專利名稱：一種防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)翻的控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力檢測(cè)控制裝置，尤其是一種用于防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)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(fā)明還涉及一種防止鋼卷 在運(yùn)輸中側(cè)翻的控制方法。
背景技術(shù)：
步進(jìn)梁運(yùn)輸控制裝置是軋鋼生產(chǎn)過程中最常用的鋼卷運(yùn)輸設(shè)備，傳統(tǒng)步進(jìn)梁油動(dòng) 梁和靜梁組成，靜梁上有固定鞍座，用于存放鋼卷，動(dòng)梁由升降機(jī)和橫移機(jī)構(gòu)組成，通過動(dòng) 梁“上升-前進(jìn)-下降-后退”周期性運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋼卷在固定鞍座上步進(jìn)式運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)梁運(yùn)輸控制裝置的工作過程可分為四個(gè)階段上升、前進(jìn)、下降和退回。其中， 上升階段是一個(gè)最有可能造成翻卷的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)樵谏仙A段可能由于液壓油路的波動(dòng) 造成頂升力的不均，或是行車在吊運(yùn)放卷時(shí)不可避免地存在晃動(dòng)，這都可能導(dǎo)致鋼卷中心 線與步進(jìn)梁中心線不一致，當(dāng)步進(jìn)梁上升托起鋼卷時(shí)，由于鋼卷中心線與步進(jìn)梁中心線的 偏差，使得步進(jìn)梁左右受力不均，當(dāng)左右受力的偏差值大于一定數(shù)值時(shí)，鋼卷就會(huì)慢慢產(chǎn)生 滑移，步進(jìn)梁左右兩端受力的偏差值也會(huì)隨之增大，最終變化到只有一邊受力，另一邊不受 力時(shí)，鋼卷就會(huì)發(fā)生側(cè)翻。然而現(xiàn)在鋼卷在步進(jìn)梁上的運(yùn)輸普遍采用人工監(jiān)控，但是翻卷這 種短時(shí)間漸變的過程只憑借人的主觀意識(shí)很難預(yù)知，所以現(xiàn)在的監(jiān)控控制裝置無法做到提 前報(bào)警和及時(shí)停車。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00820190418. 3 “用于鋼卷運(yùn)輸?shù)腡型立柱步進(jìn)梁”的專利文獻(xiàn) 中，描述了一種鋼卷在T型立柱步進(jìn)梁運(yùn)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(dǎo)向板和導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪固定在立柱上，導(dǎo)向板固定在動(dòng)梁上，導(dǎo)向輪何導(dǎo)向 板之間的間隙可調(diào)，可通過調(diào)整導(dǎo)向輪和導(dǎo)向板之間的間隙來保證步進(jìn)梁運(yùn)輸鋼卷的對(duì)中 要求，從而解決傳統(tǒng)步進(jìn)梁的跑偏問題。該控制裝置能實(shí)現(xiàn)防止鋼卷跑偏，但也無法實(shí)現(xiàn)提 前報(bào)警和及時(shí)停車。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)翻的控制裝置，避免 人工判斷失誤而產(chǎn)生翻卷事故。本發(fā)明要解決另一技術(shù)問題是提供一種防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)翻的控制方法，該 方法能檢測(cè)鋼卷在梁體鞍座的狀態(tài)，并根據(jù)鋼卷的狀態(tài)及時(shí)停止運(yùn)行中的步進(jìn)梁運(yùn)輸系 統(tǒng)，從而避免操作人員在判斷出會(huì)發(fā)生翻卷時(shí)，再去按急停按鈕引起的鋼卷在急停中產(chǎn)生 慣性而導(dǎo)致的翻卷事故。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的提供一種防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)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(gè)傳感器，在鞍座裝載鋼卷時(shí)，所述傳感器能與鋼卷面 接觸，傳感器用來檢測(cè)鋼卷對(duì)鞍座的壓力。
根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，較好的是，所述鞍座具有兩個(gè)成V字型的面。以便于鋼卷 穩(wěn)定安放在鞍座上。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，較好的是，所述兩個(gè)傳感器安裝在鞍座的同一個(gè)面上。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，較好的是，所述鞍座成半圓形或橢圓形。以便于鋼卷穩(wěn)定 安放在鞍座上。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，較好的是，所述兩個(gè)傳感器對(duì)稱安裝在所述鞍座上，這樣 可以更加準(zhǔn)確，方便地測(cè)量出鋼卷對(duì)鞍座的壓力。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，較好的是，所述梁體上的鞍座為兩個(gè)以上，從而可以同時(shí) 承載更多的鋼卷。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，較好的是，所述控制裝置還包括信號(hào)處理模塊和輸出控 制模塊，所述傳感器檢測(cè)到的壓力信號(hào)經(jīng)信號(hào)輸入到信號(hào)處理模塊，壓力信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理 模塊處理后再輸入到輸出控制模塊。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，較好的是，所述信號(hào)處理模塊包含A/D轉(zhuǎn)換單元和信號(hào) 比較單元。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，較好的是，所述控制輸出模塊采用PLC為處理器。為了解決本發(fā)明的又一技術(shù)問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)翻的控制方法，包括以下步驟第一步，信號(hào)檢測(cè)通過權(quán)利要求1所述的兩個(gè)傳感器( ，來檢測(cè)裝載在梁體(1)的鞍座( 上鋼卷 對(duì)鞍座的壓力信號(hào)；第二步，信號(hào)處理將第一步中檢測(cè)到的壓力信號(hào)，輸入信號(hào)處理模塊，進(jìn)行濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換和比 較處理；第三步，控制輸出將第二步中經(jīng)過信號(hào)處理模塊處理后信號(hào)輸入到控制輸出模塊，通過控制輸出模 塊對(duì)鋼卷狀態(tài)進(jìn)行判定，根據(jù)判定的結(jié)果，及時(shí)控制步進(jìn)梁的運(yùn)行與停止。本發(fā)明的有益效果在于，通過控制裝置來自動(dòng)防止鋼卷運(yùn)輸工程中的側(cè)翻，避免 人工判斷失誤而產(chǎn)生翻卷事故，并可通過檢測(cè)的壓力信號(hào)，判斷鋼卷的傾斜情況，提前報(bào)警 和及時(shí)控制步進(jìn)梁的運(yùn)動(dòng)，避免鋼卷在急停下產(chǎn)生慣性而側(cè)翻。


圖1為步進(jìn)梁托起鋼卷時(shí)的三維框圖；圖2為步進(jìn)梁梁體鞍座示意圖；圖3為本發(fā)明所述控制裝置模塊流程圖；圖4為本發(fā)明所述控制方法控制模塊電氣圖；圖5為本發(fā)明所述控制方法控制流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，用實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。這些實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施方式的描述，并不對(duì)本發(fā)明的范圍有任何限制。實(shí)施例1如圖1所述，在步進(jìn)梁整個(gè)托運(yùn)過程中，鋼卷4放在梁體1的鞍座2上，在步進(jìn)梁 運(yùn)行過程中，可能由于液壓油路的波動(dòng)，或是行車在吊運(yùn)放卷時(shí)不可避免地存在晃動(dòng)，這都 可能導(dǎo)致鋼卷4中心線與步進(jìn)梁梁體1中心線不一致，由于鋼卷4中心線與步進(jìn)梁梁體1 中心線的偏差，使得步進(jìn)梁梁體1左右受力不均，當(dāng)左右受力的偏差值大于一定數(shù)值時(shí)，鋼 卷4就會(huì)慢慢產(chǎn)生滑移，步進(jìn)梁梁體1左右兩端受力的偏差值也會(huì)隨之增大，最終變化到只 有一邊受力，另一邊不受力時(shí)，鋼卷就會(huì)發(fā)生側(cè)翻。如圖2所示，信號(hào)檢測(cè)模塊主要由壓力傳感器3構(gòu)成，所述壓力傳感器3為偶數(shù) 個(gè)，對(duì)稱安裝在梁體1的鞍座2同一個(gè)面上的左右兩側(cè)。用于測(cè)量鋼卷4對(duì)梁體1的鞍座 2上兩邊的壓力，并通過計(jì)算兩邊的壓力差，當(dāng)梁體鞍座兩邊壓力差值達(dá)到鋼卷側(cè)翻所需的 臨界值時(shí)，停止步進(jìn)梁上升，待鋼卷在梁體鞍座上穩(wěn)定后再下降到初始位置，同時(shí)通過步進(jìn) 梁報(bào)警畫面進(jìn)行監(jiān)控及對(duì)報(bào)警信號(hào)的復(fù)位，從而確保設(shè)備正常運(yùn)行，保證不再發(fā)生鋼卷側(cè) 翻的現(xiàn)象。如圖3所示，為本發(fā)明所述控制裝置模塊流程圖，包括信號(hào)檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模 塊和輸出控制模塊，所述信號(hào)檢測(cè)模塊檢測(cè)到的壓力信號(hào)輸入到信號(hào)處理模塊進(jìn)行信號(hào)處 理后，壓力信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理模塊處理后再輸入到輸出控制模塊。即通過在步進(jìn)梁梁體1的 鞍座2同一面上左右兩邊對(duì)稱安裝壓力傳感器3用于檢測(cè)受力值。檢測(cè)出的信號(hào)值傳入到 輸出控制模塊，主要包括PLC單元，再經(jīng)過主要包括A/D轉(zhuǎn)換和比較器單元的信號(hào)處理模 塊，計(jì)算出兩端的偏差量，將偏差量與設(shè)定值相比較，若偏差量小于設(shè)定值，控制裝置不報(bào) 警；但若偏差量大于設(shè)定值時(shí)，控制裝置報(bào)警，停止步進(jìn)梁上升，同時(shí)延時(shí)一定時(shí)間發(fā)出步 進(jìn)梁下降指令，使步進(jìn)梁退回原始位置。如圖4所示，為本發(fā)明所述控制方法控制模塊電氣圖。生產(chǎn)使用的步進(jìn)梁由可編 程控制器按照原有設(shè)定程序?qū)F(xiàn)場(chǎng)實(shí)物動(dòng)作與電腦進(jìn)行鏈接?？删幊炭刂破骺刂片F(xiàn)場(chǎng)電磁 閥動(dòng)作從而使對(duì)應(yīng)的設(shè)備油壓缸運(yùn)行、設(shè)備動(dòng)作?？删幊炭刂破骶€路閱讀較困難為此在這 里轉(zhuǎn)為電機(jī)拖動(dòng)電路圖便于閱讀。上圖為步進(jìn)梁電機(jī)拖動(dòng)控制電路圖。圖上所示SBl為 啟動(dòng)按鈕，SB2為停止按鈕，SB3為緊急停止按鈕；KMl為步進(jìn)梁伸出時(shí)接通的線圈(同時(shí)附 帶常開、常閉觸點(diǎn))，KM2為步進(jìn)梁后退時(shí)接通的線圈，KM3為步進(jìn)梁升起時(shí)接通的線圈，KM4 為步進(jìn)梁下降時(shí)接通的線圈；SQl SQ4如圖所注為步進(jìn)梁在對(duì)應(yīng)位置時(shí)的限位。當(dāng)SBl 啟動(dòng)按鈕按下時(shí)，同時(shí)步進(jìn)梁位于下限位(SQ4常開閉合)，線圈KMl通電，KMl常開觸點(diǎn)閉 合、自鎖，步進(jìn)梁伸出；當(dāng)步進(jìn)梁伸出碰SQl伸出前限位時(shí)，SQl常開閉合KM3線圈通電、自 鎖，步進(jìn)梁上升；步進(jìn)梁上升碰上升限位SQ2時(shí)，SQ2常開觸點(diǎn)閉合，KM2線圈通電、自鎖，步 進(jìn)梁后退；后退碰限位SQ3時(shí)，常開SQ3觸點(diǎn)閉合，KM4線圈通電、自鎖，步進(jìn)梁下降，碰限位 SQ4后常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合；步進(jìn)梁運(yùn)行一個(gè)周期后停止。如圖5所示，為本發(fā)明所述控制方法控制流程圖。在步進(jìn)梁“上升-前進(jìn)-下降-后 退”周期性運(yùn)動(dòng)過程中，為了避免鋼卷翻卷，在步進(jìn)梁鞍座兩邊安裝壓力傳感器用于檢測(cè)裝 載在梁體1的鞍座2上鋼卷對(duì)鞍座的壓力信號(hào)。檢測(cè)出的信號(hào)值輸入到信號(hào)處理模塊，進(jìn) 行濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換和比較處理。再傳入到控制輸出模塊，如采用PLC控制，計(jì)算出兩端 的偏差量，將偏差量與設(shè)定值相比較，若偏差量小于設(shè)定值，系統(tǒng)不報(bào)警；但若偏差量大于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，停止步進(jìn)梁上升，同時(shí)延時(shí)一定時(shí)間發(fā)出步進(jìn)梁下降指令，使步進(jìn)梁 退回原始位置。及時(shí)地控制步進(jìn)梁的運(yùn)動(dòng)，避免鋼卷在急停下產(chǎn)生慣性而發(fā)生側(cè)翻。
本發(fā)明所述的防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)翻的控制裝置及方法，可以自動(dòng)防止鋼卷運(yùn)輸 工程中的側(cè)翻，避免人工判斷失誤而產(chǎn)生翻卷事故，并根據(jù)檢測(cè)的壓力信號(hào)，判斷鋼卷的傾 斜情況，設(shè)定一個(gè)鋼卷側(cè)翻臨界值，來實(shí)現(xiàn)提前報(bào)警和及時(shí)控制步進(jìn)梁的運(yùn)動(dòng)，避免鋼卷在 急停下產(chǎn)生慣性而導(dǎo)致的翻卷事故。
權(quán)利要求
1.一種防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)翻的控制裝置，包括具有裝載鋼卷的鞍座⑵的梁體(1)， 其特征在于所述鞍座O)的上還安裝有兩個(gè)傳感器(3)，在鞍座裝載鋼卷時(shí)，所述傳感器 (3)能與鋼卷面接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于所述鞍座( 具有兩個(gè)成V字型的
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制裝置，其特征在于所述兩個(gè)傳感器(3)安裝在鞍座(2) 的同一個(gè)面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于所述鞍座( 成半圓形或橢圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的控制裝置，其特征在于所述兩個(gè)傳感器(3)對(duì)稱安裝 在所述鞍座( 上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置，其特征在于所述梁體(1)上的鞍座( 為兩個(gè) 以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置，其特征在于所述控制裝置還包括信號(hào)處理模塊 和輸出控制模塊，所述傳感器C3)檢測(cè)到的壓力信號(hào)經(jīng)信號(hào)輸入到信號(hào)處理模塊，壓力信 號(hào)經(jīng)信號(hào)處理模塊處理后再輸入到輸出控制模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，所述信號(hào)處理模塊包含A/D轉(zhuǎn)換單元和信號(hào)比較單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其特征在于所述控制輸出模塊采用PLC為處理ο
10.一種防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)翻的控制方法，包括以下步驟第一步，信號(hào)檢測(cè)通過權(quán)利要求1所述的兩個(gè)傳感器(3)，來檢測(cè)裝載在梁體(1)的鞍座( 上鋼卷對(duì)鞍 座的壓力信號(hào)；第二步，信號(hào)處理將第一步中檢測(cè)到的壓力信號(hào)，輸入信號(hào)處理模塊，進(jìn)行濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換和比較處理；第三步，控制輸出將第二步中經(jīng)過信號(hào)處理模塊處理后信號(hào)輸入到控制輸出模塊，通過控制輸出模塊對(duì) 鋼卷狀態(tài)進(jìn)行判定，根據(jù)判定的結(jié)果，及時(shí)控制步進(jìn)梁的運(yùn)行與停止。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)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(gè)傳感器(3)，在鞍座裝載鋼卷時(shí)，所述傳感器(3)能與鋼卷面接觸。該傳感器用來檢測(cè)鋼卷對(duì)鞍座的壓力。壓力信號(hào)經(jīng)處理后，輸入到控制輸出模塊來控制步進(jìn)梁的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明還提供了一種防止鋼卷在運(yùn)輸中側(cè)翻的控制方法，該方法包括以下步驟信號(hào)檢測(cè)，信號(hào)處理和控制輸出。本設(shè)計(jì)用于自動(dòng)防止鋼卷運(yùn)輸工程中的側(cè)翻，避免人工判斷失誤而產(chǎn)生翻卷事故，并根據(jù)檢測(cè)的壓力信號(hào)，判斷鋼卷的傾斜情況，提前報(bào)警和及時(shí)控制步進(jìn)梁的運(yùn)動(dòng)，避免鋼卷在急停下產(chǎn)生慣性而導(dǎo)致的翻卷事故。
文檔編號(hào)G05B11/01GK102129220SQ20101002277
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者吳超, 蔡盛慧, 陳冬虎 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司