一种多辊型钢重轨矫直机控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于用于型钢和重轨生产的电气自动化领域，尤其涉及一种多辊型钢重轨矫直机控制系统。
【背景技术】
[0002]在型钢和重轨生产中，矫直是重要工序，通过矫直辊对乳制并冷却后的钢材进行挤压使其改变直线度，消除残余应力。见图1，多辊矫直机采用两排矫直辊，上辊5个，下辊4个(水平矫直辊)，左右还设置立式矫直辊，矫直辊的轴向、径向定位、负荷分配、矫直辊角度、孔形等是影响矫直效果的重要因素。矫直机设备复杂，对设备的控制要求及精度都很尚O
[0003]对于矫直机传动系统而言，普遍采用电机、减速齿轮分配箱、安全联轴器、万向联轴器到矫直辊的传动方式。矫直时，由于长度方向发生塑性变形，导致钢材与矫直辊之间存在速度差，因而产生附加扭矩；同时当矫直辊与钢材产生速差时，钢材打滑现象会损伤表面，为了避免这些现象的发生，矫直辊采用单独传动。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种多辊型钢重轨矫直机控制系统，实现矫直机所有矫直辊的协同控制，防止型钢和重轨打滑，提高矫直效果。
[0005]为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0006]—种多辊型钢重轨矫直机控制系统，包括控制矫直辊的变频器、驱动矫直辊的驱动电机、调整矫直辊的轴向/压下位置的调整电机，还包括PLC控制器、人机界面、编码器，每个矫直辊由一台独立的变频器控制，每个矫直辊由单个调整电机调整位置;变频器与驱动电机连接，PLC控制器与变频器相连接，PLC控制器通过接触器与调整电机相连接，PLC控制器通过网线与人机界面相连接，编码器与矫直辊的调整电机、驱动电机连接，编码器与PLC控制器相通讯。
[0007]所述的人机界面上设有通讯端口，人机界面通过通讯端口连接网线。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0009]每个矫直辊由一台独立的变频器控制，每个矫直辊由一台驱动电机带动，可实现矫直辊的单独控制，当矫直辊与钢材产生速差时，可及时调整，避免发生打滑现象，实现了矫直机所有矫直辊的协同控制，利用PLC控制器控制实现速度匹配、不同压下量时的负荷控制、对不同钢种的轴向及压下数据的管理、自动零位标定，可有效提高重轨和型钢生产过程中矫直机的效率和矫直质量，减少废品率，并能避免矫断的现象、减轻工人劳动强度。
【附图说明】
[0010]图1是矫直辊工作状态图。
[0011]图2是本实用新型的结构框图。
[0012]图中:1-重轨2-水平矫直辊3-立式矫直辊。
【具体实施方式】
[0013]下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
[0014]见图2，一种多辊型钢重轨矫直机控制系统，包括控制矫直辊的变频器、驱动矫直辊的驱动电机、调整矫直辊的轴向/压下位置的调整电机，还包括PLC控制器、人机界面、编码器，每个矫直辊由一台独立的变频器控制，每个矫直辊由单个调整电机调整位置;变频器与驱动电机连接，PLC控制器与变频器相连接，PLC控制器通过接触器与调整电机相连接，PLC控制器通过网线与人机界面相连接，编码器与矫直辊的调整电机、驱动电机连接，编码器与PLC控制器相通讯。
[0015]人机界面上设有通讯端口，人机界面通过通讯端口连接网线，并通过以太网与PLC控制器通讯，通过人机界面可调整PLC控制器控制参数，同时可实时显示矫直辊工作状态。
[0016]矫直机的自动控制由PLC控制器实现。PLC控制器由PLC机架、CPU、通讯控制器、现场总线网、远程113PLC控制器通过通讯网络与人机界面交换数据，与变频器通过现场总线网搅浑数据。
[0017]矫直辊的调整电机均安装有轴向编码器、压下编码器，用于测量轴向位置。矫直机上辊具有压下功能(径向运动)，带有压下编码器，用于测量压下位置。轴向和压下位置的调节分别通过PLC控制器控制轴向和压下调整电机来实现。PLC控制器根据压下和轴向设定值，以及由编码器读书计算得到的位置值，自动控制压下和轴向调整电机的动作，使其达到孔形要求的设定值。调整好矫直辊的位置后进行生产，生产时通过PLC控制器控制变频器，由变频器控制驱动电机。按照预先设定的负荷控制参数控制驱动电机。
[0018]在矫直过程中，各矫直辊边缘的线速度必须一致，否则会产生矫直辊打滑现象，由于各矫直辊的辊径不一致(由钢种及钢材规格决定)，必须在控制程序中将矫直速度折算到每个矫直辊的速度给定。
[0019]作为矫直机的控制系统，与多辊重轨型钢矫直机机械设备配套使用。设备初次使用时，须确定矫直辊轴向和压下位置并在人机界面上标定。初次使用或更换矫直辊后，须在人机界面上输入矫直辊辊径参数，然后在人机界面上调用自动标零功能。标零完成后，即可根据钢材规格、钢种确定轴向和压下位置设定值，然后控制程序将自动完成定位。不同钢种和规格的设定数据可以保存下来，并可随时调用。调用数据时，在人机界面上调用以前保存的数据，确认后，这些数据将会成为当前的设定值。
[0020]不同位置的矫直辊其驱动电机功率不完全一致，根据矫直辊驱动电机功率设定其负荷系数，因此需要变频器实时调整。由于矫直辊驱动电机及其调速装置特性的原因，为了保证启停同步，控制程序中斜坡算法的各辊启停时间可能会不一致，须结合实际情况进行微调。
[0021]可实现矫直机所有矫直辊的协同控制，包括速度匹配、不同压下量时的负荷控制、对不同钢种的轴向及压下数据的管理、自动零位标定，可有效提高重轨和型钢生产过程中矫直机的效率和矫直质量，减少废品率，并能避免矫断的现象、减轻工人劳动强度。
【主权项】
1.一种多辊型钢重轨矫直机控制系统，包括控制矫直辊的变频器、驱动矫直辊的驱动电机、调整矫直辊的轴向/压下位置的调整电机，其特征在于，还包括PLC控制器、人机界面、编码器，每个矫直辊由一台独立的变频器控制，每个矫直辊由单个调整电机调整位置;变频器与驱动电机连接，PLC控制器与变频器相连接，PLC控制器通过接触器与调整电机相连接，PLC控制器通过网线与人机界面相连接，编码器与矫直辊的调整电机、驱动电机连接，编码器与PLC控制器相通讯。2.根据权利要求1所述的一种多辊型钢重轨矫直机控制系统，其特征在于，所述的人机界面上设有通讯端口，人机界面通过通讯端口连接网线。
【专利摘要】本实用新型涉及一种多辊型钢重轨矫直机控制系统，包括控制矫直辊的变频器、驱动矫直辊的驱动电机、调整矫直辊的轴向/压下位置的调整电机，还包括PLC控制器、人机界面、编码器，每个矫直辊由一台独立的变频器控制，每个矫直辊由单个调整电机调整位置；变频器与驱动电机连接，PLC控制器与变频器相连接，PLC控制器通过接触器与调整电机相连接，PLC控制器通过网线与人机界面相连接，编码器与矫直辊的调整电机、驱动电机连接，编码器与PLC控制器相通讯。优点是：每个矫直辊由一台独立的变频器控制，每个矫直辊由一台驱动电机带动，可实现矫直辊的单独控制，实现了矫直机所有矫直辊的协同控制。
【IPC分类】G05B19/05, B21D3/02
【公开号】CN205375142
【申请号】CN201521063157
【发明人】严飞, 张锋
【申请人】鞍信托日信息技术有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月17日