[发明专利]板材生产线堆垛过程自动化控制技术

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种金属板材成品堆垛收集工艺控制技术，具体涉及一种对中厚钢板生产线堆垛过程自动化控制技术。

【背景技术】

目前，纵观国内三十几条中厚钢板生产线，自动化程度大同小异：L1级控制系统(即基础自动化控制系统)比较完善，L2级物料跟踪控制系统有一定的设备基础，但开发不够全面；轧机区L1级、L2级开发比较到位，精整线几乎没有L2级物料跟踪控制。就成品堆垛收集而言，普遍采用的工艺模式是天车磁力吊加成品堆垛台，全过程由各岗位操作员手动完成，具体操作模式是：先由辊道工通过手柄操作辊道将目标板送进堆垛天车磁力吊起吊区；然后由起吊工目测钢板长度、宽度调整吸盘位置，选择给吸盘数量，尽可能使给磁吸盘同钢板宽度、长度两个方向对齐，根据经验调节磁力大小，然后起吊、横移天车磁力吊到堆垛台，最后卸板、消磁和回位；最后由堆垛工操作堆垛台上长度方向和宽度方向的液压推杆，将钢板推放整齐。这种工艺模式存在的主要问题是：定员人数多、人工劳动强度大，就磁力吊本身而言，在吸吊和堆放过程中需操作天车磁力吊反复对位，由于人工因素的不可控性，生产节奏很难保证高效，易发生混炉号、混钢种等严重质量事故，且堆垛台液压推杆在推放的过程中很容易造成钢板表面擦伤。国外也有钢板堆垛实现全自动化的生产线，但对个别需下线处理的板自动堆垛控制系统无法识别，一旦成垛，后续处理工作难度较大。

【发明内容】

为了克服现有技术的上述缺点，本发明是在精整线实现L2级物流跟踪控制的基础上，充分利用L2级物流跟踪控制信息，进一步完善堆垛机控制站L1级控制程序，提供一种能使堆垛机的动作步序更加合理快捷、实现自动快速垛板的板材生产线堆垛过程自动化控制技术。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种板材生产线堆垛过程自动化控制技术，包括L1级系统逻辑判断及顺序控制，还包括有L2级系统物料跟踪定位控制，L2级系统物料跟踪定位控制是根据钢板信息和L1级设备状态反馈信息控制钢板运行速度，并通过不断计算钢板位置和输送辊道的长度，利用定位检测器反馈信息完成钢板准确定位；L1级控制系统是根据L2级的传输信息判断来料钢板的成垛条件，并根据操作员的确认指令按逻辑顺序控制钢板堆垛和钢垛传送，并将设备状态及时反馈给L2级控制系统。

L2级的数据服务器、跟踪控制服务器、人机界面通过高速以太网连接通讯；L2控制系统通过高速以太网、工业控制网和L1级控制系统PLC双通道连接通讯；现场检测元件金属检测器安装在堆垛机入口辊道上，金属检测器、执行元件通过接线与I/O模块连接，I/O模块通过现场总线Divice-NET与L1级控制系统PLC连接通讯；传动变频器VVVF通过现场总线TL-S20与L1级控制系统PLC连接通讯。

跟踪控制服务器根据钢板长度信息、标印机距堆垛机输入辊道的实际长度数据计算出钢板在输送辊道上的运行速度控制信息，并通过安装在堆垛机输入辊道上的金属检测器进一步校正，使钢板尾端到达检测点时，堆垛机输入辊道速度为0，实现钢板自动准确定位。

钢板完成标印后，堆垛机L1级控制器PLC就可以从L2级的数据服务器读取到钢板信息，该钢板信息包括炉号、钢种、长、宽和厚，并自动做出能否成垛的判断，如果可以成垛，在钢板完成自动定位之前，堆垛机L1级系统PLC控制器自动完成电磁吸盘位置调整、选择给吸盘数量，L2跟踪控制服务器级完成钢板定位后，L1级系统PLC控制器按逻辑顺序完成自动堆垛。

本发明的有益效果是：能使堆垛机的动作步序更加合理快捷、达到实现自动快速垛板的目的，利用本发明能提高产量，改善产品质量，减轻人工劳动强度，提高设备利用率，适合于钢厂各种板材生产线上使用。

【附图说明】

图1是本发明控制系统方框示意图；

图2是本发明L1级成垛判断控制系统控制流程方框示意图；

图3是本发明物流控制示意图；

图4是电磁起吊机构的动作步序控制流程方框示意图；

图5是链式横移架的动作步序控制流程方框示意图。

图中：1-数据服务器，2-跟踪控制服务器，3-以太网络，4-人机界面，5-工业控制网，6-L1级控制器PLC，7-现场总线TL-S20，8-传动变频器VVVF，9-现场总线Divice-NET，10-标印辊道，11-堆垛机输入辊道，12-堆垛机入口辊道，13-标印机，14-钢板，15-金属检测器。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。