一種出爐輥道自動啟停并與軋機速度同步的自動控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種出爐輥道自動啟停并與軋機速度同步的自動控制裝置，包括變頻器、變頻器控制回路、輥道電機、PLC、1架軋機控制器，變頻器的主回路輸入端與主電源電路連接，主回路輸出端與輥道電機電路連接，變頻器控制回路通過繼電器觸點控制變頻器的主回路輸入端與主電源的連通或切斷以及變頻器的使能和啟動，PLC與1架軋機控制器數(shù)據(jù)連接獲取1架軋機咬鋼信號，PLC通過數(shù)據(jù)總線與變頻器數(shù)據(jù)連接下傳信號給變頻器以控制輥道電機連鎖和間歇啟停。本實用新型通過PLC獲取1架軋機咬鋼信號，比較后將設定數(shù)據(jù)傳給變頻器后控制輥道電機的轉速，實現(xiàn)與1架軋機速度同步和自動啟停，具有結構簡單、可靠性高、節(jié)能降耗的特點。
【專利說明】
一種出爐輥道自動啟停并與軋機速度同步的自動控制裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于自動控制技術領域，涉及一種結構簡單、可靠性高、節(jié)能降耗、生產(chǎn)效率高的出爐輥道自動啟停并與乳機速度同步的自動控制裝置。
【背景技術】
[0002]出爐輥道是用來輸送鋼坯進入乳機的設備，但都是采用單一的手動啟停控制方法。不僅操作不方便，而且由于乳制生產(chǎn)節(jié)奏快，往往造成出爐輥道速度高于I架的乳機速度，當鋼坯咬入I架乳機后，由于速度不匹配以及操作工經(jīng)常來不及起停，造成設備長時間運行，地輥磨損很快，導致設備損壞頻繁，至少停機時間至少在2個小時左右，人力及時間消耗多，阻礙高效生產(chǎn)、節(jié)能降耗等工作的正常開展，不能滿足快速乳制節(jié)奏的實際生產(chǎn)需求。所以現(xiàn)在的輥道控制并不能滿足實際生產(chǎn)的需要?，F(xiàn)有技術中也有采用變頻器根據(jù)乳機速度+前滑量補償?shù)姆绞綄伒离姍C轉速進行控制，但由于乳機咬入前滑量補償很難計算準確，將造成輥道轉速與乳機速度之間的不匹配，仍然難以解決速度匹配和設備長時間空運行的問題。此外，也有采用變頻器根據(jù)乳機速度+力矩補償?shù)姆绞絹砜刂戚伒离姍C轉速，雖然能較好的解決速度不匹配的問題，但不僅需要增加力矩測量裝置，而且力矩補償?shù)挠嬎闳匀恍枰^長時間的數(shù)據(jù)積累和修正才能減小速度差以符合要求，因此結構較為復雜、工作量較大，且不同乳機與輥道間的力矩補充均需要修正，不能通用，制約了使用范圍。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、可靠性高、節(jié)能降耗、生產(chǎn)效率高的出爐輥道自動啟停并與乳機速度同步的自動控制裝置。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:包括變頻器、變頻器控制回路、輥道電機、PLC、1架乳機控制器，所述變頻器的主回路輸入端與主電源電路連接且其主回路輸出端與輥道電機電路連接，所述變頻器控制回路通過繼電器觸點控制變頻器的主回路輸入端與主電源的連通或切斷以及變頻器的使能和啟動，所述PLC與I架乳機控制器數(shù)據(jù)連接獲取I架乳機咬鋼信號，所述PLC通過數(shù)據(jù)總線與變頻器數(shù)據(jù)連接下傳信號給變頻器以控制輥道電機連鎖和間歇啟停。
[0005]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型其優(yōu)點在于:
[0006]1、利用變頻器改變頻率達到輥道速度與I架乳機速度同步，從而解決由于速度不匹配，地輥磨損很快，導致設備損壞頻繁的問題；
[0007]2、利用I架乳機的電流信號觸發(fā)出爐輥道實現(xiàn)自動啟停及連鎖，減少人力消耗，提高勞動效率；
[0008]3、利用PLC邏輯控制實現(xiàn)輥道連鎖及間歇動作，以解決操作工經(jīng)常來不及起停，造成設備長時間運行帶來的能耗較高、設備磨損較大的問題。
[0009]因此，本實用新型具有結構簡單、可靠性高、節(jié)能降耗、生產(chǎn)效率高的特點。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型原理框圖；
[0011 ]圖2為本實用新型之變頻器控制原理圖；
[0012]圖3為圖2之變頻器調節(jié)板控制原理圖；
[0013]圖4為本實用新型之PLC控制邏輯圖；
[0014]其中:1_變頻器，11-主回路輸入端，12-主回路輸出端，2-變頻器控制回路，21-裝置OK單元，22-合分控制單元，23-啟?？刂茊卧?，24-急?？刂茊卧?，25-分閘指示單元，26-合閘指示單元，27-停止指示單元，28-運行指示單元，3-棍道電機，4-PLC，41-置位單元，42-復位單元，43-延時單元，44-棍道停止位置單元，45-延時復位單元，46-棍道正轉輸出單元，5-1架乳機控制器。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明，但不得以任何方式對本實用新型加以限制，基于本實用新型教導所作的任何變更或改進，均屬于本實用新型的保護范圍。
[0016]如圖1所示，本實用新型包括變頻器1、變頻器控制回路2、輥道電機3、PLC4、1架乳機控制器5，所述變頻器I的主回路輸入端11與主電源電路連接且其主回路輸出端12與輥道電機3電路連接，所述變頻器控制回路2通過繼電器觸點控制變頻器I的主回路輸入端11與主電源的連通或切斷以及變頻器I的使能和啟動，所述PLC4與I架乳機控制器5數(shù)據(jù)連接獲取I架乳機咬鋼信號，所述PLC4通過數(shù)據(jù)總線與變頻器I數(shù)據(jù)連接下傳信號給變頻器I以控制輥道電機3連鎖和間歇啟停。
[0017]如圖2所示，所述變頻器控制回路2包括裝置OK單元21、合分控制單元22、啟?？刂茊卧?3、急停控制單元24，0K常開觸點與K2中繼線圈串聯(lián)構成所述裝置OK單元21，K0常開觸點依次與STl常閉開關、SCl常開開關與ΚΜ/1常開觸點形成的并聯(lián)單元、KM主接觸器線圈串聯(lián)構成所述合分控制單元22，ΚΜ/2常開觸點依次與ST2常閉開關、Κ2常開觸點、SC2常開開關與Κ1/Α常開觸點形成的并聯(lián)單元、Kl中繼線圈串聯(lián)構成所述啟停控制單元23，PLC急停常閉觸點與KO中繼線圈串聯(lián)構成所述急?？刂茊卧?4。
[0018]所述變頻器控制回路2還包括分閘指示單元25、合閘指示單元26、停止指示單元27、運行指示單元28，KM/3常閉觸點與STl指示燈串聯(lián)構成所述分閘指示單元25，KM/4常開觸點與SCl指示燈串聯(lián)構成所述合閘指示單元26，K1/B常閉觸點與ST2指示燈串聯(lián)構成所述停止指示單元27，K1/C常開觸點與SC2指示燈串聯(lián)構成所述運行指示單元28。
[0019]所述變頻器控制回路2通過KM/5常開觸點控制變頻器I的主回路輸入端11與主電源的連通或切斷。
[0020 ] 所述PLC4通過PROF IBUS現(xiàn)場總線與變頻器I數(shù)據(jù)連接。
[0021 ]所述PLC4與I架乳機控制器5數(shù)據(jù)連接還獲取I架乳機轉速信號，所述PLC4通過數(shù)據(jù)總線與變頻器I數(shù)據(jù)連接下傳轉速信號給變頻器I以調整輥道電機3的轉速。
[0022]如圖3所示，所述變頻器I的使能和啟動接入端子分別通過Kl常開觸點串聯(lián)KO常開觸點與其電源端形成使能和啟動控制回路。
[0023]如圖4所示，所述PLC4包括咬鋼信號上升沿比較單元BS、咬鋼信號上升沿比較單元BX、時間繼電器TMRl、TMR2和TMR3、置位線圈S、復位線圈R、延時線圈M、輥道停止位置線圈SM、延時復位線圈RM、輥道正轉輸出線圈FWD-RT2，所述咬鋼信號上升沿比較單元BS與置位線圈S串聯(lián)形成置位單元41，所述咬鋼信號上升沿比較單元BX與復位線圈R串聯(lián)形成復位單元42，復位常開觸點S/1通過時間繼電器TMRl與延時線圈M串聯(lián)形成延時單元43，自動開關ΑΤ/l依次通過輥道正轉輸出啟動開關FR/1、置位常開觸點S/2、置位常閉觸點S/3、延時常閉觸點M/1、時間繼電器TMR2與輥道停止位置線圈SM串聯(lián)形成輥道停止位置單元44，輸出連鎖觸點SM/2通過時間繼電器TMR3與延時復位線圈RM串聯(lián)形成延時復位單元45，手動開關AT/2依次與啟動條件觸點XT/1、輥道正轉輸出啟動開關FR/2串聯(lián)然后與自動開關AT/3依次與啟動條件觸點XT/2、輥道正轉輸出啟動開關FR/3、輥道停止位置觸點SM/1串聯(lián)后并聯(lián)，前述并聯(lián)后再與輥道正轉輸出線圈FWD-RT串聯(lián)形成輥道正轉輸出單元46。
[0024]本實用新型工作原理及工作過程:
[0025]本實用新型通過變頻器控制回路來實現(xiàn)變頻器主回路的合分、使能和啟動及狀態(tài)指示，以保障變頻器及其控制的輥道電機回路的安全可靠;PLC通過I架乳機控制器獲取I架乳機咬鋼的電流信號，經(jīng)處理后控制變頻器觸發(fā)出爐輥道實現(xiàn)自動啟停、連鎖及間歇動作，以解決由于操作人員經(jīng)常來不及起停，造成設備長時間運行帶來的能耗較高、設備磨損較大的問題;利用變頻器設定來改變輥道速度達到與I架乳機速度同步，從而解決由于輥道與I架乳機速度不匹配，造成地輥磨損很快，設備損壞頻繁的問題;進一步利用PLC獲取I架乳機轉速信號，經(jīng)PLC數(shù)據(jù)轉換和計算后經(jīng)變頻器控制并調整輥道電機的轉速，從而提高輥道速度與乳機速度的一致性，進一步降低地輥磨損，減少設備損壞頻率，提高設備的可靠性和維護、使用成本。綜上所述，本實用新型具有結構簡單、可靠性高、節(jié)能降耗、生產(chǎn)效率高的特點。
[0026]如圖2、3和4所示，利用GE90-70PLC改造原手工啟?？刂疲骰芈凡捎萌嗨木€制供電，控制回路取其中一路220V供電(50Hz)。主回路利用變頻器裝置自帶的過流、欠壓、堵轉、接地等作為保護。工作過程如下:
[0027]1、合上主回路刀閘開關QF;
[0028]2、合上控制回路電源開關Q11，K0急停中繼線圈得電，KO常開觸點閉合，變頻器I自檢通過后，變頻器I使裝置OK觸點閉合，K2中繼線圈得電，K2常開觸點閉合，分閘指示燈STl燈亮，停止指示燈ST2燈亮；
[0029]3、按下合閘按鈕SCl，主接觸器KM得電，KM/1常開觸點閉合形成自鎖，主回路KM/5常開觸點閉合，主回路三相交流電源送至變頻器I，同時控制回路KM/2常開觸點閉合、KM/3常閉觸點脫開、KM/4常開觸點閉合，合閘指示燈SCl燈亮，分閘指示燈STl燈滅；
[0030 ] 4、按下啟動按鈕SC2，中繼KI線圈得電同時自鎖，KI /A常開觸點閉合形成自鎖，KI /B常閉觸點脫開和K1/C常開觸點閉合，運行指示燈SC2燈亮，停止指示燈ST2燈滅，同時K1/D、KI /E及KO常開觸點閉合，變頻器的使能和啟動的接入端子得電，變頻器I使能(enab I edrive)和啟動(start)；
[0031]5、當操作人員按下輥道電機3正轉啟動開關后，通過PR0FIBUS網(wǎng)卡把PLC4設置的速度(I架乳機速度)傳給變頻器I，這時變頻器I按所給定的速度輸出(U，V，W)，輥道電機3正轉，反轉與之相反；
[0032]6、PLC4獲取I架乳機5咬鋼信號MIS_01時，通過咬鋼信號上升沿比較單元BS判定上升沿動作時，置位線圈S得電，S/1常開觸點閉合，延時線圈M得電，通過時間繼電器TMRl延時動作，輥道停止置位線圈SM延時得電，輥道輸出連鎖常閉觸點SM/1斷開，輥道正轉輸出線圈FWD-RT2斷電，輥道停止運行，同時輥道輸出連鎖常開觸點SM/2閉合，通過程序時間繼電器TMR2延時動作，輥道停止復位線圈SM延時得電，輥道輸出連鎖常閉觸點SM/1延時恢復得電，輥道輸出線圈FWD-RT2延時恢復得電;輥道自動啟動運行，啟動信號復位，等待下一次I架乳機5咬鋼信號MI S_01上升沿動作的到來。
【主權項】
1.一種出爐輥道自動啟停并與乳機速度同步的自動控制裝置，其特征在于包括變頻器(I)、變頻器控制回路(2)、輥道電機(3)、PLC(4)、1架乳機控制器(5)，所述變頻器(I)的主回路輸入端(11)與主電源電路連接且其主回路輸出端(12)與輥道電機(3)電路連接，所述變頻器控制回路(2)通過繼電器觸點控制變頻器(I)的主回路輸入端(11)與主電源的連通或切斷以及變頻器(I)的使能和啟動，所述PLC(4)與I架乳機控制器(5)數(shù)據(jù)連接獲取I架乳機咬鋼信號，所述PLC(4)通過數(shù)據(jù)總線與變頻器(I)數(shù)據(jù)連接下傳信號給變頻器(I)以控制輥道電機(3)連鎖和間歇啟停。2.根據(jù)權利要求1所述的自動控制裝置，其特征在于所述變頻器控制回路(2)包括裝置OK單元(21)、合分控制單元(22)、啟?？刂茊卧?23)、急停控制單元(24)，0K常開觸點與K2中繼線圈串聯(lián)構成所述裝置OK單元(21)，Κ0常開觸點依次與STl常閉開關、SCl常開開關與ΚΜ/1常開觸點形成的并聯(lián)單元、KM主接觸器線圈串聯(lián)構成所述合分控制單元(22)，ΚΜ/2常開觸點依次與ST2常閉開關、Κ2常開觸點、SC2常開開關與Κ1/Α常開觸點形成的并聯(lián)單元、Kl中繼線圈串聯(lián)構成所述啟停控制單元(23)，PLC急停常閉觸點與KO中繼線圈串聯(lián)構成所述急停控制單元(24)。3.根據(jù)權利要求2所述的自動控制裝置，其特征在于所述變頻器控制回路(2)還包括分閘指示單元(25)、合閘指示單元(26)、停止指示單元(27)、運行指示單元(28)，KM/3常閉觸點與STl指示燈串聯(lián)構成所述分閘指示單元(25)，KM/4常開觸點與SCl指示燈串聯(lián)構成所述合閘指示單元(26)，K1/B常閉觸點與ST2指示燈串聯(lián)構成所述停止指示單元(27)，K1/C常開觸點與SC2指示燈串聯(lián)構成所述運行指示單元(28)。4.根據(jù)權利要求1或2所述的自動控制裝置，其特征在于所述變頻器控制回路(2)通過KM/5常開觸點控制變頻器(I)的主回路輸入端(11)與主電源的連通或切斷。5.根據(jù)權利要求1所述的自動控制裝置，其特征在于所述PLC(4)通過線與變頻器(I)數(shù)據(jù)連接。6.根據(jù)權利要求1所述的自動控制裝置，其特征在于所述PLC(4)與I架乳機控制器(5)數(shù)據(jù)連接還獲取I架乳機轉速信號，所述PLC(4)通過數(shù)據(jù)總線與變頻器(I)數(shù)據(jù)連接下傳轉速信號給變頻器(I)以調整輥道電機(3)的轉速。7.根據(jù)權利要求2所述的自動控制裝置，其特征在于所述變頻器(I)的使能和啟動接入端子分別通過Kl /D、K1 /E常開觸點串聯(lián)KO常開觸點與其電源端形成使能和啟動控制回路。8.根據(jù)權利要求1所述的自動控制裝置，其特征在于所述PLC(4)包括咬鋼信號上升沿比較單元BS、咬鋼信號上升沿比較單元BX、時間繼電器TMRUTMR2和TMR3、置位線圈S、復位線圈R、延時線圈M、輥道停止位置線圈SM、延時復位線圈RM、輥道正轉輸出線圈FWD-RT2，所述咬鋼信號上升沿比較單元BS與置位線圈S串聯(lián)形成置位單元(41)，所述咬鋼信號上升沿比較單元BX與復位線圈R串聯(lián)形成復位單元(42)，復位常開觸點S/1通過時間繼電器TMRl與延時線圈M串聯(lián)形成延時單元(43)，自動開關ΑΤ/l依次通過輥道正轉輸出啟動開關FR/1、置位常開觸點S/2、置位常閉觸點S/3、延時常閉觸點M/1、時間繼電器TMR2與輥道停止位置線圈SM串聯(lián)形成輥道停止位置單元(44 )，輸出連鎖觸點SM/2通過時間繼電器TMR3與延時復位線圈RM串聯(lián)形成延時復位單元(45)，手動開關AT/2依次與啟動條件觸點XT/1、輥道正轉輸出啟動開關FR/2串聯(lián)然后與自動開關AT/3依次與啟動條件觸點XT/2、輥道正轉輸出啟動開關FR/3、輥道停止位置觸點SM/1串聯(lián)后并聯(lián)，前述并聯(lián)后再與輥道正轉輸出線圈FWD-RT串 聯(lián)形成輥道正轉輸出單元(46)。
【文檔編號】G05B19/05GK205427576SQ201620204550
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月17日
【發(fā)明人】熊躍斌, 楊仲康, 王俊, 鐘銳, 嚴宇
【申請人】武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司