了锯机进锯无位移传感器的锯机自动锯切控制单元。在锯机在等待位置、锯机主传动以及锯机液压和润滑系统就绪、锯机夹持臂已夹紧并且锯机辊道速度为零的情况下，锯机控制系统发出锯机自动锯切启动信号后，若锯机在自动运行方式、锯机主传动以及锯机液压和润滑系统无故障、锯机无紧停信号并且锯机锯片冷却水已打开，则该锯机自动锯切控制单元中功能块xjjc39输出端q将由‘0’态变为‘1’态，由此使功能块xjjc60输出端q将由‘0’态变为‘1’态，该锯机进锯液压回路(如上图1所示)液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀(lshf)得电，该液控单向阀打开，同时功能块xjjc40输出端q将输出一个脉冲宽度为m秒(例如2秒)的‘1’脉冲，功能块xjjc42输出端q将由‘0’态变为‘1’态，功能块xjjc43输出端y将给锯机进/退锯控制比例阀(jjkbf)施加一个较大的控制电压(如6v)使锯机快速进锯，在锯机快速进锯的过程中，当锯机到达锯机锯切开始位或锯机快速进锯时间达到m秒时，功能块xjjc42输出端q将由‘1’态变为‘0’态，这样，功能块xjjc43输出端y给锯机进/退锯控制比例阀施加的控制电压为零，锯机进锯液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀(lshf)失电，该液控单向阀关闭，锯机将停止快速进锯操作。在锯机快速进锯完毕之后，功能块xjjc45以及xjjc49输出端q将由‘0’态变为‘1’态，由此，功能块xjjc50输出端y给锯机进/退锯控制比例阀施加一个操作工在人-机操作站(即hmi)上设定的自动锯切控制电压(如2v)使锯机以一定的速度锯切型钢。当锯机进锯锯切到达设定的锯机锯切终位时，锯机锯切终位选择单元中功能块xjjc37输出端q将由‘0’态变为‘1’态，由此使锯机自动锯切控制单元中功能块xjjc38输出端q将由‘0’态变为‘1’态，功能块xjjc39、xjjc45以及xjjc49输出端q将由‘1’态变为‘0’态，这样，功能块xjjc50输出端y给锯机进/退锯控制比例阀施加的控制电压为零，锯机进锯液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀(lshf)失电，该液控单向阀关闭，锯机将停止锯切，同时，在功能块xjjc53输出端q将输出一个n毫秒(例如300毫秒)的‘1’脉冲，使得功能块xjjc54和xjjc60输出端q将由‘0’态变为‘1’态，该锯机进锯液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀(lshf)得电，该液控单向阀打开，同时功能块xjjc58输出端q将由‘0’态变为‘1’态，功能块xjjc59输出端y将给锯机进/退锯控制比例阀(jjkbf)施加一个操作工在人-机操作站(即hmi)上设定的退锯控制电压(如-5v)，使锯机进行快速自动退锯，当锯机后退至锯机等待位置时，功能块xjjc51输出端q将由‘0’态变为‘1’态，功能块xjjc54、xjjc58以及xjjc60输出端q将由‘1’态变为‘0’态，由此，功能块xjjc59输出端y给锯机进/退锯控制比例阀施加的控制电压为零，锯机进锯液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀(lshf)失电，该液控单向阀关闭，锯机将停止后退，至此，锯机自动锯切完毕。

为了便于锯机维修以及事故处理，在该型钢锯机锯切控制程序中设置了锯机手动进/退锯控制单元。在锯机液压以及润滑系统无故障、锯机无紧停信号并且锯机不在最大锯切位置的情况下，操作工在手动方式下发出锯机手动进锯指令时，该锯机手动进/退锯控制单元中功能块xjjc48、xjjc49以及xjjc60输出端q将由‘0’态变为‘1’态，由此，锯机液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀(lshf)得电，该液控单向阀打开，同时，功能块xjjc62输出端y给锯机进/退锯控制比例阀施加一个与自动锯切相同的控制电压，使锯机以自动锯切速度进行手动进锯操作，直至锯机手动进锯指令消失。在锯机液压以及润滑系统无故障、锯机无紧停信号并且锯机不在最大后退位置的情况下，操作工在手动方式下发出锯机手动退锯指令时，该锯机手动进/退锯控制单元中功能块xjjc57、xjjc58以及xjjc60输出端q将由‘0’态变为‘1’态，由此，锯机液压回路液控单向阀开/闭控制的电磁换向阀(lshf)得电，该液控单向阀打开，同时，功能块xjjc61输出端y给锯机进/退锯控制比例阀施加一个与自动退锯相同的控制电压，使锯机以自动退锯速度进行手动退锯操作，直至锯机手动退锯指令消失。

本发明实施例通过万能式碰撞开关对锯切终位进行检测，解决了由于线性位移传感器容易出现故障而导致锯机进锯故障的问题；此外，通过将锯机的锯切终位分为n#锯切终位，每个锯切终位检测开关用于一定腹板宽度型钢锯切终位的检测，为确保锯切终位的可靠检测，在对应锯切终位检测开关出现问题而未能检得的情况下，该控制系统则采用下一个锯切终位检测开关作为当前腹板宽度型钢锯切终位检测开关，在确保锯断型钢的基础上，尽量减少进锯行程，以节省资源。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。