冷轧包装机组防翻卷优化控制系统及其方法与流程

本发明属于冷轧带钢包装机组生产技术领域，通过优化包装机组控制条件，解决包装机组由于步进梁上钢卷位置过偏导致的生产过程中的翻卷现象，可广泛应用于冷轧带钢包装机组。

背景技术：

处理线钢卷生产完毕后，会通过步进梁运输到包装机组进行包装处理。在运输过程中，由于距离过长、钢卷表面涂油量大、与步进梁鞍座间摩擦力小以及其他因素，导致钢卷运输到包装机组后在步进梁上位置过偏，存在钢卷翻卷的不安全隐患，曾多次发生设备损坏和人身伤亡事故。因此在其他外部因素无法排除的情况下，对冷轧包装机组研究采取防翻卷优化控制措施十分必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于，通过对包装机组步进梁自动运行条件进行优化，解决因步进梁上钢卷过偏导致的翻卷现象，进而避免设备损坏及人身伤亡事故。

在未优化控制之前，步进梁自动运行启动条件为：所有包装工位就绪、所有包装小车在原始位置、包装机组步进梁在原始位置、带钢处理主线允许包装机组动作、选择步进梁模式为自动、包装机组不在维护模式6个条件同时具备。

为增强步进梁自动运行的安全性，避免翻卷事故，通过增加入口钢卷位是否正常确认按钮、出口钢卷位是否正常确认按钮以及步进梁自动步停止按钮，进而优化步进梁自动启动条件，有效增强步进梁控制的可靠性。

冷轧包装机组防翻卷优化控制系统包括控制单元1、入口钢卷位是否正常确认按钮16、出口钢卷位是否正常确认按钮17、步进梁自动步停止按钮18。所述的控制单元1包括电源模块2、CPU模块3、数字量输入模块4、数字量输出模块5、模拟量输出模块6、比例放大板19、比例液压阀20、步进梁启动按钮15、接线端子10、接线端子11。在控制单元1中电源模块2、CPU模块3、数字量输入模块4、数字量输出模块5、模拟量输出模块6通过PLC机架内背板总线连接；步进梁启动按钮15、数字量输入模块4通过接线端子10使用信号电缆连接；数字量输出模块5、步进梁启动按钮15通过接线端子11使用信号电缆连接；模拟量输出模块6、比例放大板19、比例液压阀20使用信号电缆连接建立模拟量输出控制。入口钢卷位是否正常确认按钮16、数字量输入模块4通过接线端子7使用信号电缆连接；出口钢卷位是否正常确认按钮17、数字量输入模块4通过接线端子8使用信号电缆连接；步进梁自动步停止按钮18、数字量输入模块4通过接线端子9使用信号电缆连接。数字量输出模块5、入口钢卷位是否正常确认按钮16通过接线端子14使用信号电缆连接；数字量输出模块5、出口钢卷位是否正常确认按钮17通过接线端子13使用信号电缆连接；数字量输出模块5、步进梁自动步停止按钮18通过接线端子12使用信号电缆连接。

为方便表述作如下定义：入口钢卷位是否正常确认按钮被按下后“入口完成信号返回”定义为条件1；出口钢卷位是否正常确认按钮被按下后“出口完成信号返回”定义为条件2；“步进梁启动按钮被按下”定义为条件3；“步进梁自动步停止按钮被按下”定义为条件4；“故障处理确认完成”定义为条件5。

当条件1、条件2同时满足时，步进梁自动运行条件满足；

当条件1、条件2、条件3同时满足时，步进梁自动运行，同时步进梁放大板输出设定值；

当条件4满足，步进梁自动运行停止，同时步进梁放大板输出为0；

当条件4满足，条件5满足，允许操作人员现场进行入口钢卷位是否正常确认按钮和出口钢卷位是否正常确认按钮操作。

本发明的优点积极效果在于：通过优化包装机组控制条件，解决包装机组由于步进梁上钢卷位置过偏，导致的生产过程中翻卷现象，可广泛应用于冷轧带钢包装机组生产领域。通过在包装机组入口、出口增加钢卷位是否正常确认按钮，在主操台增加步进梁自动步停止按钮，并优化包装机组步进梁运行条件以及自动步时序控制逻辑，有效避免了因步进梁鞍座上钢卷放置过偏导致的启停及生产期间的各种翻卷现象。该控制方法，确保了人身和设备安全，具有良好经济效益及推广价值。

附图说明

图1冷轧包装机组步进梁控制网络图：控制单元1，电源模块2，CPU模块3，数字量输入模块4，数字量输出模块5，模拟量输出模块6，接线端子7，接线端子8，接线端子9，接线端子10，接线端子11，接线端子12，接线端子13，接线端子14，步进梁启动按钮15、入口钢卷位是否正常确认按钮16、出口钢卷位是否正常确认按钮17，步进梁自动步停止按钮18，比例放大板19，比例液压阀20。

图2冷轧包装机组步进梁控制流程图。条件1、条件2、条件3、条件4、条件5如前定义所述。

具体实施方式

本发明涉及：西门子PLC400系统中电源模块、CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输出模块、比例放大板、比例液压阀、带灯控制按钮、接线端子等。

具体实施分为设备安装、程序调试两大部分。

1、设备安装

在包装线步进梁入口和出口各增加一个操作箱，操作箱上配置步进梁“入口钢卷位是否正常确认”带灯控制按钮、“出口钢卷位钢卷是否正常确认”带灯控制按钮，本案例选用西门子公司的带灯控制按钮。在主操作面板上配置“步进梁自动步停止”带灯控制按钮，用于控制步进梁自动步停止，本案例选用西门子公司的带灯控制按钮。此三个带灯按钮都为四线制，其中两根信号电缆控制输入信号，另外两根信号电缆反馈输出信号。带灯控制按钮通过接线端子连接到PLC400系统中数字量输入模块和数字量输出模块，进行信号传输。

2、程序调试

1)带灯控制按钮的单体测试

通过模拟程序中输入信号及输出信号是否正常，测试三个带灯控制按钮接线正确，功能正常，有数字量输出信号时带灯按钮应常亮。

2)包装线步进梁自动步控制测试

当入口钢卷是否正常确认按钮、出口钢卷位是否正常确认按钮均按下，且接收到入口完成信号返回、出口信号返回信号时，满足步进梁自动步运行条件，可以按下步进梁启动按钮。步进梁正常自动运行时，按下步进梁自动步停止按钮，比例放大板输出为0，与此同时步进梁自动步运行条件不满足，现场步进梁停止动作；此时再按步进梁启动按钮，步进梁仍不能自动运行。当入口钢卷是否正常确认按钮、出口钢卷位是否正常确认按钮再次按下后，程序中满足步进梁自动运行条件，按下步进梁启动按钮后步进梁自动运行。

3)现场故障模拟及确认按钮的测试

有且只有故障处理完毕并确认后，入口钢卷是否正常确认按钮、出口钢卷位是否正常确认按钮才允许操作。当入口钢卷是否正常确认按钮、出口钢卷位是否正常确认按钮均按下，且接收到入口完成返回信号、出口完成返回信号时，具备步进梁自动运行条件，按下步进梁启动按钮后，程序中满足步进梁运行条件，现场步进梁自动运行。