[发明专利]一种高速线材运卷小车运行位置的控制方法

说明书

一种高速线材运卷小车运行位置的控制方法，包括以下步骤：1)当位置编码器没有故障时，按位置编码器模式工作；2)当位置编码器出现故障后，PLC发出返回指令，使运卷小车运行至原点；3)从编码器控制模式切换至传感器定位模式；4)当运卷小车收到接料命令后，到达前进减速位；5)运卷小车到达芯棒位，从双芯棒接料并等待返回命令；6)当运卷小车收到返回命令，返回到前进减速位；7)运卷小车返回到原点，运卷小车停止运行并等待送料命令；8)当运卷小车收到送料命令，到达后退减速位；9)运卷小车到达C型钩位，向C型钩送料并等待返回命令；10)运卷小车收到返回命令，返回到后退减速位；11)运卷小车返回到原点停止并等待新的接料命令。

技术领域

本发明涉及高速线材生产领域，具体涉及到一种高速线材运卷小车运行位置的控制方法。

背景技术

目前，国内各大钢厂的轧钢系统的自动控制系统都采用可编程逻辑控制器(PLC)或分散控制系统(DC)作为主控系统，配合机械传动、电气装置等各大系统，完成从原料到成品的工作。随着社会需求量的不断提高，各大系统的设备故障率必须控制在一定程度，以满足社会的需求。

运卷小车作为高速线材轧钢系统中的设备，一般由三相交流电机提供动力，采用位置编码器模式进行位置计算，其中，运卷小车的速度大小由PLC给定，通过变频器反馈的运卷小车的电机转速N形成闭环控制。运卷小车的电机转速N通过变频器以PROFIBU-DP的通讯方式实时传送给PLC，根据减速比i等相关参数进行计算后，PLC向变频器发出速度控制值控制运卷小车适时完成“前进”、“后退”、“减速”、“加速”或者“停止”等运行命令。

在接收到PLC的运行命令后，运卷小车离开初始位，将成卷的线材成品从双芯棒上转移至分段传动的P-F运输线(驱动-游动运输线)中的C型钩上，盘卷在C型钩上通过P-F运输线(驱动-游动运输线)的输送链完成成品抽样、打包、称重、卸卷，最终通过行车吊送至成品堆放区进行入库。

由于运卷小车的运动轨迹为直线运动，故可以将运卷小车的运行轨迹看成一条数轴，如图2所示，定义运卷小车的初始位为原点(POS_0)，运卷小车从原点(POS_0)到芯棒位(POS_A)的方向为正方向，运卷小车从原点(POS_0)到C型钩位(POS_B)的方向为负方向，运卷小车从原点(POS_0)到前进减速位(POS_1)的位移为S₁、运卷小车从原点(POS_0)到芯棒位(POS_A)的位移为S₂、运卷小车从原点(POS_0)到后退减速位(POS_3)的位移为S₃、运卷小车从原点(POS_0)到C型钩位(POS_B)的位移为S₄，其中：S1＞0，S2＞0，S3＜0，S4＜0，原点(POS_0)、前进减速位(POS_1)、前进极限位(POS_2)、后退减速位(POS_3)、后退极限位(POS_4)均设置有位置传感器。

运卷小车的位置编码器模式的工作流程图如图1所示，当运卷小车收到来自PLC的接料命令后，运卷小车从原点(POS_0)向芯棒位(POS_A)运行，当到达前进减速位(POS_1)时开始降速运行，到达芯棒位(POS_A)时停止，并从双芯棒接料后返回原点(POS_0)；再从原点(POS_0)向C型钩位(POS_B)运行，当到达后退减速位(POS_3)时开始降速运行，到达C型钩位(POS_B)时停止，并向C型钩送料后返回至原点(POS_0)，等待下一次命令。

运卷小车的位置编码器模式采用位置编码器及位置传感器共同协作的方式对运卷小车的位置进行计算，即PLC首先通过位置传感器检测到的位置信号为准，精确判断出当前运卷小车所处位置，如果位置传感器均没有检测到运卷小车的位置信号，此时PLC使用计数器读取安装在小车上的位置编码器的脉冲值，再计算出运卷小车的实际位置。