一種基于熱金屬檢測(cè)器的飛剪控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及乳鋼飛剪自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于熱金屬檢測(cè)器的飛剪控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乳鋼飛剪的作用是在乳機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不停止的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)于乳鋼的連續(xù)定尺剪切，或事故碎斷剪切。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中采用的乳鋼飛剪控制系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)光電管之間的距離和乳件依次經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電管的時(shí)間，對(duì)離開(kāi)末機(jī)架的乳件進(jìn)行測(cè)速，依據(jù)測(cè)得的乳件速度，計(jì)算出飛剪從啟動(dòng)到到達(dá)剪切點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)乳件所走過(guò)的距離。再根據(jù)預(yù)定的需要剪切的乳件長(zhǎng)度和上述計(jì)算出的走過(guò)的距離，計(jì)算出飛剪啟動(dòng)的延時(shí)時(shí)間。然后當(dāng)乳件頭部或尾部離開(kāi)光電管后通過(guò)計(jì)算得出的延時(shí)時(shí)間延時(shí)啟動(dòng)飛剪，進(jìn)行剪切。
[0004]在實(shí)際操作中，由于乳件在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到上游乳機(jī)的推力、下游乳機(jī)的拉力、飛剪和乳機(jī)間棍道或支架的摩擦力的影響，以及可編程邏輯控制器(Programmable LogicController，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)響應(yīng)時(shí)間的滯后性、傳感器信號(hào)觸發(fā)的滯后性、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)間滯后性以及兩個(gè)光電管距離的誤差等因素，影響了飛剪控制系統(tǒng)的精度。而且，現(xiàn)有技術(shù)中僅僅測(cè)量的是平均速度而無(wú)法準(zhǔn)確判定在計(jì)算得到的延時(shí)后乳件的實(shí)際位置是否為真實(shí)位置。
[0005]為了補(bǔ)償上述精度誤差，可以通過(guò)使用修正系數(shù)對(duì)誤差進(jìn)行修正。這就需要每種規(guī)格的乳件在第一次乳制時(shí)，反復(fù)測(cè)試修正系數(shù)，并將測(cè)試好的修正系數(shù)保存到不同規(guī)格的乳件對(duì)應(yīng)的乳制表中，每次更換乳件規(guī)格時(shí)，飛剪控制系統(tǒng)根據(jù)乳制表修改之前測(cè)試好的修正系數(shù)。但是，這樣增加了控制系統(tǒng)的繁瑣度和人力成本。
[0006]因此，現(xiàn)有的飛剪控制系統(tǒng)的精度誤差造成剪切不準(zhǔn)確，使得乳鋼材料浪費(fèi)，降低生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種基于熱金屬檢測(cè)器的飛剪控制系統(tǒng)，所述飛剪控制系統(tǒng)包括乳機(jī)、輥道、飛剪、若干熱金屬檢測(cè)器、與每個(gè)所述熱金屬檢測(cè)器連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、可編程邏輯控制器、與所述可編程邏輯控制器連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、接近開(kāi)關(guān)、與所述接近開(kāi)關(guān)連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其中，在垂直于所述輥道的上方設(shè)置若干熱金屬檢測(cè)器；所述飛剪位于所述熱金屬檢測(cè)器的檢測(cè)范圍內(nèi)；所述接近開(kāi)關(guān)位于所述飛剪的上下剪刃閉合的重合點(diǎn)處;所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘與所述接近開(kāi)關(guān)連接。
[0008]上述方案中優(yōu)選的是，所述若干熱金屬檢測(cè)器的數(shù)目至少為三個(gè)。
[0009]上述方案中優(yōu)選的是，所述飛剪控制系統(tǒng)還包括光幕傳感器，所述光幕傳感器的測(cè)量精度為10mm。
[0010]上述方案中優(yōu)選的是，所述光幕傳感器垂直于所述輥道的上方并且可以水平移動(dòng)。
[0011 ]上述方案中優(yōu)選的是，所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的精度小于或等于lms。
[0012]上述方案中優(yōu)選的是，所述可編程邏輯控制器接收來(lái)自所述熱金屬檢測(cè)器的信息。
[0013]上述方案中優(yōu)選的是，所述可編程邏輯控制器控制和觸發(fā)所述飛剪的運(yùn)動(dòng)。
[0014]上述方案中優(yōu)選的是，與所述可編程邏輯控制器連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘用于記錄所述可編程邏輯控制器的指示時(shí)間和觸發(fā)時(shí)間。
[0015]本發(fā)明還提供一種基于上述飛剪控制系統(tǒng)的飛剪控制方法，所述方法包括如下步驟:
[0016]a)在乳件途徑所述乳機(jī)的輥道時(shí)，觸發(fā)所述若干熱金屬檢測(cè)器，與每個(gè)所述熱金屬檢測(cè)器匹配的所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘記錄該熱金屬檢測(cè)器的位置對(duì)應(yīng)的所述乳件到來(lái)的時(shí)間；
[0017]b)所述可編程邏輯控制器計(jì)算所述乳件通過(guò)第一熱金屬檢測(cè)器和第二熱金屬檢測(cè)器的時(shí)間差；
[0018]c)所述可編程邏輯控制器計(jì)算所述乳件通過(guò)第二熱金屬檢測(cè)器和第三熱金屬檢測(cè)器的時(shí)間差；
[0019]d)根據(jù)相鄰三個(gè)熱金屬檢測(cè)器之間的實(shí)際距離，按照勻加速運(yùn)動(dòng)模型，所述可編程邏輯控制器計(jì)算所述乳件的運(yùn)動(dòng)初始速度和運(yùn)動(dòng)加速度；
[0020]e)根據(jù)所述乳件的運(yùn)動(dòng)加速度，計(jì)算所述乳件到達(dá)所述飛剪前的啟動(dòng)位置；
[0021 ] f)當(dāng)所述飛剪到達(dá)剪切點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)接近開(kāi)關(guān)，與所述接近開(kāi)關(guān)連接的所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘記錄觸發(fā)該接近開(kāi)關(guān)的時(shí)間。
[0022]相對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)，本發(fā)明所述的飛剪控制系統(tǒng)精度更高，減少了剪切長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的乳件材料的浪費(fèi)，穩(wěn)定性強(qiáng)，減少了人為修正系數(shù)和調(diào)整參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)適應(yīng)各種規(guī)格的乳鋼件。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的飛剪控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]在所述飛剪控制系統(tǒng)使用前，需要同步校準(zhǔn)所有的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，以便獲得準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。使用實(shí)時(shí)時(shí)鐘是為了避免系統(tǒng)存在滯后時(shí)間無(wú)法測(cè)量估算的問(wèn)題。
[0026]如圖1所示，在末架乳機(jī)和飛剪之間的乳件上方設(shè)置三個(gè)熱金屬檢測(cè)器，當(dāng)乳件到來(lái)時(shí)觸發(fā)熱金屬檢測(cè)器，記錄一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)間。通過(guò)第一和第二熱金屬檢測(cè)器的實(shí)際距離以及時(shí)間差，第二和第三熱金屬檢測(cè)器的實(shí)際距離以及時(shí)間差，按照勻加速運(yùn)動(dòng)模型算出乳件的運(yùn)動(dòng)初始速度和運(yùn)動(dòng)加速度，從而可以精確算出乳件到達(dá)的位置。
[0027]比現(xiàn)有系統(tǒng)中，計(jì)算平均速度，認(rèn)為乳件在做勻速運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確。因?yàn)槿榧艿侥Σ亮?、乳機(jī)推力，夾送輥拉力等的作用，往往不是勻速運(yùn)動(dòng)，按照勻速運(yùn)動(dòng)會(huì)差生誤差。每個(gè)熱金屬檢測(cè)器配備有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，所述時(shí)鐘精度至少為lms，該實(shí)時(shí)時(shí)鐘和熱金屬檢測(cè)器連接，當(dāng)乳件觸發(fā)該熱金屬檢測(cè)器后，與該熱金屬檢測(cè)器相連的實(shí)時(shí)時(shí)鐘記錄乳件的觸發(fā)時(shí)間。
[0028]在飛剪剪刃閉合點(diǎn)處安裝接近開(kāi)關(guān)，所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘與所述接近開(kāi)關(guān)連接，到達(dá)剪切點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)接近開(kāi)關(guān)，該實(shí)時(shí)時(shí)鐘記錄觸發(fā)時(shí)間?？删幊踢壿嬁刂破?P r O g r a mm a b I eLogic ControIler，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)配備實(shí)時(shí)時(shí)鐘，記錄下達(dá)命令時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)傳感器實(shí)時(shí)時(shí)鐘觸發(fā)時(shí)的時(shí)間。通過(guò)設(shè)備的實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)間，以及控制器的實(shí)時(shí)時(shí)間，從而可以更好的進(jìn)行系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)誤差時(shí)間修正。
[0029]在飛剪的后方設(shè)置光幕傳感器，所述光幕傳感器的測(cè)量精度為10mm，設(shè)置位置是在按照設(shè)定飛剪切頭長(zhǎng)度，切頭時(shí)乳件頭部大致所處位置范圍。根據(jù)接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到飛剪到剪刃位置后，乳件頭部所處的實(shí)際位置，和設(shè)定位置比較，進(jìn)行誤差修正。其中，光幕傳感器可以移動(dòng)，當(dāng)切尾時(shí)，移動(dòng)到飛剪的前部。當(dāng)作為分段剪時(shí)，按照設(shè)定的分段長(zhǎng)度，移動(dòng)到剪切時(shí)頭部所能到達(dá)的位置。
[0030]以上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于熱金屬檢測(cè)器的飛剪控制系統(tǒng)，其特征在于，所述飛剪控制系統(tǒng)包括乳機(jī)、輥道、飛剪、若干熱金屬檢測(cè)器、與每個(gè)所述熱金屬檢測(cè)器連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、可編程邏輯控制器、與所述可編程邏輯控制器連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、接近開(kāi)關(guān)、與所述接近開(kāi)關(guān)連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘， 其中，在垂直于所述輥道的上方設(shè)置若干熱金屬檢測(cè)器； 所述飛剪位于所述熱金屬檢測(cè)器的檢測(cè)范圍內(nèi)； 所述接近開(kāi)關(guān)位于所述飛剪的上下剪刃閉合的重合點(diǎn)處； 所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘與所述接近開(kāi)關(guān)連接。2.如權(quán)利要求1所述的飛剪控制系統(tǒng)，其特征在于，所述若干熱金屬檢測(cè)器的數(shù)目至少為三個(gè)。3.如權(quán)利要求1所述的飛剪控制系統(tǒng)，其特征在于，所述飛剪控制系統(tǒng)還包括光幕傳感器，所述光幕傳感器的測(cè)量精度為10_。4.如權(quán)利要求1所述的飛剪控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光幕傳感器垂直于所述輥道的上方并且可以水平移動(dòng)。5.如權(quán)利要求1所述的飛剪控制系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘的精度小于或等于Ims06.如權(quán)利要求1所述的飛剪控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程邏輯控制器接收來(lái)自所述熱金屬檢測(cè)器的信息。7.如權(quán)利要求1所述的飛剪控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程邏輯控制器控制和觸發(fā)所述飛剪的運(yùn)動(dòng)。8.如權(quán)利要求1所述的飛剪控制系統(tǒng)，其特征在于，與所述可編程邏輯控制器連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘用于記錄所述可編程邏輯控制器的指示時(shí)間和觸發(fā)時(shí)間。9.采用如權(quán)利要求1所述的飛剪控制系統(tǒng)的飛剪控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: a)在乳件途徑所述乳機(jī)的輥道時(shí)，觸發(fā)所述若干熱金屬檢測(cè)器，與每個(gè)所述熱金屬檢測(cè)器匹配的所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘記錄該熱金屬檢測(cè)器的位置對(duì)應(yīng)的所述乳件到來(lái)的時(shí)間； b)所述可編程邏輯控制器計(jì)算所述乳件通過(guò)第一熱金屬檢測(cè)器和第二熱金屬檢測(cè)器的時(shí)間差； c)所述可編程邏輯控制器計(jì)算所述乳件通過(guò)第二熱金屬檢測(cè)器和第三熱金屬檢測(cè)器的時(shí)間差； d)根據(jù)相鄰三個(gè)熱金屬檢測(cè)器之間的實(shí)際距離，按照勻加速運(yùn)動(dòng)模型，所述可編程邏輯控制器計(jì)算所述乳件的運(yùn)動(dòng)初始速度和運(yùn)動(dòng)加速度； e)根據(jù)所述乳件的運(yùn)動(dòng)加速度，計(jì)算所述乳件到達(dá)所述飛剪前的啟動(dòng)位置； f)當(dāng)所述飛剪到達(dá)剪切點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)接近開(kāi)關(guān)，與所述接近開(kāi)關(guān)連接的所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘記錄觸發(fā)該接近開(kāi)關(guān)的時(shí)間。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種基于熱金屬檢測(cè)器的飛剪控制系統(tǒng)，包括軋機(jī)、輥道、飛剪、若干熱金屬檢測(cè)器、與每個(gè)熱金屬檢測(cè)器連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、可編程邏輯控制器、與可編程邏輯控制器連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、接近開(kāi)關(guān)、與接近開(kāi)關(guān)連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其中，在垂直于輥道的上方設(shè)置若干熱金屬檢測(cè)器；飛剪位于熱金屬檢測(cè)器的檢測(cè)范圍內(nèi)；接近開(kāi)關(guān)位于所述飛剪的上下剪刃閉合的重合點(diǎn)處；所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘與所述接近開(kāi)關(guān)連接。還提供一種基于熱金屬檢測(cè)器的飛剪控制方法。相對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)，本發(fā)明的飛剪控制系統(tǒng)精度更高，減少了剪切長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)的軋件材料的浪費(fèi)，穩(wěn)定性強(qiáng)，減少了人為修正系數(shù)和調(diào)整參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)適應(yīng)各種規(guī)格的軋鋼件。
【IPC分類(lèi)】B23D25/02, B21B15/00, B21B38/00, B21B37/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105537271
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510873225
【發(fā)明人】李怡, 惠秦川, 楊志, 王樹(shù)松
【申請(qǐng)人】北京佰能電氣技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日