[发明专利]上卷小车钢卷高度自动对中的控制系统及方法

权利要求书

1.上卷小车钢卷高度自动对中的控制系统，其特征在于，包括PLC、对中站接近开关、用于检测钢卷是否到达最高限位位置的上限位开关、用于测量上卷小车鞍座升降行程的升降位移传感器和设置在位于末卷位固定鞍座与开卷机卷筒之间用于上卷小车运行的轨道两侧上方的光电开关组；

所述光电开关组包括光源发射器和光源接收器，光源发射器和光源接收器的距离大于等于钢卷的直径；所述对中站接近开关用于检测上卷小车是否位于光源发射器和光源接收器的连线正下方的轨道，记此正下方的轨道为对中站；当上卷小车鞍座上的钢卷到达最高限位位置且上卷小车位于对中站时，所述光源发射器发出的光处于被钢卷遮挡的状态；

PLC，用于控制升降装置带动上卷小车鞍座上升接住钢卷并继续上升，当上限位开关检测到上卷小车鞍座上的钢卷到达最高限位位置时控制升降装置停止运动，记相应上升的行程为第一纵向位移，控制上卷小车进行横向运动，当对中站接近开关检测到上卷小车位于对中站时控制上卷小车停止运动，控制升降装置带动上卷小车鞍座下降直至光电开关组发出的光源由遮挡变为通光，记相应下降的位移为第二纵向位移，利用第一纵向位移和第二纵向位移进行高度对中计算得到位于最高限位位置时钢卷中心与开卷机卷筒中心的距离，记此距离为对中下降高度，控制制升降装置带动上卷小车鞍座继续下降，下降的高度为对中下降高度减去第二纵向位移。

2.如权利要求1所述的上卷小车钢卷高度自动对中的控制系统，其特征在于，还包括用于检测上卷小车鞍座底部是否到达最低限位位置的下限位开关和位于开卷机卷筒远离对中站的一端的卷筒接近开关，所述下限位开关相对应的最低限位位置的高度等于上卷小车位于对中站且升降装置无升降时上卷小车鞍座底部的高度，所述PLC还用于控制上卷小车横向移动，当开卷机卷筒接近开关检测到钢卷已入卷时控制上卷小车停车，控制升降装置带动上卷小车鞍座下降，当下限位开关检测到上卷小车鞍座底部到达最低限位位置时控制升降装置停止运动，控制上卷小车返回对中站。

3.如权利要求1或2所述的上卷小车钢卷高度自动对中的控制系统，其特征在于，上卷小车鞍座的上部设置有V型槽，V型槽的槽深小于等于钢卷的外径，V型槽的底部沿线平行于开卷机卷筒的轴线，V型槽的两侧面与水平面的夹角相等，光源发射器和光源接收器的连线垂直于V型槽的底部沿线，所述PLC利用第一纵向位移和第二纵向位移进行高度对中计算得到位于最高限位位置时钢卷中心与开卷机卷筒中心的距离为：

其中，C为位于最高限位位置时钢卷中心与开卷机卷筒中心的距离，θ为所述V型槽的侧面与水平面的夹角，N为上卷小车鞍座上的钢卷上升到最高限位位置时所述V型槽的底部沿线与开卷机卷筒中心的高度差；B为光电开关组与开卷机卷筒中心的高度差；A为第二纵向位移。

4.如权利要求3述的上卷小车钢卷高度自动对中的控制系统，其特征在于，当具有下限位开关时，所述N的计算方法为：

N＝E+F-G

E为上卷小车鞍座从最低限位位置上升到上卷小车鞍座上的钢卷到达最高限位位置的升降位移，F为V型槽的底部与上卷小车鞍座的底部的高度差，G为开卷机卷筒中心与最低限位位置的高度差。

5.应用于权利要求1所述的上卷小车钢卷高度自动对中的控制系统的方法，其特征在于，包括：

上卷小车运行至末卷位固定鞍座处，升降装置带动上卷小车鞍座上升进行接卷，托住钢卷后继续上升直至上限位开关检测到钢卷到达最高限位位置时控制升降装置停止运动，升降位移传感器同步记录上升的位移，记为第一纵向位移；

上卷小车进行横向运动，当对中站接近开关检测到上卷小车位于对中站时控制上卷小车停止横向运动，此时光源发射器发出的光处于被钢卷遮挡的状态；

升降装置带动上卷小车鞍座下降直至光源发射器发出的光源能被光源接收器接收到，升降位移传感器同步记录下降的位移，记为第二纵向位移；

利用第一纵向位移和第二纵向位移进行高度对中计算得到对中下降高度，控制升降装置带动上卷小车鞍座下降，下降的高度为对中下降高度减去第二纵向位移。