一种镀锌机组入口段带尾剪切控制装置的制作方法

本实用新型涉及镀锌机组技术领域，特别涉及一种镀锌机组入口段带尾剪切控制装置。

背景技术：

镀锌机组是冷轧带钢厂中用于镀锌板的产线，可分为口段、炉区、出口段。其中，镀锌机组入口设置有入口带尾剪切结构，用于切掉质量不合规的部分。但是，在生产实践中，易出现由于长度控制不准导致剪切的长度过短而卡在两个夹送辊之间或者长度过长而无法进入废钢收集系统，导致系统停车，影响正常生产。

技术实现要素：

本实用新型提供一种镀锌机组入口段带尾剪切控制装置，解决现有技术中镀锌机组入口段带尾剪切长度控制不准的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种镀锌机组入口段带尾剪切控制装置，包括：hmi人机接口、plc控制器、ge快速通讯模块、矫直机变频器、剪前夹送辊变频器、剪后夹送辊变频器、矫直机变频电机、剪前夹送辊变频电机、剪后夹送辊变频电机、矫直机主体、剪前夹送辊主体、剪后夹送辊主体、远程i/o站、剪前夹送辊开闭控制电磁阀、剪后夹送辊开闭控制电磁阀、废料导板台开闭控制电磁阀、废料剪剪切控制电磁阀、剪前夹送辊气动机构、剪后夹送辊气动机构、废料导板台气动机构以及废料剪液压驱动机构；

所述hmi人机接口、所述ge快速通讯模块、所述矫直机变频器、所述剪前夹送辊变频器、所述剪后夹送辊变频器以及所述远程i/o站分别与所述plc控制器相连；

所述ge快速通讯模块与所述矫直机变频电机的速度编码器、剪前夹送辊变频电机的速度编码器以及所述剪后夹送辊变频电机的速递编码器分别相连；

所述矫直机变频器与所述矫直机变频电机相连，所述矫直机变频电机与所述矫直机主体传动相连；

所述剪前夹送辊变频器与所述剪前夹送辊变频电机相连，所述剪前夹送辊变频电机与所述剪前夹送辊主体传动相连；

所述剪后夹送辊变频器与所述剪后夹送辊变频电机相连，所述剪后夹送辊变频电机与所述剪后夹送辊主体传动相连；

所述剪前夹送辊开闭控制电磁阀与所述远程i/o站以及所述剪前夹送辊气动机构分别相连，所述剪前夹送辊气动机构与所述剪前夹送辊主体相连；

所述剪后夹送辊开闭控制电磁阀与所述远程i/o站以及所述剪后夹送辊气动机构分别相连，所述剪后夹送辊气动机构与所述剪后夹送辊主体相连；

所述剪后夹送辊开闭控制电磁阀与所述远程i/o站以及所述剪后夹送辊气动机构分别相连，所述剪后夹送辊气动机构与所述剪后夹送辊主体相连；

所述废料导板台开闭控制电磁阀与所述远程i/o站以及所述废料导板台气动机构分别相连，所述废料导板台气动机构与废料导板台主体相连；

所述废料剪剪切控制电磁阀与所述远程i/o站以及所述废料剪液压驱动机构分别相连，所述废料剪液压驱动机构与废料剪主体相连。

进一步地，所述控制装置还包括：到位传感器；

所述到位传感器设置在所述矫直机主体的出口侧，且所述到位传感器与所述plc控制器相连。

进一步地，所述到位传感器为对设型光电开关光电传感器。

进一步地，所述矫直机主体为五辊矫直机。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的镀锌机组入口段带尾剪切控制装置，将恒速电机改为变频电机，从而首先可以保证速度的精确，以及对整个剪切过程中升减速控制也会更加精确，从而使得剪切精度得以提升。另一方面，鉴于现有技术中，剪切废料带钢的长度是由剪前夹送辊的速度积分值来计算获得，控制系统是先由变频器读取现场电机上的编码器信号，然后再由现场通讯总线通讯方式(profibus)，上位机plc从变频器读取速度信号，而速度信号由变频器通过通讯总线的传递，在速度信号读取上会造成一定的延时，从而影响速度控制精度；本实施例中，采用ge的快速通讯模块将变频电机的速度编码器信号直接读入，从而保证速度信号能第一时间传入到plc中进行距离的运算，而后控制变频器从而使得控制响应效率大幅提升，使得终端剪切控制的时效得以提升，从而提升剪切精度。

附图说明

图1为本实用新型提供的镀锌机组入口段带尾剪切控制装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的镀锌机组入口段带尾剪切线布置结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种镀锌机组入口段带尾剪切控制装置，解决现有技术中镀锌机组入口段带尾剪切长度控制不准的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，一种镀锌机组入口段带尾剪切控制装置，包括：hmi人机接口2、plc控制器2、ge快速通讯模块3、矫直机变频器41、剪前夹送辊变频器42、剪后夹送辊变频器43、矫直机变频电机51、剪前夹送辊变频电机52、剪后夹送辊变频电机53、矫直机主体61、剪前夹送辊主体62、剪后夹送辊主体63、远程i/o站7、剪前夹送辊开闭控制电磁阀81、剪后夹送辊开闭控制电磁阀82、废料导板台开闭控制电磁阀83、废料剪剪切控制电磁阀84、剪前夹送辊气动机构91、剪后夹送辊气动机构92、废料导板台气动机构93以及废料剪液压驱动机构94。

所述hmi人机接口1、所述ge快速通讯模块3、所述矫直机变频器41、所述剪前夹送辊变频器42、所述剪后夹送辊变频器43以及所述远程i/o站7分别与所述plc控制器2相连；从而实现人机交互，用于参数显示和参数设置。

所述ge快速通讯模块3与所述矫直机变频电机51的速度编码器、剪前夹送辊变频电机52的速度编码器以及所述剪后夹送辊变频电机53的速递编码器分别相连；从而能够将各变频电机的事实速度信号直接回传给plc控制器2，便于快捷做出相应控制，提升带钢移动的控制效率，从而提升剪切的精度。

所述矫直机变频器41与所述矫直机变频电机51相连，所述矫直机变频电机51与所述矫直机主体61传动相连；从而实现所述矫直机主体61的变频控制，从而实现可靠的带钢位置控制。

相类似的，所述剪前夹送辊变频器42与所述剪前夹送辊变频电机52相连，所述剪前夹送辊变频电机52与所述剪前夹送辊主体62传动相连；从而实现所述剪前夹送辊主体62的变频控制，从而实现可靠的带钢位置控制。

所述剪后夹送辊变频器43与所述剪后夹送辊变频电机53相连，所述剪后夹送辊变频电机53与所述剪后夹送辊主体63传动相连；从而实现所述剪后夹送辊主体63的变频控制，从而实现可靠的带钢位置控制，实现剪切精度控制。

所述剪前夹送辊开闭控制电磁阀81与所述远程i/o站7以及所述剪前夹送辊气动机构91分别相连，所述剪前夹送辊气动机构91与所述剪前夹送辊主体62相连；实现所述剪前夹送辊气动机构91的动作控制。

所述剪后夹送辊开闭控制电磁阀82与所述远程i/o站7以及所述剪后夹送辊气动机构92分别相连，所述剪后夹送辊气动机构92与所述剪后夹送辊主体63相连；实现所述剪前夹送辊气动机构92的动作控制。

参见图2，所述废料导板台开闭控制电磁阀83与所述远程i/o站7以及所述废料导板台气动机构93分别相连，所述废料导板台气动机构93与废料导板台主体13相连；实现所述废料导板台主体13的抬起和放下动作控制。

所述废料剪剪切控制电磁阀84与所述远程i/o站7以及所述废料剪液压驱动机构94分别相连，所述废料剪液压驱动机构94与废料剪主体12相连，实现剪切控制。

进一步地，所述控制装置还包括：到位传感器10；所述到位传感器10设置在所述矫直机主体61的出口侧，且所述到位传感器10与所述plc控制器2相连，从而实时定位监测带钢11的带尾。

一般来说，所述到位传感器10为对设型光电开关光电传感器。所述矫直机主体61为五辊矫直机。

本实施例还基于镀锌机组的工作流程，给出以下具体的剪切操作。

钢卷在开卷机上生产，剩余的超厚或者有边浪及质量不合格的带尾不能够满足下道工序的需要，不允许送入炉区，需要将剩余的这些不合格部分按照机械装置的固定长度分配优化剪切的长度，送入入口废料剪，执行剪切并通过废料导板台送入废料收集装置，开始该装置功能操作，具体步骤如下：

1)操作人员在hmi人机接口1上开启剪切指令，plc控制器2通过profibus总线向远程i/o站7对应信号点发剪前夹送辊压下，剪后夹送辊打开以及打开导板台指令，远程i/o站7通过电缆将指令发送给各控制电磁阀，各控制电磁阀再通过各气动机构，将剪前夹送辊压下，将剪后夹送辊打开，将废料导板台放下，准备将钢带送入双层剪执行剪切并收集剪切下来的废料。

2)操作人员在hmi人机接口1上选中“执行入口带尾废料剪切”指令同时将设定废料剪切速度v线和废料剪切长度设定值s通过以太网连接传到plc控制器2。plc控制器2先将线速度设定值v线按照齿轮箱和万向轴中各齿轮比数值换算成五辊矫直机、剪前夹送辊对应的转速设定值v16、v17。

3)plc控制器2通过profibus总线向各变频器发出运行指令和转速设定值v16、v17，接着各变频器通过电缆控制各变频电机按照转速设定值v16、v17开始旋转，然后各变频电机通过齿轮箱和万向轴带动五辊矫直机、剪前夹送辊运行。此时五辊矫直机和剪前夹送辊就以剪切速度v线入口剩余的带钢往入口剪方向输送并同时矫直。

4)带钢开始运行时，通过公式计算满足送入入侧双层剪的废料长度负荷设计值。

5)当计算长度达到设定值时，plc控制器2通过profibus总线向远程i/o站7对应信号点发出双层剪剪后夹送辊压下指令，远程i/o站7通过电缆将指令发送给各电磁阀，电磁阀再通过各气动机构，双层剪剪后夹送辊移动到关闭位置，同时plc控制器2通过profibus总线向远程i/o站7对应信号点发出双层剪剪剪切指令，远程i/o站7通过电缆将指令发送给电磁阀，气动机构控制双层剪12执行剪切命令，剪切动作完成后plc控制器2通过profibus总线向对应变频器发出运行指令和转速设定值v13，接着变频器通过电缆控制变频电机按照转速设定值v13开始旋转，然后变频电机通过齿轮箱和万向轴带动剪后夹送辊以剪切速度v线将剪切下来的单张废料通过导板台送入废料收集装置之中。

6)以上5个步骤完成一次即为剪切下一张废料并掉入废料收集装置之中，并将每一张剪切完的废料长度s反馈给plc控制器2，由于现场可以精确测量出x的实际值；在入口带钢甩尾的过程中，在带尾通过五辊矫直机后光电对射管时，通过入口主速度辊的速度可以计算出带尾通过光电管后到甩尾停止入口钢带运行的距离l，可以得到带尾剪切的总长度l(l＝s-l)，根据剩余长度通过plc控制器2对最后3张废料板进行剪切长度优化控制，如果l大于3米，带尾剪切还将以固定的长度800mm执行，并且同时通过安装在剪前夹送辊上编码器计算带钢实际运行的精确长度，直至带尾最后距离小于3米，在带尾距离小于3米后根据计算得出的带尾长度，对最后3张带尾废料长度进行选择分配s优化带尾废料样张剪切长度设为975mm；这样就能够保证每一张带尾废料都可以顺利进入废料皮带，不会造成卡钢而造成停机。

7)通过plc控制器2优化计算出的剩余废料剪切s优化长度入侧剪切装置按照之前的步骤1-5单张剪切步骤完成剩余的带钢废料剪切，之后plc控制器2通过profibus总线向远程i/o站对应信号点发出双层剪剪前夹送辊打开，剪后夹送辊打开以及抬起导板台指令，plc控制器2通过profibus总线向远程i/o站7对应信号点发出双层剪剪前夹送辊打开请求，远程i/o站7通过电缆将指令发送给电磁阀，气动机构将双层剪剪前夹送辊打开，同时远程i/o站7通过电缆将指令发送给电磁阀，气动机构将双层剪剪后夹送辊打开，远程i/o站7通过电缆将指令发送给电磁阀，再通过气动机构将废料导板台抬起，入口废料剪切完成。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的镀锌机组入口段带尾剪切控制装置，将恒速电机改为变频电机，从而首先可以保证速度的精确，以及对整个剪切过程中升减速控制也会更加精确，从而使得剪切精度得以提升。另一方面，鉴于现有技术中，剪切废料带钢的长度是由剪前夹送辊的速度积分值来计算获得，控制系统是先由变频器读取现场电机上的编码器信号，然后再由现场通讯总线通讯方式(profibus)，上位机plc从变频器读取速度信号，而速度信号由变频器通过通讯总线的传递，在速度信号读取上会造成一定的延时，从而影响速度控制精度；本实施例中，采用ge的快速通讯模块将变频电机的速度编码器信号直接读入，从而保证速度信号能第一时间传入到plc中进行距离的运算，而后控制变频器从而使得控制响应效率大幅提升，使得终端剪切控制的时效得以提升，从而提升剪切精度。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。