CN103056170A - 一种宽铅带生产线连轧同步控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽铅带生产线连轧同步控制***，包括电机、若干个粗轧机以及设置在最后一个粗轧机后的一个精轧机，所述宽铅带生产线连轧同步控制***还包括PLC控制***和针型微动开关，其中每个电机单独控制一个粗轧机或一个精轧机，所有的电机均连接至PLC控制***，所述针型微动开关设置在除最后一个粗轧机以外的粗轧机上，用于检测粗轧机之间有无铅带累积，并反馈至PLC控制***。还可通过缓冲机构例如由角度传感器、托板以及气缸组成，并配合监测转矩电流控制粗轧机或精轧机的轧制速度，以精确控制铅带的张力在可接受的范围之内，并能够自我修复和调整铅带累积误差，以在应对不同的情形时迅速调整。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于铅带连轧的同步控制***，特别涉及一种宽铅带生产线连轧同步控制***。
背景技术
用于生产蓄电池板栅的常用方法为重力铸造法，此法生产要求不高，但是产品板栅晶粒粗大，极易发生晶间腐蚀，生产效率也较低。现在普遍采用一种较为先进的扩展拉伸法通过熔化的铅合金，经连铸、切带、连轧、切边、吹干、卷绕等工序，将铅块制成各种规格的板栅。一般选用6粗轧电机和1精轧电机完成整个过程，6个粗轧电机采用单电机组合减速轴输出速比匹配的方式，来达到轧间关系的目的。但是此法对机械精度要求高，并且在具体使用过程中较为死板，不能根据实际情况进行调整，一旦出厂，基本定型了该台产品，应对不同情况也是较为无力。而且在应对不同规格的板栅产品时，由于轧间机械配合固定，直接导致产品种类的固定和单一。并且在实际使用当中工况有一定的波动，或者是温度的变化，或者是材料配方的变化，使得所有的原有技术的调整适应显得相当的不方便，不智能。更是在具体运行中由于存在的其他细微影响而导致的铅带累积误差更是不能进行自我修复和调整。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，为了方便调整各轧制电机间的速度匹配，以保持轧制过程中铅带的张力符合要求，本发明提供了一种宽铅带生产线连轧同步控制***，将现有6+1轧辊双电机速比机械控制***更改为7电机单独控制电气***，并引入PLC控制***、针型微动开关和缓冲机构，PLC控制***通过监测针型微动开关、缓冲机构和与粗轧机或精轧机相连的电机上的变频器的转矩电流，控制相应电机的速度，以精确控制铅带的张力，从而使得轧制过程中铅带的张力处于可接受的范围之内，并能够自我修复和调整铅带累积误差，以在应对不同的情形时迅速调整，使得控制更加智能方便。
本发明一种宽铅带生产线连轧同步控制***，包括电机、若干个粗轧机以及设置在最后一个粗轧机后的一个精轧机，所述宽铅带生产线连轧同步控制***还包括PLC控制***和针型微动开关，其中每个电机单独控制一个粗轧机或一个精轧机，所有的电机均连接至PLC控制***，所述针型微动开关设置在除最后一个粗轧机以外的粗轧机上，用于检测粗轧机之间有无铅带累积，并反馈至PLC控制***。
进一步地，所述针型微动开关监测粗轧机之间有铅带累积时，反馈至PLC控制***，PLC控制***控制相应粗轧机的速度，使得后一粗轧机的速度加快，前一粗轧机的速度减慢；所述针型微动开关监测粗轧机之间无铅带累积时，反馈至PLC控制***，PLC控制***控制相应粗轧机的速度，使得后一粗轧机的速度减慢恢复至原始速度，前一粗轧机的速度加快恢复至原始速度，以避免过度拉伸甚至拉断铅带。
进一步地，所述宽铅带生产线连轧同步控制***还包括设置在最后一个粗轧机与精轧机之间的缓冲机构，所述缓冲机构包括角度传感器、气缸、第一托板、第二托板和压带轴，所述缓冲机构整体呈三角形，两个托板分别构成该三角形的两边，气缸构成该三角形的第三边，角度传感器设置在两托板连接处，其中第一托板固定不动，在绕角度传感器转动的第二托板的另一端上设置用于压住铅带的压带轴。
进一步地，所述角度传感器用于测量第二托板现状态与起始状态之间的夹角变化，并将夹角变化反馈至PLC控制***，在气缸被拉伸至最长位置时第二托板处于起始状态，此时第二托板现状态与起始状态的夹角为第一角度；在气缸被压缩至最短位置时，第二托板现状态与起始状态的夹角为第二角度，由于PLC控制***控制精轧机的精轧输入速度增快，第二托板所承担铅带的重力作用降低，致使气缸缓慢恢复至拉伸状态，从而使得第二托板在第一角度与第二角度之间绕着角度传感器旋转。
进一步地，所述缓冲机构的角度传感器监测缓冲机构处于第一角度时，最后一个粗轧机与精轧机之间无铅带累积；当缓冲机构不处于第一角度时，最后一个粗轧机与精轧机之间开始出现铅带累积，当缓冲机构处于第二角度时，最后一个粗轧机与精轧机之间的铅带累积达到最大，所述PLC控制***控制精轧机的电机，使其轧制速度增快，在使得缓冲机构恢复至第一角度之后，所述PLC控制***控制精轧机的电机，使其轧制速度减慢恢复至原始速度，以避免过度拉伸甚至拉断铅带。
进一步地，在所述PLC控制***与每一个电机之间均设置有一个变频器，所述PLC控制***通过变频器获取转矩电流，以判断铅带的张力变化，并根据监测的张力变化结果控制后一粗轧机或精轧机的速度，以使铅带的张力处于可接受的范围之内。
进一步地，所述PLC控制***通过以太网控制变频器。
进一步地，所述电机包括编码器，并通过编码器实时监测电机的角速度值。
进一步地，所述PLC控制***还可配置触摸屏，通过人工从触摸屏输入参数，配置电机的旋转速度。
进一步地，所述粗轧机为6个，精轧机为1个。
本发明通过将现有的6+1轧辊双电机速比机械控制***更改为7电机单独控制电气***，并引入PLC控制***、针型微动开关和缓冲机构，PLC控制***通过监测针型微动开关、缓冲机构和与粗轧机或精轧机相连的电机上的变频器的转矩电流，控制每个粗轧机或精轧机的轧制速度，从而既避免了在粗轧机之间以及在粗轧机与精轧机之间出现铅带累积的情形，又避免了在粗轧机之间以及在粗轧机与精轧机之间出现铅带被拉伸甚至被拉断的情形，精确控制铅带的张力在可接受的范围之内，并能够自我修复和调整铅带累积误差，以在应对不同的情形时迅速调整。
附图说明
图1为现有技术中粗轧机的速度配比及结构示意图；
图2为本发明的速度配比及结构示意图；
图3为本发明包含缓冲机构的控制原理示意图；
图4为本发明的缓冲机构的示意图；
图5为本发明的控制原理示意图；
图6为本发明的缓冲机构处于第一角度的示意图；
图7为本发明的缓冲机构处于第二角度的示意图；
1缓冲机构、5角度传感器、6气缸、7压带轴、8牵引辊道、9粗轧机、10粗轧机A、11精轧机、12针型微动开关
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图2—7所示，本发明一种宽铅带生产线连轧同步控制***，包括7个电机、6个粗轧机和1个精轧机，每个电机单独控制一个粗轧机或一个精轧机，所有的电机均连接至PLC控制***，其中最后一个粗轧机即粗轧机A后紧跟精轧机11，在除粗轧机A以外的5个粗轧机上每一个粗轧机均设置有一个针型微动开关12，该针型微动开关12用于监测粗轧机之间铅带是否累积，并将监测结果反馈至PLC控制***。若粗轧机之间出现了铅带累积，针型微动开关12将监测结果反馈至PLC控制***，PLC控制***控制相应粗轧机的速度，使得后一粗轧机的速度加快，前一粗轧机的速度减慢；针型微动开关监测粗轧机之间无铅带累积时，反馈至PLC控制***，PLC控制***控制相应粗轧机的速度，使得后一粗轧机的速度减慢恢复至原始速度，前一粗轧机的速度加快恢复至原始速度，以避免过度拉伸甚至拉断铅带。
宽铅带生产线连轧同步控制***还包括设置在最后一个粗轧机与精轧机之间的缓冲机构1，该缓冲机构1包括角度传感器5、气缸6、第一托板、第二托板和压带轴7，缓冲机构1整体呈三角形，两个托板分别构成该三角形的两边，气缸6构成该三角形的第三边，角度传感器5设置在两托板连接处，其中第一托板固定不动，在绕角度传感器转动的第二托板的另一端上设置用于压住铅带的压带轴7。
缓冲机构1的初始状态如图3所示，此时粗轧机A的粗轧输出速度与精轧机11的精轧输入速度达到平衡，气缸6被拉伸，缓冲机构1位于第一角度位置；若粗轧机A由于某种变化使得输出速度增大，则在粗轧机A与精轧机11之间的铅带则由于两者速度的不平衡而出现累积的情形，随着铅带累积越来越多，缓冲机构1受累积的铅带的重力作用，气缸6被缓慢压缩，缓冲机构1的第二托板也随气缸6的压缩绕着角度传感器5向下旋转，由于角度传感器5一直将其所监测的第二托板现状态与初始状态之间的夹角反馈至PLC控制***，而PLC控制***也一直收到角度传感器5所监测的夹角。当缓冲机构1受累积在粗轧机A与精轧机11之间铅带的重力作用，其气缸6被压缩至极限位置时，即缓冲机构1处于第二角度状态时，PLC控制***则启动控制精轧机11的精轧输入速度，即通过控制与精轧机11相连的电机的转速，控制精轧机11的电机速度增大。此时，由于精轧机11的精轧输入速度增大，且增大后的速度大于粗轧机A的粗轧输出速度，使得累积在粗轧机A与精轧机11之间的铅带越来越少，气缸6也随之逐渐被拉伸，第二托板也随之绕角度传感器5向上旋转，当缓冲机构1恢复至第一角度状态，即初始状态时，PLC控制***根据角度传感器5监测的角度值，控制精轧机11的精轧输入速度降低，以避免过度拉伸甚至拉断铅带。
若粗轧机A由于某种变化使得粗轧输出速度降低，此时缓冲机构1的角度传感器5就无法通过监测角度变化而使PLC控制***控制精轧机11的精轧输入速度，此时由于铅带的张力增大，设置在PLC控制***与精轧机11的电机之间的变频器上的转矩电流就将随之增大，PLC控制***因此控制精轧机11的精轧输入速度减小，使得铅带的张力减小。若粗轧机A由于某种变化使得粗轧输出速度增大，此时PLC控制***除了监测缓冲机构1的角度传感器5，还监测与精轧机11的电机相连的变频器的转矩电流；此时该转矩电流减小，PLC控制***根据转矩电流的减小再结合上述的缓冲机构1是否处于第二角度状态，一同控制精轧机11的精轧输入速度增大，进而使得铅带的张力增大。PLC控制***如此控制，反复循环。转矩电流因此也设置有第一定值和第二定值，监测的转矩电流在第一定值与第二定值之间变化。
本发明中的缓冲机构1在第一角度与第二角度之间变化，转矩电流在第一定值与第二定值之间变化，均使得铅带的张力处于可接受的范围。
粗轧机之间的铅带若由于前一粗轧机的粗轧输出速度增大，使得铅带被拉紧时，PLC控制***也通过监测与后一粗轧机相连电机的变频器的转矩电流，进而控制后一粗轧机的电机的粗轧输入速度，使得铅带的张力在可接受的范围内变化。
PLC控制***通过以太网控制变频器。电机包括编码器，并通过编码器实时监测电机的角速度值。PLC控制***还可配置触摸屏，通过人工从触摸屏输入参数，配置电机的角速度。
本发明通过将现有的6+1轧辊双电机速比机械控制***更改为7电机单独控制电气***，并引入PLC控制***、针型微动开关和缓冲机构，PLC控制***通过监测针型微动开关、缓冲机构和与粗轧机或精轧机相连的电机上的变频器的转矩电流，控制相应电机的速度，进而控制每个粗轧机或精轧机的轧制速度，从而既避免了在粗轧机之间以及在粗轧机与精轧机之间出现铅带累积的情形，又避免了在粗轧机之间以及在粗轧机与精轧机之间出现铅带被拉伸甚至被拉断的情形，精确控制铅带的张力在可接受的范围之内，并能够自我修复和调整铅带累积误差，以在应对不同的情形时迅速调整。
本发明一种宽铅带生产线连轧同步控制***不限于上述列举出的实施例。所属技术领域的技术人员应当熟知，以上描述仅是本发明的具体实施例，在本发明构思的基础上对本发明所做出的任何形式上的改变或修改都在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种宽铅带生产线连轧同步控制***，包括电机、若干个粗轧机以及设置在最后一个粗轧机后的一个精轧机，其特征在于所述宽铅带生产线连轧同步控制***还包括PLC控制***和针型微动开关，其中每个电机单独控制一个粗轧机或一个精轧机，所有的电机均连接至PLC控制***，所述针型微动开关设置在除最后一个粗轧机以外的粗轧机上，用于检测粗轧机之间有无铅带累积，并反馈至PLC控制***。
2.根据权利要求1所述的宽铅带生产线连轧同步控制***，其特征在于，所述针型微动开关监测粗轧机之间有铅带累积时，反馈至PLC控制***，PLC控制***控制相应粗轧机的速度，使得后一粗轧机的速度加快，前一粗轧机的速度减慢；所述针型微动开关监测粗轧机之间无铅带累积时，反馈至PLC控制***，PLC控制***控制相应粗轧机的速度，使得后一粗轧机的速度减慢恢复至原始速度，前一粗轧机的速度加快恢复至原始速度，以避免过度拉伸甚至拉断铅带。
3.根据权利要求2所述的宽铅带生产线连轧同步控制***，其特征在于，所述宽铅带生产线连轧同步控制***还包括设置在最后一个粗轧机与精轧机之间的缓冲机构，所述缓冲机构包括角度传感器、气缸、第一托板、第二托板和压带轴，所述缓冲机构整体呈三角形，两个托板分别构成该三角形的两边，气缸构成该三角形的第三边，角度传感器设置在两托板连接处，其中第一托板固定不动，在绕角度传感器转动的第二托板的另一端上设置用于压住铅带的压带轴。
4.根据权利要求3所述的宽铅带生产线连轧同步控制***，其特征在于，所述角度传感器用于测量第二托板现状态与起始状态之间的夹角变化，并将夹角变化反馈至PLC控制***，在气缸被拉伸至最长位置时第二托板处于起始状态，此时第二托板现状态与起始状态的夹角为第一角度；在气缸被压缩至最短位置时，第二托板现状态与起始状态的夹角为第二角度，气缸受PLC控制***控制压缩或者拉伸，从而使得第二托板在第一角度与第二角度之间绕着角度传感器旋转。
5.根据权利要求4所述的宽铅带生产线连轧同步控制***，其特征在于，所述缓冲机构的角度传感器监测缓冲机构处于第一角度时，最后一个粗轧机与精轧机之间无铅带累积；当缓冲机构不处于第一角度时，最后一个粗轧机与精轧机之间开始出现铅带累积，当缓冲机构处于第二角度时，最后一个粗轧机与精轧机之间的铅带累积达到最大，所述PLC控制***控制精轧机的电机，使其轧制速度增快，在使得缓冲机构恢复至第一角度之后，所述PLC控制***控制精轧机的电机，使其轧制速度减慢恢复至原始速度，以避免过度拉伸甚至拉断铅带。
6.根据权利要求1—5任意一项所述的宽铅带生产线连轧同步控制***，其特征在于，在所述PLC控制***与每一个电机之间均设置有一个变频器，所述PLC控制***通过变频器获取转矩电流，以判断铅带的张力变化，并根据监测的张力变化结果控制后一粗轧机或精轧机的速度，以使铅带的张力处于可接受的范围之内。
7.根据权利要求6所述的宽铅带生产线连轧同步控制***，其特征在于，所述PLC控制***通过以太网控制变频器。
8.根据权利要求7所述的宽铅带生产线连轧同步控制***，其特征在于，所述电机包括编码器，并通过编码器实时监测电机的角速度值。
9.根据权利要求8所述的宽铅带生产线连轧同步控制***，其特征在于，所述PLC控制***还可配置触摸屏，通过人工从触摸屏输入参数，配置电机的旋转速度。
10.根据权利要求9所述的宽铅带生产线连轧同步控制***，其特征在于，所述粗轧机为6个，所述精轧机为1个。
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