[发明专利]大盘卷卷取机设备的全自动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大盘卷卷取机设备的全自动控制方法，属于大盘卷生产线自动控制的技术领域。

背景技术

大盘卷卷取机是大盘卷轧线中极为重要的设备，甚至决定了线材的轧制速度和最终的产品质量。它直接把大直径线材卷取成卷，并且加以收集，改变了传统先用吐丝机吐成圈，然后用集卷站收集的方式，提高了设备的利用率。目前地下立式柱式卷取机的在大盘卷轧线中的应用最为广泛，可卷取直径5mm~25mm，卷取速度8m/s~20m/s。

地下立式柱式大盘卷卷取机的结构如图1所示。图中支撑底座1和机架9分别用于卷筒8和交流电动机13的安装和固定，芯棒5均匀分布在卷取底座2上形成圆周，以控制线圈的内径，同时各芯棒5之间的间距位置刚好可以使盘卷移送装置的四个支撑爪咬合，将成卷的线圈移出卷取机。卷筒8置于卷取底座2上，在其带动下与芯棒5同步转动，控制线卷的外径。托盘4在托盘升降杆10的作用下由升降油缸11带动托盘4完成升降往复动作，将成卷的线圈托举出卷筒8后，再降至卷筒8底部等待下一根进入卷取机的线材。水平杆14、芯轴6以及铰接支座3构成卷取机的内芯棒收缩系统，其中铰接支座3均匀的焊接在卷取底座2上，芯棒5下端与铰接支座3销轴连接，而芯棒5顶部与水平杆销轴连接，水平杆铰接到中间的芯轴6上。传动齿轮12作为交流电动机13的传动装置，共同完成对卷取机电机转速的控制。卷筒8与冷却外罩7之间设有喷嘴，用来冷却旋转卷筒8，将线材卷取温度控制在850℃~900℃。

目前大盘卷卷取机的一些关键控制技术被美国摩根、意大利达涅利等外国公司垄断，国内对于卷取机逻辑动作顺序和速度的控制仍处于初始阶段，如何通过PLC系统合理地调配卷取机各组成部分的逻辑动作顺序，提高卷取机运行效率，以及设置怎样的卷取机速度运行曲线，能够避免生产过程中的“拉钢”、“堆钢”现象，使卷形更加规整、美观，对于提升国内大盘卷生产线的自动控制水平、提高大盘卷轧线的产能和产品质量，都具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提高卷取机设备的运行稳定性、可靠性和高效性，获得理想的盘卷外观，提出一种地下立式柱式大盘卷卷取机的逻辑动作顺序以及速度调节的全自动控制方法。

一种大盘卷卷取机设备的全自动控制方法，包括逻辑控制方法和速度控制方法；

逻辑控制方法包括：

当卷取机的托盘位于卷筒底部，且卷取机冷却系统的水压及润滑系统的油压均正常工作时，PLC接收到卷筒底部位置接近开关、卷取机冷却水压力开关以及润滑油压力开关信号，发出卷取机自动运行命令，卷取机以基准速度运行；当钢尾离开卷取机前夹送辊Ns后，PLC自动切断卷取机的速度给定，卷取机按照变频器设置的减速时间逐渐降速为零；N为根据热金属检测器与卷取机距离除以实际钢速的结果设定的时间间隔，若此时PLC未收到由卷筒底部安装的接近开关发出的卸卷位置信号，则将再次发出卷取机自动运行命令，使卷取机以3%-5%的额定速度低速旋转至卸卷位置后停止；当盘卷移送机到达卷取机上方后，支撑爪打开到位，PLC同时收到盘卷移送机到卷取机上方及支撑爪打开到位这两个接近开关信号，则控制托盘自动上升，待盘卷移送设备的支撑爪合拢后，托盘再自动下降至卷筒底部，卷取机重新加速至上游机架的基准速度，等待下一根钢；当轧线出现故障时，卷取机继续对卷筒内的盘卷执行完卷取动作，直到卷取过程结束；

速度控制方法，具体为：

卷取机以基准速度运行，当PLC接收到钢头到达卷取机信号时，进行速度摇摆，卷取机以上游机架速度为基准，根据设定的摇摆速度曲线运行；当PLC检测到钢尾离开卷取机前夹送辊后，停止速度摇摆，卷取机恢复至上游机架基准速度继续运行，等待下一根钢；当轧线出现故障时，卷取机的速度摇摆停止；

逻辑控制方法与速度控制方法分别形成功能块，由PLC中的主程序同时调用执行。

本发明的优点在于：

本发明实现了大盘卷卷取过程的全自动控制，通过合理调配卷取机各组成部分的逻辑动作顺序，提高了卷取机的运行效率，提出了卷取机速度的摇摆控制方法，使产品卷形更加规整、美观。

附图说明

图1是背景技术中的地下立式柱式大盘卷卷取机结构示意图；

图2是大盘卷卷取机设备的全自动控制方法中逻辑控制方法流程图；

图3是大盘卷卷取机设备的全自动控制方法中速度控制方法流程图；

图4是大盘卷卷取机速度摇摆曲线图。

图中：