一种防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统的制作方法

本发明涉及连退生产技术领域，尤其涉及一种防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统。

背景技术

在冷轧薄板的连续退火生产线中，主要有两道控制工序：连续和退火。焊机是连续生产工序中的关键设备，常采用的是窄搭接焊机，其作用是将上一卷钢卷的尾部和下一卷钢卷的头部焊接起来，以保持带钢对工艺段的连续供料，从而使工艺段在一个稳定的速度条件下连续地进行退火作业。

在实际生产中，焊机在甩尾过程中由于设备或者其他原因，会存在带钢尾部甩过焊机出口的情况发生。由于焊机出口的工艺设计的制约，导板被分布成倒刺型。若带钢甩过焊机出口，则会造成如下问题:

(1)带钢尾部甩过焊机出口未进入清洗段，回倒处理困难，时间长；

(2)需要2-3人同时处理(入口区域共3人)；

(3)带钢尾部甩过焊机出口进入清洗段，需要打开清洗段槽盖处理，从而造成停车，因退火炉工艺原因而导致后续生产时间更长，成本更高。

技术实现要素：

本发明通过提供一种防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统，解决了现有技术中带钢尾部甩过焊机出口的技术问题，实现了保证冷轧带钢连续生产的连续性、缩短作业时间和降低作业成本的技术效果。

本发明提供了一种防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统，包括：

第一物体监测部件、第二物体监测部件及控制器；所述第一物体监测部件设置在上下通道焊机转向辊后操作侧且距离带尾停止位置第一距离；所述第二物体监测部件设置在上下通道焊机入口处且距离所述带尾停止位置第二距离；所述第一距离大于所述第二距离；所述第一物体监测部件和所述第二物体监测部件的信号输出端与所述控制器的信号输入端通信连接；

所述控制器用于：在接收到由所述第一物体监测部件发送的第一带钢监测信号时，延迟预设时间后发送停止信号到焊机出口夹送辊，以控制所述焊机出口夹送辊停止转动；

和/或，

所述控制器用于：在接收到由所述第二物体监测部件发送的第二带钢监测信号后，发送所述停止信号到所述焊机出口夹送辊，以控制所述焊机出口夹送辊停止转动。

进一步地，还包括：

第三物体监测部件；所述第三物体监测部件设置在上下通道起套翻板正上方操作侧且距离所述带尾停止位置第三距离；所述第三距离大于所述第一距离；所述第三物体监测部件的信号输出端与所述控制器的信号输入端通信连接；

所述控制器用于：在接收到由所述第三物体监测部件发送的第三带钢监测信号后，发送所述停止信号到所述焊机出口夹送辊，以控制所述焊机出口夹送辊停止转动。

进一步地，还包括：

第四物体监测部件；所述第四物体监测部件设置在所述焊机出口夹送辊的抬起位；所述第四物体监测部件的信号输出端与所述控制器的信号输入端通信连接；

所述控制器用于：在依次接收到由所述第四物体监测部件发送的抬起监测信号和由所述第一物体监测部件发送的第一带钢监测信号时，延迟所述预设时间后发送所述停止信号到所述焊机出口夹送辊。

进一步地，还包括：

报警模块；所述报警模块的信号输入端与所述控制器的信号输出端通信连接；

所述控制器用于：若所述控制器没有接收到所述第一带钢监测信号、所述第二带钢监测信号和所述第三带钢监测信号中的至少一个，则输出报警触发信号到所述报警模块。

进一步地，还包括：

吹扫机构；所述吹扫机构的吹扫端对向所述第一物体监测部件和/或第二物体监测部件和/或第三物体监测部件的监测路径。

进一步地，所述吹扫机构包括：

气体管道、喷头及控制阀；所述喷头设置在所述气体管道的第一端；所述气体管道的第二端接入压缩气体；所述控制阀设置在所述气体管道上；所述喷头对向所述第一物体监测部件和/或第二物体监测部件和/或第三物体监测部件的监测路径。

进一步地，所述控制阀为流量控制阀；所述控制器的信号输出端与所述流量控制阀的信号输入端通信连接。

进一步地，所述气体管道包括：

第一气体管道、第二气体管道及第三气体管道；所述喷头包括：第一喷头、第二喷头及第三喷头；所述控制阀包括：第一控制阀、第二控制阀及第三控制阀；所述第一喷头设置在所述第一气体管道的第一端；所述第一气体管道的第二端接入所述压缩气体；所述第一控制阀设置在所述第一气体管道上；所述第一喷头对向所述第一物体监测部件的监测路径；所述第二喷头设置在所述第二气体管道的第一端；所述第二气体管道的第二端接入所述压缩气体；所述第二控制阀设置在所述第二气体管道上；所述第二喷头对向所述第二物体监测部件的监测路径；所述第三喷头设置在所述第三气体管道的第一端；所述第三气体管道的第二端接入所述压缩气体；所述第三控制阀设置在所述第三气体管道上；所述第三喷头对向所述第三物体监测部件的监测路径。

进一步地，所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第三控制阀均为流量控制阀；所述控制器的信号输出端与所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第三控制阀的信号输入端通信连接。

本发明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：

控制器接收由设置在上下通道焊机转向辊后操作侧且距离带尾停止位置第一距离处的第一物体监测部件发送的第一带钢监测信号和由设置在上下通道焊机入口处且距离带尾停止位置第二距离处的第二物体监测部件发送的第二带钢监测信号，从而对焊机出口夹送辊的转动进行控制，由此解决了现有技术中带钢尾部甩过焊机出口的技术问题，实现了保证冷轧带钢连续生产的连续性、缩短作业时间和降低作业成本的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统的工作原理图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统，解决了现有技术中带钢尾部甩过焊机出口的技术问题，实现了保证冷轧带钢连续生产的连续性、缩短作业时间和降低作业成本的技术效果。

本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

控制器接收由设置在上下通道焊机转向辊后操作侧且距离带尾停止位置第一距离处的第一物体监测部件发送的第一带钢监测信号和由设置在上下通道焊机入口处且距离带尾停止位置第二距离处的第二物体监测部件发送的第二带钢监测信号，从而对焊机出口夹送辊的转动进行控制，由此解决了现有技术中带钢尾部甩过焊机出口的技术问题，实现了保证冷轧带钢连续生产的连续性、缩短作业时间和降低作业成本的技术效果。

为了更好地理解上述技术方案，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的说明。

参见图1，本发明实施例提供的防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统，包括：

第一物体监测部件、第二物体监测部件及控制器；第一物体监测部件设置在上下通道焊机转向辊后操作侧且距离带尾停止位置第一距离；第二物体监测部件设置在上下通道焊机入口处且距离带尾停止位置第二距离；第一距离大于第二距离；第一物体监测部件和第二物体监测部件的信号输出端与控制器的信号输入端通信连接；

控制器用于：在接收到由第一物体监测部件发送的第一带钢监测信号时，说明带钢尾部通过第一物体监测部件，准备控制焊机出口夹送辊停止转动，延迟预设时间后，发送停止信号到焊机出口夹送辊，以控制焊机出口夹送辊停止转动；

和/或，

控制器用于：在接收到由第二物体监测部件发送的第二带钢监测信号后，说明带钢尾部通过第二物体监测部件，准备控制焊机出口夹送辊停止转动，发送停止信号到焊机出口夹送辊，以控制焊机出口夹送辊停止转动。

对本发明实施例提供的防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统的结构进行具体说明，还包括：

第三物体监测部件；第三物体监测部件设置在上下通道起套翻板正上方操作侧且距离带尾停止位置第三距离；第三距离大于第一距离；第三物体监测部件的信号输出端与控制器的信号输入端通信连接；

控制器用于：在接收到由第三物体监测部件发送的第三带钢监测信号后，说明带钢尾部通过第三物体监测部件，准备控制焊机出口夹送辊停止转动，发送停止信号到焊机出口夹送辊，以控制焊机出口夹送辊停止转动。

对本发明实施例提供的防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统的结构进行进一步说明，还包括：

第四物体监测部件；第四物体监测部件设置在焊机出口夹送辊的抬起位，对焊机出口夹送辊的抬起进行监测；第四物体监测部件的信号输出端与控制器的信号输入端通信连接；

控制器用于：在依次接收到由第四物体监测部件发送的抬起监测信号和由第一物体监测部件发送的第一带钢监测信号时，说明焊机出口夹送辊已经压下到位，可以开始计算带尾距离，延迟预设时间后发送停止信号到焊机出口夹送辊。

具体地，预设时间可以通过各物体监测部件与焊机停止位的间距和带钢的行进速度计算得出，由此可知，不同的物体监测部件所对应的预设时间不同，即第一物体监测部件所对应的预设时间是第一预设时间，第三物体监测部件所对应的预设时间是第三预设时间。在本实施例中，带钢是依次通过第三物体监测部件、第一物体监测部件和第二物体监测部件的，只有当带钢到达第二物体监测部件时，焊机才停止转动。若以第三物体监测部件或第一物体监测部件做参考时，就需要分别延迟第三预设时间和第一预设时间，才停止焊机。第四物体监测部件为接近开关或红外传感器。

为了实现本发明实施例提供的防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统的报警功能，还包括：

报警模块；报警模块的信号输入端与控制器的信号输出端通信连接；

控制器用于：若控制器没有接收到第一带钢监测信号、第二带钢监测信号和第三带钢监测信号中的至少一个，则说明第一物体监测部件、第二物体监测部件和第三物体监测部件均工作异常，输出报警触发信号到报警模块，提醒工作人员进行相应的应对措施，以避免带钢甩尾甩过。

具体地，报警模块可以通过以计算机编程得到的虚拟功能模块来实现，也可以通过实体的报警装置(如指示灯、蜂鸣器等)来实现，还可以通过虚拟功能模块和实体报警装置一起实现。若仅通过虚拟功能模块来实现，则在显示屏上显示报警框及响起提示音。若仅通过实体报警装置来实现，则发出警报声和/或亮起指示灯。若通过虚拟功能模块和实体的报警装置一起实现，则既在显示屏上显示报警框及响起提示音，又发出警报声和/或亮起指示灯。本发明实施例对报警模块的具体实现形式不做具体的制约。

为了避免第一物体监测部件和/或第二物体监测部件和/或第三物体监测部件的监测路径被异物遮挡，提高本发明实施例提供的防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统的控制精度，还包括：

吹扫机构；吹扫机构的吹扫端对向第一物体监测部件和/或第二物体监测部件和/或第三物体监测部件的监测路径。

对吹扫机构的结构进行具体说明，吹扫机构包括：

气体管道、喷头及控制阀；喷头设置在气体管道的第一端；气体管道的第二端接入压缩气体；控制阀设置在气体管道上；喷头对向第一物体监测部件和/或第二物体监测部件和/或第三物体监测部件的监测路径。

为了对气体管道中压缩气体的流量进行控制并提高本发明实施例提供的防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统的自动化水平，控制阀为流量控制阀；控制器的信号输出端与流量控制阀的信号输入端通信连接。

对吹扫机构的结构进行进一步说明，气体管道包括：

第一气体管道、第二气体管道及第三气体管道；喷头包括：第一喷头、第二喷头及第三喷头；控制阀包括：第一控制阀、第二控制阀及第三控制阀；第一喷头设置在第一气体管道的第一端；第一气体管道的第二端接入压缩气体；第一控制阀设置在第一气体管道上；第一喷头对向第一物体监测部件的监测路径；第二喷头设置在第二气体管道的第一端；第二气体管道的第二端接入压缩气体；第二控制阀设置在第二气体管道上；第二喷头对向第二物体监测部件的监测路径；第三喷头设置在第三气体管道的第一端；第三气体管道的第二端接入压缩气体；第三控制阀设置在第三气体管道上；第三喷头对向第三物体监测部件的监测路径。

具体地，第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀均为流量控制阀；控制器的信号输出端与第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀的信号输入端通信连接。控制器输出控制信号到第一控制阀、第二控制阀和第三控制阀，分别对第一气体管道、第二气体管道和第三气体管道中压缩空气的流量进行控制，以适应不同的吹扫需求。

在本实施例中，第一物体监测部件、第二物体监测部件和第三物体监测部件为对射式监测光栅和/或对射式红外传感器。具体地，第一物体监测部件、第二物体监测部件和第三物体监测部件可以都是对射式监测光栅或对射式红外传感器，也可以一部分是对射式监测光栅，另一部分是对射式红外传感器。例如：若第一物体监测部件、第二物体监测部件和第三物体监测部件都是对射式监测光栅，即ph800/ph810、ph801/ph811和ph802/ph812，这三组对射式监测光栅的位置和功能如表1所示。

表1

具体地，第一物体监测部件设置在上下通道焊机转向辊后操作侧且距离带尾停止位置300cm。监测端光栅与地面成30度夹角朝向向下发射，另一监测端光栅朝上。两个监测端光栅对射，带钢的行进路线位于两个监测端光栅之间。当带钢带尾经过两个监测端光栅之间且两个光栅之间无遮挡物时，控制器的两个指示灯均为绿色，表示带尾经过第一物体监测部件,同时发送信号控制出口转向辊压下和停止转动。第二物体监测部件设置在上下通道焊机入口处对中灯管框架正中心且距离带尾停止位置120cm。第二物体监测部件也由发射端光栅和接收端光栅构成，发射端光栅也地面成90度夹角垂直向下发射，接收端光栅在发射端光栅的正下方，垂直地面向上发射。带钢的行进路线位于发射端光栅和接收端光栅之间。当带钢带尾经过发射端光栅和接收端光栅之间且两个光栅之间无遮挡物时，控制器的两个指示灯均为绿色，表示带尾经过第二物体监测部件,同时发送信号控制出口转向辊压下和停止转动。第三物体监测部件设置在上下通道起套翻板正上方操作侧且距离带尾停止位置430cm。监测端光栅与地面成30度夹角朝向向下发射，另一监测端光栅朝上，两个监测端光栅对射，带钢的行进路线位于两个监测端光栅之间。当带钢带尾经过两个监测端光栅之间且两个光栅之间无遮挡物时，控制器的两个指示灯均为绿色，表示带尾经过第三物体监测部件,同时发送信号控制出口转向辊压下和停止转动。

参见图2，当ph800/ph810信号消失后，焊机出口夹送辊开始转动；

当ph801/ph811信号消失后，焊机出口夹送辊压下；

当ph802/ph812信号消失后，同时夹送辊压下信号一直有，焊机出口定位计算及减速停止。

通过测量现场控制甩尾的ph801/ph811光栅到停止位的距离，带钢甩尾时的速度，并通过查看不同规格钢种焊机光栅消失到甩尾完成的pda曲线，计算出带尾经过ph801/ph811光栅后到焊机停止位的最优时间a(即预设时间)。具体地，在焊机进入甩尾程序后，带钢以30m/s的速度往前运行，通过测量ph801/ph811光栅到停止位的距离b，由速度(30m/s)除以该距离b可以算出理论时间a1。现场分别对厚度为0.5mm、1.0mm、2.0mm和2.8mm的带钢pda曲线带钢到达停止位的时间进行统计，得出平均时间a2。将平均时间a2与理论时间a1求平均数，可以得到带尾经过ph801/ph811光栅后到焊机停止位的最优时间a(即预设时间)。将得到的预设时间a增加到甩尾程序控制，通过延迟时间a控制焊机出口夹送辊停止转动，即带钢带尾经过光栅ph801/ph811后a秒，夹送辊停止转动，完成甩尾。同时，通过吹扫机构防止光栅ph802/ph812被异物遮挡，以保证焊机完成定位计算，从而防止带钢尾部被甩过焊机出口。同时，如果光栅ph802/ph812、ph801/ph811和ph800/ph810同时出现问题，则通过报警模块发出警报，以提醒工作人员及时做出相应的应对措施。

这里还需要说明的是，在还有40秒要进行带钢尾部甩到焊机时，可以通过加装的声光报警器进行闪烁，并发出声响，以提醒操作人员提前进入焊机区域进行准备工作，现场观察甩尾过程，以便于及时发现甩过现象，能够及时按下现场操作面板上的快停按钮，以避免带钢甩尾甩过。

【技术效果】

1、控制器接收由设置在上下通道焊机转向辊后操作侧且距离带尾停止位置第一距离处的第一物体监测部件发送的第一带钢监测信号和由设置在上下通道焊机入口处且距离带尾停止位置第二距离处的第二物体监测部件发送的第二带钢监测信号，从而对焊机出口夹送辊的转动进行控制，由此解决了现有技术中带钢尾部甩过焊机出口的技术问题，实现了保证冷轧带钢连续生产的连续性、缩短作业时间和降低作业成本的技术效果。

2、还在上下通道起套翻板正上方操作侧且距离带尾停止位置第三距离处设置第三物体监测部件，控制器通过接收由第三物体监测部件发送的第三带钢监测信号，对焊机出口夹送辊的转动进行进一步控制，从而保证了对焊机出口夹送辊转动的控制精度，进而进一步避免了带钢尾部甩过焊机出口。

3、通过对第四物体监测部件的应用，实现了利用夹送辊抬起信号的反点控制夹送辊的压下，即夹送辊抬起信号消失，延迟两秒后则认为夹送辊已经压下到位，从而避免了由于带钢厚度的波动造成夹送辊压下信号没有而导致夹送辊持续转动情况的发生，进而更进一步地避免了带钢尾部甩过焊机出口。

4、通过对报警模块的使用，实现了本发明实施例提供的防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统的报警功能。

5、通过对吹扫机构的应用，避免了异物阻挡物体监测部件的监测路径而造成信号丢失现象的发生，更进一步地避免了带钢尾部甩过焊机出口。

6、吹扫机构中的控制阀为流量控制阀，从而可以根据不同的吹扫需求对气体管道中压缩气体的流量进行控制，提高了本发明实施例提供的防止带钢尾部甩过焊机出口的控制系统的适用性。

本发明实施例通过多项措施有效避免了带钢尾部甩过焊机出口，降低了焊机甩尾甩过的风险系数，保证了冷轧带钢连续生产的连续性，实现了产线的稳定运行。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。