[实用新型]基于PLC的数字液压纠偏系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高速带钢的智能控制，具体涉及一种基于PLC的数字液压纠偏系统及其控制方法。

背景技术

21世纪是知识经济的时代，信息技术将成为知识经济中最重要的资源和竞争要素，它给中国机械制造业也带来了新的机遇和挑战，它是现目前中小企业走出困境，求得发展的最佳武器，各企业只有合理利用各种资源，采用先进的组织方式和生产工具，才会在信息时代迎来新的发展。在对带刚纠偏的研究中，开卷机带钢跑偏控制系统也在随着硬件系统的智能化、集成化而不断发展。

现目前带钢在机组中高速运行或进行卷取时，由于机组中导向辊的偏差、振动以及张力失调等原因，造成了带钢边缘或纵向标志线与机组的中心线不平行，甚至偏离了设定位置而导致带钢的横向跑偏。带钢的跑偏使得带钢多呈“S”形向前运动，不能整齐卷取，成卷边缘的整齐程度对带钢薄板在进一步轧制中的安装和开卷操作影响很大，从而直接影响到带钢产品的成品质量。目前，带钢薄板生产中使用的成卷边缘跑偏控制，大多数还是采用单片机控制系统，由于轧钢生产工况条件恶劣，振动大、温度高、环境污染严重，使得单片机控制系统的工作很不稳定，造成响应速度慢、纠偏精度较低、维护要求很高等困难。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种响应速度快、精度高、抗干扰能力强，而且性能稳定、工作可靠、具有较强通用性的基于PLC的数字液压纠偏系统。

本实用新型的技术方案是：基于PLC的数字液压纠偏系统，主要包括光电检测器、可编程控制器和液压执行机构，光电检测器通过光敏电阻对带钢运行过程中的位置进行实时采样，并将带钢的偏移位置转换为电压信号输入可编程控制器，可编程控制器经比较、计算后输出脉宽调制信号控制液压执行机构；液压执行机构包括数字阀和液压缸，在数字阀内设置有高速开关阀，高速开关阀输出脉冲流量控制液压缸动作，液压缸的输出杆与开卷机的滑台相连，滑台可以在开卷机的底座上滑动，电动机通过传动装置带动纠偏辊旋转，实现带材卷取，液压缸的输出杆、电动机和纠偏辊均固定在开卷机的滑台上，液压缸的输出杆驱动开卷机滑台左右运动进而使纠偏辊也作左右横向移动，实现对带钢运行中的位置偏移进行纠正，以达到带材边缘卷取整齐的目的。

进一步的技术特征，所述可编程控制器输出的脉宽调制信号经放大器放大后输入液压执行机构的数字阀，数字阀由高速开关阀和电磁换向阀构成，且在数字阀内集成了两个高速开关阀分别控制液压缸的左、右动作，电磁换向阀根据输入的脉宽调制信号控制高速开关阀的开关动作。

基于PLC的数字液压纠偏系统的控制方法，按照如下步骤操作：

1)在可编程控制器内预置一目标信号，所述目标信号为带钢正常运行时的边缘位置；

2)将光电检测器采集的带钢运行的位置信号输入可编程控制器，可编程控制器对采样信号进行判断，如果有错则重新获取采样信号，如果判断为正确则将信号值进行存储；

3)可编程控制器将采样信号与目标信号进行对比，并根据采样次数计算出平均差值；

4)可编程控制器根据计算出的平均差值调节输出脉宽调制信号的占空比，从而控制输出的脉冲电压信号；

5)可编程控制器输出脉冲电压信号驱动液压执行机构实现带钢纠偏。

相对于现有技术，本实用新型具有以下显著优点：

1、系统响应速度快、精度高、抗干扰能力强，由于采用了可编程控制器和带光敏电阻的检测器，使系统在高温高压、强振动以及污染较大的环境中仍能产生快速响应，而且能够保持高精度信号检测和实现对高速带钢的位置纠偏控制。

2、工作性能稳定、可靠性高，采用数字阀液压控制技术实现带钢的纠偏控制，稳定性能得到极大提升，而且操作也更加简单、方便。

3、具有较强的通用性，本实用新型的数字液压纠偏系统不仅可以用于带钢轧机生产过程的跑偏控制，还可以推广到纺织、造纸等行业，实用性强，市场潜力大，具有较好的推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的纠偏系统的结构示意图；

图2为光电检测器的工作原理图；

图3为光电检测器的一种具体实施电路图；

图4为可编程控制器的内部结构图；

图5为可编程控制器的控制流程图；

图6为HSV高速开关阀的结构剖视图；

图中，1-光源，2-透镜，3-透镜，4-被测带材，5-光敏电阻，6-衔铁，7-线圈，8-极靴，9-阀体，10-回油球阀，11-分离销，12-供油球阀。

具体实施方式