[发明专利]轧钢机往复运动小车的位置控制系统

说明书

本发明属于轧钢电气控制系统，特别是轧钢机的往复直线运动小车的位置控制系统。

目前的轧钢机往复直线运动小车的位置控制系统一般采用如下的控制方式：

1.有触点式的行程开关：此种控制方式具有线路简单、投资少的优点，但是定位精度低，调整不方便，特别是链条拉断后，“大调”十分不方便。

2.无触点式行程开关：此种控制方式克服了有触点式行程开关磨损大的缺陷，其它没有改变。

3.旋转变压器：由于旋转变压器的输出电压与其旋转的角度成特定的函数关系，用专用的电子线路或计算机处理该信号即可获得表征小车位置的电信号，并以此作为系统的控制信号。由于旋转变压器轴转动范围为±180度，一般需用高精度减速机，因而导致费用较高，如采用低精度减速机，则检测精度较低。用专用电子线路或计算机处理旋转变压器的模拟信号也分别存在着设备通用性差和设备复杂、对维护工人素质要求高的问题。

4.光电编码器与计算机位置控制系统：光电编码器输出的脉冲数或数字量随其转轴角度线性变化，因而将此信号输入计算机即可获得小车的位置信号。此系统位置控制精度高，调整方便，抗干扰能力强。但是计算机系统较复杂，对维护工人素质要求高，计算机程序不易阅读，普通电工难以维护。

本发明的目的在于采用双式光电编码器检测小车位置和PLC进行数据处理而提供一种定位精度高，投资少，编程简单，便于维护的小车位置控制系统。

本发明的另一个目的是为所采用有PLC提供一套控制软件，实现对小车前进或后退停车位置的准确控制。

按照本发明的轧钢机往复运动小车的位置控制系统，由连接在小车链轮上的双相(A、B)增量式编码器、高速计数模块、C200H系列PLC及多点动态输出模块、LED显示器所构成。编码器的脉冲信号通过电缆与PLC母板上的高速计数模块相连接，该高速计数模块通过总线与PLC机相连接，PLC机的各种输出信号通过LED显示器显示出来，并通过各种继电器对小车运动状态和停车位置进行控制。

按照本发明，由双相(A、B)增量式编码器检测小车位置，所测得的脉冲信号送入PLC母板上的高速计数模块，由其内部的CPU自动进行计数和判向处理。小车前进时，CPU做加法计数，后退时做减法计数。将当前的计数值与PLC中的DM单元所存贮的设定值做比较运算。如果小车前进，则执行前进程序流程，若当前计数值小于减速设定值，则小车继续前进；如果当前值等于或大于减速设定值，则小车减速前进。若当前计数值达到等于或大于停车设定值，则小车停止前进。如果小车后退，则执行小车后退流程；若当前计数值大于减速设定值，则小车继续后退；如果当前计数值小于或等于减速设定值，则小车减速后退；若当前设定值小于或等于停车设定值，则小车停止后退。

本发明的小车停位控制系统具有停位准确，编程简单易读，投资比计算机系统少，维护方便，设备运行可靠。适用于中小车型无缝钢管厂往复运行小车的位置控制，也适用于其它行业往复运动小车的位置控制。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的电气原理框图。

图2是PLC控制软件框图。

如图1所示，本发明的往复运动小车的位置控制系统，由连接在小车链轮(图中未示出)上的双相(A、B)增量式编码器G通过电缆与PLC机母板上的高速计数模块相连接。高速计数模块通过总线与PLC机相连接，高速计数模块的输出端接到LED显示器，PLC机的输出端分别按到前进继电器JZ、后退继电器JF、高速继电器JG、低速继电器JD。

按照本发明，分别将前进减速设定值，前进停车设定值，后退减速设定值，后退停车设定值装入PLC的MD中，将控制软件装入到PLC中。由双相增量式光电编码器检测小车位置，其脉冲信号送入PLC高速计数模块，由其内部的CPU自动进行计数和判向处理，小车前进时，CPU作加法计数，后退时做减法计数。控制软件将当前计数值与存贮在PLC中的DM中的减速设定值或停车设定值做比较，比较结果分别送到各个继电器，进行前进、后退、高速、低速和停机控制。当前计数值显示在LED显示器上。

如图2所示，在PLC的主存贮器中所存贮控制小车运动的控制软件的控制流程为：

1.小车开车后根据编码器所检测到信号判定小车是前进还是后退。

2.如果小车是前进运动，则将当前计数值与减速设定值相比较，如果当前计数值小于减速设定值，则小车继续高速前进。

3.如果当前计数值等于或大于减速设定值，则小车减速前进。

4.再将当前的计数值与停车设定值相比较，如果当前计数值小于停车设定值，则小车继续低速前进。