专利名称：冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置。
背景技术：
冷轧机组开卷机常规工艺传动侧、操作侧之间可以横向移动，在对中装置控制下，保持带钢在轧机生产线中心位置。驱动电机通过变速箱驱动开卷机张缩轴实现钢卷开卷，钢卷开卷后带钢在C型架中前行，C型架上安装一根相向螺纹的丝杆，丝杆两端分别设有定宽块，丝杆通过定宽电机驱动，根据带钢宽度通过定宽块以实现带钢在C型架的宽度，开卷机的横向移动通过液压 缸驱动，液压缸由比例放大器和换向比例阀控制，并推动驱动电机、变速箱及开卷机整体横向移动。原冷轧机组开卷机的对中装置采用德国EMG的板带纠偏控制系统，其探测头是模拟量信号随偏移量变化而变，在-IOV至+IOV变化。在探测头损坏后，由于价格贵，且一般无库存(一对探头约6万元，一套模控装置约7万元)，备件订购周期需4个月，探头损坏且无备件导致整个控制系统无法工作，由此严重影响了冷轧机组的正常运行，降低了生产效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提高一种冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置，本装置可实现开卷机底座自动寻中、带钢开卷穿带探测、带钢自动寻边定宽、带钢跑偏纠正功能，有效降低了备品备件和检修成本，保证了冷轧机组的正常运行，提高了生产效率。为解决上述技术问题，本发明冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置包括控制电源、由驱动电机和变速箱驱动的开卷机、设于开卷机前方的C型架、设于C型架一侧的相向螺纹丝杆、分别设于丝杆两端的定宽块、驱动丝杆的定宽电机、控制开卷机横移的液压缸以及控制液压缸的比例放大器和换向比例阀，本装置还包括连接所述驱动电机转轴的测速发电机、第一红外光电传感器、第二红外光电传感器、第三红外光电传感器、第一电磁感应开关、第二电磁感应开关、带常闭触点的限位开关、常开按钮、带一个常开触点和二个常闭触点的第一继电器、带一个常开触点和二个常闭触点的第二继电器、带二个常开触点和二个常闭触点的第三继电器、带一个常开触点的第四继电器、带二个常开触点的第五继电器、带一个常开触点和一个常闭触点的第六继电器、带一个常闭触点的第七继电器和带三个常开触点和三个常闭触点的第八继电器，所述第一红外光电传感器和第二红外光电传感器的发射管和接收管分别设于所述C型架上下两点并位于所述丝杆两端定宽块直线位置，所述第三红外光电传感器的接收管设于所述丝杆上方、发射管设于所述C型架中点下方，所述限位开关位于所述丝杆一端，所述第一电磁感应开关和第二电磁感应开关分别间隔设于所述变速箱的固定底座上并所述第一电磁感应开关位于变速箱居中位置、第二电磁感应开关位于变速箱一侧外端，所述第一红外光电传感器、第二红外光电传感器和第三红外光电传感器的发射管分别连接所述控制电源的正负端，所述第一红外光电传感器接收管的触点串接所述第一继电器线圈后连接所述控制电源正负端，所述第二红外光电传感器接收管的触点串接所述第二继电器线圈后连接所述控制电源正负端，所述第三红外光电传感器接收管的触点串接所述第三继电器线圈后连接所述控制电源正负端，所述第四继电器线圈分别串接所述第一继电器的第三常闭触点和第二继电器的第三常闭触点后连接所述控制电源正负端，所述常开按钮与第五继电器的第一常开触点并联后依次串接第五继电器线圈、第七继电器的常闭触点、第八继电器的第六常闭触点后连接所述控制电源正负端，所述第六继电器线圈与所述第五继电器线圈并联连接，所述第七继电器线圈串接所述第一电磁感应开关触点后连接所述控制电源正负端，所述第八继电器线圈串接所述第二电磁感应开关触点后连接所述控制电源正负端，所述第八继电器的第三常开触点与第六继电器的第二常开触点串接后并联于所述第二电磁感应开关触点两端，所述第三继电器的第三常闭触点与第四继电器的常开触点串接后连接所述控制电源正端和定宽电机正端，所述第三继电器的第四常闭触点与限位开关常闭触点串接后连接所述控制电源负端和定宽电机负端，所述第三继电器的第一常开触点连接所述控制电源负端和第三继电器的第三常闭触点与第四继电器的常开触点之间，所述第三继电器的第二常开触点连接所述控制电源正端和定宽电机负端，所述比例放大器的电源端连接所述控制电源的正负端，所述测速发电机的信号输出端连接所述比例放大器的信号输入端，所述第五继电器的第二常开触点、第八继电器的第四常闭 触点、第一继电器的第二常闭触点、第六继电器的第一常闭触点依次串接后连接所述比例放大器的信号输出正负端，所述第八继电器的第一常开触点与第六继电器的第一常闭触点并联连接，所述第一继电器的第一常开触点、换向比例阀、第二继电器的第二常闭触点、第八继电器的第五常闭触点依次串接后连接所述比例放大器的信号输出正负端，所述第一继电器的第一常开触点并联于所述第五继电器的第二常开触点和第八继电器的第四常闭触点两端，所述第二继电器的第一常开触点与第八继电器的第二常开触点并联后连接所述比例放大器的信号输出正端和换向比例阀与第二继电器的第二常闭触点之间。进一步，本装置还包括二极管，所述二极管的阳极连接所述第六继电器的第二常开触点一端、阴极连接所述第八继电器线圈一端。
由于本发明冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置采用了上述技术方案，即本装置采用两个红外光电传感器检测带钢跑偏、一个红外光电传感器检测带钢开卷穿带、两个电磁感应开关检测开卷机位移信号、限位开关检测丝杆上定宽块的位移极限、测速发电机检测开卷机的驱动电机速度信号反馈至比例放大器，并将检测信号提供至有一个按钮和八个继电器构成的逻辑控制回路，控制回路分别控制定宽电机、换向比例阀按需动作，换向比例阀由比例放大器提供信号并驱动液压缸动作实现开卷机的横向位移，定宽电机通过连杆驱动丝杆动作实现红外光电传感器定宽；本装置可实现开卷机底座自动寻中、带钢开卷穿带探测、带钢自动寻边定宽、带钢跑偏纠正功能，有效降低了备品备件和检修成本，保证了冷轧机组的正常运行，提高了生产效率。
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明
图I为本冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置元件布置示意图，
图2为本冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置的原理示意图。
具体实施例方式如图I和图2所示，本发明冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置包括控制电源V、由驱动电机12和变速箱11驱动的开卷机15、设于开卷机15前方的C型架17、设于C型架17 —侧的相向螺纹丝杆13、分别设于丝杆13两端的定宽块14、驱动丝杆13的定宽电机19、控制开卷机15横移的液压缸18以及控制液压缸18的比例放大器21和换向比例阀20，本装置还包括连接所述驱动电机12转轴的测速发电机23、第一红外光电传感器Cl、第二红外光电传感器C2、第三红外光电传 感器C3、第一电磁感应开关K1、第二电磁感应开关K2、带常闭触点K31的限位开关K3、常开按钮K4、带一个常开触点和二个常闭触点的第一继电器J1、带一个常开触点和二个常闭触点的第二继电器J2、带二个常开触点和二个常闭触点的第三继电器J3、带一个常开触点的第四继电器J4、带二个常开触点的第五继电器J5、带一个常开触点和一个常闭触点的第六继电器J6、带一个常闭触点的第七继电器J7和带三个常开触点和三个常闭触点的第八继电器J8，所述第一红外光电传感器Cl和第二红外光电传感器C2的发射管和接收管分别设于所述C型架17上下两点并位于所述丝杆13两端定宽块14直线位置，所述第三红外光电传感器C3的接收管设于所述丝杆13上方、发射管设于所述C型架17中点下方，所述限位开关K3位于所述丝杆13—端，所述第一电磁感应开关Kl和第二电磁感应开关K2分别间隔设于所述变速箱11的固定底座上并所述第一电磁感应开关Kl位于变速箱11居中位置、第二电磁感应开关K2位于变速箱11 一侧外端，所述第一红外光电传感器Cl、第二红外光电传感器C2和第三红外光电传感器C3的发射管分别连接所述控制电源V的正负端，所述第一红外光电传感器Cl接收管的触点串接所述第一继电器Jl线圈后连接所述控制电源V正负端，所述第二红外光电传感器C2接收管的触点串接所述第二继电器J2线圈后连接所述控制电源V正负端，所述第三红外光电传感器C3接收管的触点串接所述第三继电器J3线圈后连接所述控制电源V正负端，所述第四继电器J线圈分别串接所述第一继电器Jl的第三常闭触点J13和第二继电器J2的第三常闭触点J23后连接所述控制电源V正负端，所述常开按钮K4与第五继电器J5的第一常开触点J51并联后依次串接第五继电器J5线圈、第七继电器J7的常闭触点J71、第八继电器J8的第六常闭触点J86后连接所述控制电源V正负端，所述第六继电器J6线圈与所述第五继电器J5线圈并联连接，所述第七继电器J7线圈串接所述第一电磁感应开关Kl触点Kll后连接所述控制电源V正负端，所述第八继电器J8线圈串接所述第二电磁感应开关K2触点K21后连接所述控制电源V正负端，所述第八继电器J8的第三常开触点J83与第六继电器J6的第二常开触点J62串接后并联于所述第二电磁感应开关K2触点K21两端，所述第三继电器J3的第一常闭触点J31与第四继电器J4的常开触点J41串接后连接所述控制电源V正端和定宽电机19正端，所述第三继电器J3的第二常闭触点J32与限位开关K3常闭触点K31串接后连接所述控制电源V负端和定宽电机19负端，所述第三继电器J3的第一常开触点J31连接所述控制电源V负端和第三继电器J3的第一常闭触点J31与第四继电器J4的常开触点J41之间，所述第三继电器J3的第二常开触点J32连接所述控制电源V正端和定宽电机19负端，所述比例放大器21的电源端连接所述控制电源V的正负端，所述测速发电机23的信号输出端连接所述比例放大器21的信号输入端，所述第五继电器J5的第二常开触点J52、第八继电器J8的第一常闭触点J81、第一继电器Jl的第二常闭触点J12、第六继电器J6的第一常闭触点J61依次串接后连接所述比例放大器21的信号输出正负端，所述第八继电器J8的第一常开触点J81与第六继电器J6的第一常闭触点J61并联连接,所述第一继电器Jl的第一常开触点Jl I、换向比例阀20、第二继电器J2的第二常闭触点J22、第八继电器J8的第二常闭触点J82依次串接后连接所述比例放大器21的信号输出正负端，所述第一继电器Jl的第一常开触点Jll并联于所述第五继电器J5的第二常开触点J52和第八继电器J8的第一常闭触点J81两端，所述第二继电器J2的第一常开触点J21与第八继电器J8的第二常开触点J82并联后连接所述比例放大器21的信号输出正端和换向比例阀20与第二继电器J2的第二常闭触点J22之间。进一步，本装置还包括二极管D，所述二极管D的阳极连接所述第六继电器J6的第二常开触点J62 —端、阴极连接所述第八继电器J8线圈一端。二极管D的设置保证了第八继电器J8的释放，避免了第八继电器J8的误动作，从而进一步保证了逻辑控制的可靠性。本装置可实现开卷机机座自动寻中功能，在开卷机变速箱11中点设置感应片24，如感应片24位于第一电磁感应开关Kl左侧时，首先按下常开按钮K4，机座开始自动寻中， 第五继电器J5得电吸合,其第一常开触点J51闭合使第五继电器J5自保,此时第六继电器J6随之吸合，第五继电器J5的第二常开触点J52闭合，换向比例阀20正向得电并驱动液压缸18推动驱动电机12、变速箱11、开卷机10整体向右移动，当感应片24移到第一电磁感应开关Kl时，第一电磁感应开关Kl触点Kll闭合，第七继电器J7吸合，其常闭触点J71断开，第五继电器J5失电释放，换向比例阀20断电，机座寻中到位。如感应片24位于第一电磁感应开关Kl右侧时，按下常开按钮K4，此时如上所述，液压缸18向右移动，当感应片24移动到第二电磁感应开关K2时，第二电磁感应开关K2的触点K21闭合，第八继电器J8得电吸合，第八继电器J8的第一常开触点J81、第二常开触点J82闭合，换向比例阀20反向得电，液压缸18回移，此时第八继电器J8的第三常开触点J83闭合同时经原来已经闭合第六继电器J6的第二常开触点J62与二极管D串联将第八继电器J8自保，当感应片24回到第一电磁感应开关Kl时，第七继电器J7得电吸合，其常闭触点J71断开，第五继电器J5断电释放，完成机座自动寻中。
带钢开卷穿带探测、带钢自动寻边定宽功能，当钢卷15上载到开卷机IOD的张缩轴16上，经过开卷的带钢22穿过第三红外光电传感器C3的发射管与接收管之间，当第三红外光电传感器C3检测到带钢22时，第三继电器J3得电吸合，其第一常开触点J31和第二常开触点J32闭合、第三常闭触点J33断开，第四继电器J4上电即吸合，其常开触点J41闭合，此时定宽电机19反向得电，并带动丝杆13逆时针转动，丝杆13两端的定宽块14同步缩进，限位开K3常闭触点K31恢复导通，当第一红外光电传感器Cl和第二红外光电传感器C2探测到带钢22边缘时，第一继电器Jl和第二继电器J2得电吸合，第一继电器Jl的第三常闭触点J13和第二继电器J2的第三常闭触点J23断开，第四继电器J4释放，其常开触点J41断开，定宽电机19停转，此时带钢22宽度确定，从而实现了带钢开卷穿带探测和自动寻边定宽功能。当钢卷15开卷完成，第三红外光电传感器C3的发射管与接收管之间无带钢22时，第三继电器J3释放、第四继电器J4上电时吸合，定宽电机19正向得电，带动丝杆13顺时针转动，丝杆13两端的定宽块14同步扩展，直至定宽块14触碰限位开关K3使限位开关K3常闭触点K31断开，定宽电机19停转。带钢跑偏纠正功能，带钢22居中前进时，位于带钢22两侧的第一红外光电传感器Cl和第二红外光电传感器C2均无信号，当带钢22左偏时，第一红外光电传感器Cl得到信号,第二红外光电传感器C2无信号,第一继电器Jl得电吸合，其第一常开触点Jll闭合，比例放大器21输出使换向比例阀20正向得电，驱动液压缸18向右推动，带动开卷机10右移，此时带钢22向右纠偏到第一红外光电传感器Cl无信号为止；当带钢22右偏时，第一红外光电传感器Cl无信号,第二红外光电传感器C2得到信号,第二继电器J2得电吸合,其第一常开触点J21闭合，比例放大器21输出使换向比例阀20反向得电，液压缸18向左缩回，带动开卷机10左移，此时带钢22向左纠偏到第二红外光电传感器C2无信号为止；从而实现带钢22左右都能纠偏的作用。本装置中测速发电机23随开卷机10的驱动电机12转速变化产生I. 8-4VDC信号，并输入比例放大器21，比例放大器21的输出控制换向比例阀20的流量，以实现换向比例阀20通过液压缸18驱动开卷机10横向移动。本装置可完全替换德国EMG的板带纠偏控制系统，本装置结构简单，维护方便，极大降低了设备成本和维护成本，且带钢纠偏效果良好，带钢对中效率高，有效保证了轧钢生产的正常运行。·
权利要求
1.一种冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置，包括控制电源、由驱动电机和变速箱驱动的开卷机、设于开卷机前方的C型架、设于C型架一侧的相向螺纹丝杆、分别设于丝杆两端的定宽块、驱动丝杆的定宽电机、控制开卷机横移的液压缸以及控制液压缸的比例放大器和换向比例阀，其特征在于还包括连接所述驱动电机转轴的测速发电机、第一红外光电传感器、第二红外光电传感器、第三红外光电传感器、第一电磁感应开关、第二电磁感应开关、带常闭触点的限位开关、常开按钮、带一个常开触点和二个常闭触点的第一继电器、带一个常开触点和二个常闭触点的第二继电器、带二个常开触点和二个常闭触点的第三继电器、带一个常开触点的第四继电器、带二个常开触点的第五继电器、带一个常开触点和一个常闭触点的第六继电器、带一个常闭触点的第七继电器和带三个常开触点和三个常闭触点的第八继电器，所述第一红外光电传感器和第二红外光电传感器的发射管和接收管分别设于所述C型架上下两点并位于所述丝杆两端定宽块直线位置，所述第三红外光电传感器的接收管设于所述丝杆上方、发射管设于所述C型架中点下方，所述限位开关位于所述丝杆一端，所述第一电磁感应开关和第二电磁感应开关分别间隔设于所述变速箱的固定底座上并所述第一电磁感应开关位于变速箱居中位置、第二电磁感应开关位于变速箱一侧外端，所述第一红外光电传感器、第二红外光电传感器和第三红外光电传感 器的发射管分别连接所述控制电源的正负端，所述第一红外光电传感器接收管的触点串接所述第一继电器线圈后连接所述控制电源正负端，所述第二红外光电传感器接收管的触点串接所述第二继电器线圈后连接所述控制电源正负端，所述第三红外光电传感器接收管的触点串接所述第三继电器线圈后连接所述控制电源正负端，所述第四继电器线圈分别串接所述第一继电器的第三常闭触点和第二继电器的第三常闭触点后连接所述控制电源正负端，所述常开按钮与第五继电器的第一常开触点并联后依次串接第五继电器线圈、第七继电器的常闭触点、第八继电器的第六常闭触点后连接所述控制电源正负端，所述第六继电器线圈与所述第五继电器线圈并联连接，所述第七继电器线圈串接所述第一电磁感应开关触点后连接所述控制电源正负端，所述第八继电器线圈串接所述第二电磁感应开关触点后连接所述控制电源正负端，所述第八继电器的第三常开触点与第六继电器的第二常开触点串接后并联于所述第二电磁感应开关触点两端，所述第三继电器的第三常闭触点与第四继电器的常开触点串接后连接所述控制电源正端和定宽电机正端，所述第三继电器的第四常闭触点与限位开关常闭触点串接后连接所述控制电源负端和定宽电机负端，所述第三继电器的第一常开触点连接所述控制电源负端和第三继电器的第三常闭触点与第四继电器的常开触点之间，所述第三继电器的第二常开触点连接所述控制电源正端和定宽电机负端，所述比例放大器的电源端连接所述控制电源的正负端，所述测速发电机的信号输出端连接所述比例放大器的信号输入端，所述第五继电器的第二常开触点、第八继电器的第四常闭触点、第一继电器的第二常闭触点、第六继电器的第一常闭触点依次串接后连接所述比例放大器的信号输出正负端，所述第八继电器的第一常开触点与第六继电器的第一常闭触点并联连接，所述第一继电器的第一常开触点、换向比例阀、第二继电器的第二常闭触点、第八继电器的第五常闭触点依次串接后连接所述比例放大器的信号输出正负端，所述第一继电器的第一常开触点并联于所述第五继电器的第二常开触点和第八继电器的第四常闭触点两端，所述第二继电器的第一常开触点与第八继电器的第二常开触点并联后连接所述比例放大器的信号输出正端和换向比例阀与第二继电器的第二常闭触点之间。
2.根据权利要求I所述的冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置，其特征在于本装置还包括二极管，所述二极管的阳极连接所述第六继电器的第二常开触点一端、、阴极连接所述第八继电器线圈一端。
全文摘要
本发明公开了一种冷轧带钢开卷机自动对中逻辑数控装置，即本装置采用三个红外光电传感器检测带钢跑偏和带钢开卷穿带、两个电磁感应开关检测开卷机位移信号、限位开关检测丝杆上定宽块的移动极限、测速发电机检测开卷机的驱动电机速度信号反馈至比例放大器，检测信号提供至有按钮和继电器构成的逻辑控制回路，控制回路控制开卷机底座定中纠偏和定宽的执行机构，换向比例阀按需动作，由比例放大器提供信号并驱动液压缸动作实现开卷机的横向位移定中和纠偏，定宽电机通过连杆驱动丝杆动作实现宽度定位；本装置实现开卷机底座自动寻中、带钢开卷穿带探测、带钢自动寻边定宽、带钢跑偏纠正功能，有效降低设备及维修成本，保证冷轧机组的正常运行。
文档编号B21C47/16GK102950168SQ20111024240
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者施和永, 俞敏敏 申请人:上海宝钢设备检修有限公司