一種防止鋼卷在運輸中側翻的控制裝置及方法
2023-05-27 21:15:26
專利名稱：一種防止鋼卷在運輸中側翻的控制裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種壓力檢測控制裝置，尤其是一種用於防止鋼卷在運輸中側翻的控 制裝置。該裝置包括梁體和分布在梁體上的裝載鋼卷的鞍座。本發明還涉及一種防止鋼卷 在運輸中側翻的控制方法。
背景技術：
步進梁運輸控制裝置是軋鋼生產過程中最常用的鋼卷運輸設備，傳統步進梁油動 梁和靜梁組成，靜梁上有固定鞍座，用於存放鋼卷，動梁由升降機和橫移機構組成，通過動 梁「上升-前進-下降-後退」周期性運動實現鋼卷在固定鞍座上步進式運動。步進梁運輸控制裝置的工作過程可分為四個階段上升、前進、下降和退回。其中， 上升階段是一個最有可能造成翻卷的重要環節。因為在上升階段可能由於液壓油路的波動 造成頂升力的不均，或是行車在吊運放卷時不可避免地存在晃動，這都可能導致鋼卷中心 線與步進梁中心線不一致，當步進梁上升託起鋼卷時，由於鋼卷中心線與步進梁中心線的 偏差，使得步進梁左右受力不均，當左右受力的偏差值大於一定數值時，鋼卷就會慢慢產生 滑移，步進梁左右兩端受力的偏差值也會隨之增大，最終變化到只有一邊受力，另一邊不受 力時，鋼卷就會發生側翻。然而現在鋼卷在步進梁上的運輸普遍採用人工監控，但是翻卷這 種短時間漸變的過程只憑藉人的主觀意識很難預知，所以現在的監控控制裝置無法做到提 前報警和及時停車。中國專利申請號200820190418. 3 「用於鋼卷運輸的T型立柱步進梁」的專利文獻 中，描述了一種鋼卷在T型立柱步進梁運輸過程中的防止鋼卷跑偏控制裝置，所述防跑偏 控制裝置包括導向板和導向輪，導向輪固定在立柱上，導向板固定在動梁上，導向輪何導向 板之間的間隙可調，可通過調整導向輪和導向板之間的間隙來保證步進梁運輸鋼卷的對中 要求，從而解決傳統步進梁的跑偏問題。該控制裝置能實現防止鋼卷跑偏，但也無法實現提 前報警和及時停車。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種防止鋼卷在運輸中側翻的控制裝置，避免 人工判斷失誤而產生翻卷事故。本發明要解決另一技術問題是提供一種防止鋼卷在運輸中側翻的控制方法，該 方法能檢測鋼卷在梁體鞍座的狀態，並根據鋼卷的狀態及時停止運行中的步進梁運輸系 統，從而避免操作人員在判斷出會發生翻卷時，再去按急停按鈕引起的鋼卷在急停中產生 慣性而導致的翻卷事故。為了解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案來實現的提供一種防止鋼卷在運輸中側翻的控制裝置，包括梁體和分布在梁體上的裝載鋼 卷的鞍座，所述鞍座的上還安裝有兩個傳感器，在鞍座裝載鋼卷時，所述傳感器能與鋼卷面 接觸，傳感器用來檢測鋼卷對鞍座的壓力。
根據本發明的控制裝置，較好的是，所述鞍座具有兩個成V字型的面。以便於鋼卷 穩定安放在鞍座上。根據本發明的控制裝置，較好的是，所述兩個傳感器安裝在鞍座的同一個面上。根據本發明的控制裝置，較好的是，所述鞍座成半圓形或橢圓形。以便於鋼卷穩定 安放在鞍座上。根據本發明的控制裝置，較好的是，所述兩個傳感器對稱安裝在所述鞍座上，這樣 可以更加準確，方便地測量出鋼卷對鞍座的壓力。根據本發明的控制裝置，較好的是，所述梁體上的鞍座為兩個以上，從而可以同時 承載更多的鋼卷。根據本發明的控制裝置，較好的是，所述控制裝置還包括信號處理模塊和輸出控 制模塊，所述傳感器檢測到的壓力信號經信號輸入到信號處理模塊，壓力信號經信號處理 模塊處理後再輸入到輸出控制模塊。根據本發明的控制裝置，較好的是，所述信號處理模塊包含A/D轉換單元和信號 比較單元。根據本發明的控制裝置，較好的是，所述控制輸出模塊採用PLC為處理器。為了解決本發明的又一技術問題，本發明是採用以下技術方案來實現的一種防止鋼卷在運輸中側翻的控制方法，包括以下步驟第一步，信號檢測通過權利要求1所述的兩個傳感器( ，來檢測裝載在梁體(1)的鞍座( 上鋼卷 對鞍座的壓力信號；第二步，信號處理將第一步中檢測到的壓力信號，輸入信號處理模塊，進行濾波、放大、A/D轉換和比 較處理；第三步，控制輸出將第二步中經過信號處理模塊處理後信號輸入到控制輸出模塊，通過控制輸出模 塊對鋼卷狀態進行判定，根據判定的結果，及時控制步進梁的運行與停止。本發明的有益效果在於，通過控制裝置來自動防止鋼卷運輸工程中的側翻，避免 人工判斷失誤而產生翻卷事故，並可通過檢測的壓力信號，判斷鋼卷的傾斜情況，提前報警 和及時控制步進梁的運動，避免鋼卷在急停下產生慣性而側翻。
圖1為步進梁託起鋼卷時的三維框圖；圖2為步進梁梁體鞍座示意圖；圖3為本發明所述控制裝置模塊流程圖；圖4為本發明所述控制方法控制模塊電氣圖；圖5為本發明所述控制方法控制流程圖。
具體實施例方式以下，用實施例結合附圖對本發明作更詳細的描述。這些實施例僅僅是對本發明最佳實施方式的描述，並不對本發明的範圍有任何限制。實施例1如圖1所述，在步進梁整個託運過程中，鋼卷4放在梁體1的鞍座2上，在步進梁 運行過程中，可能由於液壓油路的波動，或是行車在吊運放卷時不可避免地存在晃動，這都 可能導致鋼卷4中心線與步進梁梁體1中心線不一致，由於鋼卷4中心線與步進梁梁體1 中心線的偏差，使得步進梁梁體1左右受力不均，當左右受力的偏差值大於一定數值時，鋼 卷4就會慢慢產生滑移，步進梁梁體1左右兩端受力的偏差值也會隨之增大，最終變化到只 有一邊受力，另一邊不受力時，鋼卷就會發生側翻。如圖2所示，信號檢測模塊主要由壓力傳感器3構成，所述壓力傳感器3為偶數 個，對稱安裝在梁體1的鞍座2同一個面上的左右兩側。用於測量鋼卷4對梁體1的鞍座 2上兩邊的壓力，並通過計算兩邊的壓力差，當梁體鞍座兩邊壓力差值達到鋼卷側翻所需的 臨界值時，停止步進梁上升，待鋼卷在梁體鞍座上穩定後再下降到初始位置，同時通過步進 梁報警畫面進行監控及對報警信號的復位，從而確保設備正常運行，保證不再發生鋼卷側 翻的現象。如圖3所示，為本發明所述控制裝置模塊流程圖，包括信號檢測模塊、信號處理模 塊和輸出控制模塊，所述信號檢測模塊檢測到的壓力信號輸入到信號處理模塊進行信號處 理後，壓力信號經信號處理模塊處理後再輸入到輸出控制模塊。即通過在步進梁梁體1的 鞍座2同一面上左右兩邊對稱安裝壓力傳感器3用於檢測受力值。檢測出的信號值傳入到 輸出控制模塊，主要包括PLC單元，再經過主要包括A/D轉換和比較器單元的信號處理模 塊，計算出兩端的偏差量，將偏差量與設定值相比較，若偏差量小於設定值，控制裝置不報 警；但若偏差量大於設定值時，控制裝置報警，停止步進梁上升，同時延時一定時間發出步 進梁下降指令，使步進梁退回原始位置。如圖4所示，為本發明所述控制方法控制模塊電氣圖。生產使用的步進梁由可編 程控制器按照原有設定程序將現場實物動作與電腦進行連結。可編程控制器控制現場電磁 閥動作從而使對應的設備油壓缸運行、設備動作。可編程控制器線路閱讀較困難為此在這 裡轉為電機拖動電路圖便於閱讀。上圖為步進梁電機拖動控制電路圖。圖上所示SBl為 啟動按鈕，SB2為停止按鈕，SB3為緊急停止按鈕；KMl為步進梁伸出時接通的線圈(同時附 帶常開、常閉觸點)，KM2為步進梁後退時接通的線圈，KM3為步進梁升起時接通的線圈，KM4 為步進梁下降時接通的線圈；SQl SQ4如圖所注為步進梁在對應位置時的限位。當SBl 啟動按鈕按下時，同時步進梁位於下限位(SQ4常開閉合)，線圈KMl通電，KMl常開觸點閉 合、自鎖，步進梁伸出；當步進梁伸出碰SQl伸出前限位時，SQl常開閉合KM3線圈通電、自 鎖，步進梁上升；步進梁上升碰上升限位SQ2時，SQ2常開觸點閉合，KM2線圈通電、自鎖，步 進梁後退；後退碰限位SQ3時，常開SQ3觸點閉合，KM4線圈通電、自鎖，步進梁下降，碰限位 SQ4後常閉觸點斷開，常開觸點閉合；步進梁運行一個周期後停止。如圖5所示，為本發明所述控制方法控制流程圖。在步進梁「上升-前進-下降-後 退」周期性運動過程中，為了避免鋼卷翻卷，在步進梁鞍座兩邊安裝壓力傳感器用於檢測裝 載在梁體1的鞍座2上鋼卷對鞍座的壓力信號。檢測出的信號值輸入到信號處理模塊，進 行濾波、放大、A/D轉換和比較處理。再傳入到控制輸出模塊，如採用PLC控制，計算出兩端 的偏差量，將偏差量與設定值相比較，若偏差量小於設定值，系統不報警；但若偏差量大於設定值時，系統報警，停止步進梁上升，同時延時一定時間發出步進梁下降指令，使步進梁 退回原始位置。及時地控制步進梁的運動，避免鋼卷在急停下產生慣性而發生側翻。
本發明所述的防止鋼卷在運輸中側翻的控制裝置及方法，可以自動防止鋼卷運輸 工程中的側翻，避免人工判斷失誤而產生翻卷事故，並根據檢測的壓力信號，判斷鋼卷的傾 斜情況，設定一個鋼卷側翻臨界值，來實現提前報警和及時控制步進梁的運動，避免鋼卷在 急停下產生慣性而導致的翻卷事故。
權利要求
1.一種防止鋼卷在運輸中側翻的控制裝置，包括具有裝載鋼卷的鞍座⑵的梁體(1)， 其特徵在於所述鞍座O)的上還安裝有兩個傳感器(3)，在鞍座裝載鋼卷時，所述傳感器 (3)能與鋼卷面接觸。
2.根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於所述鞍座( 具有兩個成V字型的
3.根據權利要求2所述的控制裝置，其特徵在於所述兩個傳感器(3)安裝在鞍座(2) 的同一個面上。
4.根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於所述鞍座( 成半圓形或橢圓形。
5.根據權利要求3或4所述的控制裝置，其特徵在於所述兩個傳感器(3)對稱安裝 在所述鞍座( 上。
6.根據權利要求5所述的控制裝置，其特徵在於所述梁體(1)上的鞍座( 為兩個 以上。
7.根據權利要求5所述的控制裝置，其特徵在於所述控制裝置還包括信號處理模塊 和輸出控制模塊，所述傳感器C3)檢測到的壓力信號經信號輸入到信號處理模塊，壓力信 號經信號處理模塊處理後再輸入到輸出控制模塊。
8.根據權利要求7所述的控制裝置，所述信號處理模塊包含A/D轉換單元和信號比較單元。
9.根據權利要求7所述的控制裝置，其特徵在於所述控制輸出模塊採用PLC為處理ο
10.一種防止鋼卷在運輸中側翻的控制方法，包括以下步驟第一步，信號檢測通過權利要求1所述的兩個傳感器(3)，來檢測裝載在梁體(1)的鞍座( 上鋼卷對鞍 座的壓力信號；第二步，信號處理將第一步中檢測到的壓力信號，輸入信號處理模塊，進行濾波、放大、A/D轉換和比較處理；第三步，控制輸出將第二步中經過信號處理模塊處理後信號輸入到控制輸出模塊，通過控制輸出模塊對 鋼卷狀態進行判定，根據判定的結果，及時控制步進梁的運行與停止。
全文摘要
本發明提供了一種防止鋼卷在運輸中側翻的控制裝置，該控制裝置包括具有裝載鋼卷的鞍座(2)的梁體(1)，所述鞍座(2)的上還安裝有兩個傳感器(3)，在鞍座裝載鋼卷時，所述傳感器(3)能與鋼卷面接觸。該傳感器用來檢測鋼卷對鞍座的壓力。壓力信號經處理後，輸入到控制輸出模塊來控制步進梁的運動。本發明還提供了一種防止鋼卷在運輸中側翻的控制方法，該方法包括以下步驟信號檢測，信號處理和控制輸出。本設計用於自動防止鋼卷運輸工程中的側翻，避免人工判斷失誤而產生翻卷事故，並根據檢測的壓力信號，判斷鋼卷的傾斜情況，提前報警和及時控制步進梁的運動，避免鋼卷在急停下產生慣性而導致的翻卷事故。
文檔編號G05B11/01GK102129220SQ20101002277
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月14日 優先權日2010年1月14日
發明者吳超, 蔡盛慧, 陳冬虎 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司