专利名称：一种冶金棒材计数器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冶金棒材计数设备，属冶金机械技术领域。
背景技术：
冶金棒材计数器是冶金行业常用的机械设备，一般的棒材计数器计数时采用机械结构将每一根钢棒分开，不同规格的棒材用不同的机械结构，每次生产不同规格的产品就必须更换不同的机械，机构复杂，分钢也不能做到100％可靠。在计数时，采用的对射式光栅需要安装在棒材的一端，而棒材运动时端头易颤动，还有的棒材的端头存在弯曲、不齐的缺陷，这使对射式光栅计数不准。因此，对现有冶金棒材计数器存在的结构复杂、适应性差、计数不准的缺点，必须进行改进，以适应生产的要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，适用于各种棒材并计数准确的冶金棒材计数器。
本实用新型所称技术问题是由以下技术方案实现的一种冶金棒材计数器，它包括第一段链、第二段链、电机、光栅，其改进之处是它还设有脉冲编码器、可编程序控制器(PLC)、计算机，所述的脉冲编码器与电机相连接，可编程序控制器分别与光栅、脉冲编码器、计算机相连接，所述的光栅位于第二段链的一侧，由光栅发射器和光栅接收器组成。
上述冶金棒材计数器，所述可编程序控制器由电源、CPU、通信模板、输入模板、输出模板、计数器模板、备用板组成；其计算器模板部分的电压端L+分别与脉冲编码器的电压端V+、光栅发射器和光栅接收器的电压端V+相连接；可编程序控制器的计算器模板部分的接地端L-分别与脉冲编码器的接地端G-、光栅发射器和光栅接收器的接地端G-相连接；可编程序控制器的计算器模板部分的信号端A0与脉冲编码器的信号端A相连接，计算器模板部分的另一个信号端A1与光栅接收器的信号端A相连接。
采用这种结构的冶金棒材计数器利用可编程序控制器和脉冲编码器计数，具有结构简单、编程快、计量准确、适用于多种棒材的优点；同时采用反射式光栅可使光栅发射器和接收器安装的位置更为灵活，更易于安装于链条附近，使计数更为准确。
图1是冶金棒材计数器的结构原理示意图；图2是冶金棒材计数器的电原理框图；图3是可编程序控制器连接示意图。
图4是冶金棒材计数器的程序流程图；具体实施方式
由图可见本冶金棒材计数器包括第一段链2、第二段链3、电机4、光栅5、脉冲编码器6、可编程序控制器(PCL)7、计算机(PC)8等部件。第一段链2和第二段链3在传动轴的带动下转动，在第二段链3的下方是传动电机4，脉冲编码器6与电机4相连接。图中所示的光栅5位于第二段链的一侧，光栅5由光栅发射器16和光栅接收器17两部分组成，光栅发射器16发出的信号经棒材1反射后由光栅接收器17接收。
本冶金棒材计数器所采用的可编程序控制器PLC是西门子公司制作的S7-300型，它包括电源9、CPU10、通信模板11、输入模板12、输出模板13、计数器模板14、备用板15等部分。它的计算器模板14上的电压端L+分别与脉冲编码器6的电压端V+、光栅发射器16和光栅接收器17的电压端V+相连接；计算器模板14上的接地端L-分别与脉冲编码器6的接地端G-、光栅发射器16和光栅接收器17的接地端G-相连接；计算器模板14上的信号端A0与脉冲编码器6的信号端A相连接，计算器模板14上的另一个信号端A1与光栅接收器17的信号端A相连接；通信模板11与计算机8相连；输入模板12与清零按钮18相连接。
本冶金棒材计数器所采用的脉冲编码器6的型号为BG4Z，光栅的型号为ES46-T3PK-F。
本冶金棒材计数器的工作原理如下
如图所示，棒材依次从第一段链向第二段链平移，当棒材到达光栅位置时，光栅将反射信号向PLC发出。如果通过的棒材之间有间隙，光栅发出的信号宽度为一个棒材直径；如果通过N个之间没有间隙的棒材，则光栅发出的信号宽度是N个棒材直径的总和。脉冲编码器不断发出脉冲信号记录棒材移动的距离，棒材直径和脉冲编码器脉冲信号数值与棒材移动距离比例关系均已事先给定。
本装置对输入的数据进行计算当光栅给出高电位信号，开始记录脉冲编码器的脉冲数，一旦超过一个棒材直径宽度的脉冲数时，给显示棒材记录数加1，并重新记录脉冲编码器的脉冲数；再超过一个棒材直径宽度的脉冲数时再给显示棒材记录加1；直到光栅给出低电位信号。计数清零方式可以是手动，也可以利用成捆装置的动作自动生成。
第二段链速度一般为0.3-0.6m/s，对应脉冲编码器脉冲信号为1500-3000赫兹，即链条每移动1厘米，脉冲编码器发出50个脉冲(由于电机减速器减速比不同，对应脉冲编码器脉冲信号数会有所不同)。对于直径为12-50毫米的圆钢或螺纹钢则每通过一根棒材发出60-250个脉冲。由于螺纹钢的轮廓不规则性，给定一个棒材宽度的脉冲数应略少于计算值。多个棒材没有缝隙移动时会产生累计误差，因此应使第一段链速度略慢于第二段链的速度(10％左右)，这样无缝隙棒材不会多于3-4根，不会影响计数精度。
本实用新型采用的反射式光栅可以安装在沿棒材方向的任何位置，特别是在链条附近更稳定、更精确，它克服了对射式光栅必须安装在棒材一端而棒材端头在运动时易抖动及端头有弯曲、不齐等弊病影响计数准确的缺点。
权利要求1.一种冶金棒材计数器，它包括第一段链[2]、第二段链[3]、电机[4]、光栅[5]，其特征在于它还设有脉冲编码器[6]、可编程序控制器[7]、计算机[8]，所述的脉冲编码器[6]与电机[4]相连接，可编程序控制器[7]分别与光栅[5]、脉冲编码器[6]、计算机[8]相连接，所述的光栅[5]位于第二段链[3]的一侧，由光栅发射器[16]和光栅接收器[17]组成。
2.根据权利要求1所述的冶金棒材计数器，其特征在于所述可编程序控制器[7]由电源[9]、CPU[10]、通信模板[11]、输入模板[12]、输出模板[13]、计数器模板[14]、备用板[15]组成；它的计算器模板[14]部分的电压端L+分别与脉冲编码器[6]的电压端V+、光栅发射器[16]和光栅接收器[17]的电压端V+相连接；可编程序控制器[7]的计算器模板[14]部分的接地端L-分别与脉冲编码器[6]的接地端G-、光栅发射器[16]和光栅接收器[17]的接地端G-相连接；可编程序控制器[7]的计算器模板[14]部分的信号端A0与脉冲编码器[6]的信号端A相连接，计算器模板[14]部分的另一个信号端A1与光栅接收器[17]的信号端A相连接。
专利摘要一种冶金棒材计数器，属冶金机械技术领域，用于解决现有的冶金棒材计数器存在的机械结构复杂、对各种棒材适应性差、计数不准等缺点。它包括第一段链、第二段链、电机、光栅、脉冲编码器、可编程序控制器、计算机。可编程序控制器由电源、CPU、通信模板、输入模板、输出模板、计数器模板、备用板组成，分别与光栅、脉冲编码器、计算机相连接；脉冲编码器还与电机相连接；光栅位于第二段链的一侧，由光栅发射器和光栅接收器组成。采用这种结构的冶金棒材计数器，利用可编程序控制器和脉冲编码器计数，具有结构简单、计量准确、适用于多种棒材的优点，同时采用反射式光栅也使计数更为准确。
文档编号G06M9/00GK2570893SQ0126925
公开日2003年9月3日 申请日期2001年10月31日 优先权日2001年10月31日
发明者祁化昆, 秦友刚, 刘占胜, 王海平, 高伟, 高士杰, 徐文军 申请人:石家庄钢铁有限责任公司