专利名称：一种防止钢卷在运输中侧翻的控制装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种压力检测控制装置，尤其是一种用于防止钢卷在运输中侧翻的控 制装置。该装置包括梁体和分布在梁体上的装载钢卷的鞍座。本发明还涉及一种防止钢卷 在运输中侧翻的控制方法。
背景技术：
步进梁运输控制装置是轧钢生产过程中最常用的钢卷运输设备，传统步进梁油动 梁和静梁组成，静梁上有固定鞍座，用于存放钢卷，动梁由升降机和横移机构组成，通过动 梁“上升-前进-下降-后退”周期性运动实现钢卷在固定鞍座上步进式运动。步进梁运输控制装置的工作过程可分为四个阶段上升、前进、下降和退回。其中， 上升阶段是一个最有可能造成翻卷的重要环节。因为在上升阶段可能由于液压油路的波动 造成顶升力的不均，或是行车在吊运放卷时不可避免地存在晃动，这都可能导致钢卷中心 线与步进梁中心线不一致，当步进梁上升托起钢卷时，由于钢卷中心线与步进梁中心线的 偏差，使得步进梁左右受力不均，当左右受力的偏差值大于一定数值时，钢卷就会慢慢产生 滑移，步进梁左右两端受力的偏差值也会随之增大，最终变化到只有一边受力，另一边不受 力时，钢卷就会发生侧翻。然而现在钢卷在步进梁上的运输普遍采用人工监控，但是翻卷这 种短时间渐变的过程只凭借人的主观意识很难预知，所以现在的监控控制装置无法做到提 前报警和及时停车。中国专利申请号200820190418. 3 “用于钢卷运输的T型立柱步进梁”的专利文献 中，描述了一种钢卷在T型立柱步进梁运输过程中的防止钢卷跑偏控制装置，所述防跑偏 控制装置包括导向板和导向轮，导向轮固定在立柱上，导向板固定在动梁上，导向轮何导向 板之间的间隙可调，可通过调整导向轮和导向板之间的间隙来保证步进梁运输钢卷的对中 要求，从而解决传统步进梁的跑偏问题。该控制装置能实现防止钢卷跑偏，但也无法实现提 前报警和及时停车。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种防止钢卷在运输中侧翻的控制装置，避免 人工判断失误而产生翻卷事故。本发明要解决另一技术问题是提供一种防止钢卷在运输中侧翻的控制方法，该 方法能检测钢卷在梁体鞍座的状态，并根据钢卷的状态及时停止运行中的步进梁运输系 统，从而避免操作人员在判断出会发生翻卷时，再去按急停按钮引起的钢卷在急停中产生 惯性而导致的翻卷事故。为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案来实现的提供一种防止钢卷在运输中侧翻的控制装置，包括梁体和分布在梁体上的装载钢 卷的鞍座，所述鞍座的上还安装有两个传感器，在鞍座装载钢卷时，所述传感器能与钢卷面 接触，传感器用来检测钢卷对鞍座的压力。
根据本发明的控制装置，较好的是，所述鞍座具有两个成V字型的面。以便于钢卷 稳定安放在鞍座上。根据本发明的控制装置，较好的是，所述两个传感器安装在鞍座的同一个面上。根据本发明的控制装置，较好的是，所述鞍座成半圆形或椭圆形。以便于钢卷稳定 安放在鞍座上。根据本发明的控制装置，较好的是，所述两个传感器对称安装在所述鞍座上，这样 可以更加准确，方便地测量出钢卷对鞍座的压力。根据本发明的控制装置，较好的是，所述梁体上的鞍座为两个以上，从而可以同时 承载更多的钢卷。根据本发明的控制装置，较好的是，所述控制装置还包括信号处理模块和输出控 制模块，所述传感器检测到的压力信号经信号输入到信号处理模块，压力信号经信号处理 模块处理后再输入到输出控制模块。根据本发明的控制装置，较好的是，所述信号处理模块包含A/D转换单元和信号 比较单元。根据本发明的控制装置，较好的是，所述控制输出模块采用PLC为处理器。为了解决本发明的又一技术问题，本发明是采用以下技术方案来实现的一种防止钢卷在运输中侧翻的控制方法，包括以下步骤第一步，信号检测通过权利要求1所述的两个传感器( ，来检测装载在梁体(1)的鞍座( 上钢卷 对鞍座的压力信号；第二步，信号处理将第一步中检测到的压力信号，输入信号处理模块，进行滤波、放大、A/D转换和比 较处理；第三步，控制输出将第二步中经过信号处理模块处理后信号输入到控制输出模块，通过控制输出模 块对钢卷状态进行判定，根据判定的结果，及时控制步进梁的运行与停止。本发明的有益效果在于，通过控制装置来自动防止钢卷运输工程中的侧翻，避免 人工判断失误而产生翻卷事故，并可通过检测的压力信号，判断钢卷的倾斜情况，提前报警 和及时控制步进梁的运动，避免钢卷在急停下产生惯性而侧翻。
图1为步进梁托起钢卷时的三维框图；图2为步进梁梁体鞍座示意图；图3为本发明所述控制装置模块流程图；图4为本发明所述控制方法控制模块电气图；图5为本发明所述控制方法控制流程图。
具体实施例方式以下，用实施例结合附图对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。实施例1如图1所述，在步进梁整个托运过程中，钢卷4放在梁体1的鞍座2上，在步进梁 运行过程中，可能由于液压油路的波动，或是行车在吊运放卷时不可避免地存在晃动，这都 可能导致钢卷4中心线与步进梁梁体1中心线不一致，由于钢卷4中心线与步进梁梁体1 中心线的偏差，使得步进梁梁体1左右受力不均，当左右受力的偏差值大于一定数值时，钢 卷4就会慢慢产生滑移，步进梁梁体1左右两端受力的偏差值也会随之增大，最终变化到只 有一边受力，另一边不受力时，钢卷就会发生侧翻。如图2所示，信号检测模块主要由压力传感器3构成，所述压力传感器3为偶数 个，对称安装在梁体1的鞍座2同一个面上的左右两侧。用于测量钢卷4对梁体1的鞍座 2上两边的压力，并通过计算两边的压力差，当梁体鞍座两边压力差值达到钢卷侧翻所需的 临界值时，停止步进梁上升，待钢卷在梁体鞍座上稳定后再下降到初始位置，同时通过步进 梁报警画面进行监控及对报警信号的复位，从而确保设备正常运行，保证不再发生钢卷侧 翻的现象。如图3所示，为本发明所述控制装置模块流程图，包括信号检测模块、信号处理模 块和输出控制模块，所述信号检测模块检测到的压力信号输入到信号处理模块进行信号处 理后，压力信号经信号处理模块处理后再输入到输出控制模块。即通过在步进梁梁体1的 鞍座2同一面上左右两边对称安装压力传感器3用于检测受力值。检测出的信号值传入到 输出控制模块，主要包括PLC单元，再经过主要包括A/D转换和比较器单元的信号处理模 块，计算出两端的偏差量，将偏差量与设定值相比较，若偏差量小于设定值，控制装置不报 警；但若偏差量大于设定值时，控制装置报警，停止步进梁上升，同时延时一定时间发出步 进梁下降指令，使步进梁退回原始位置。如图4所示，为本发明所述控制方法控制模块电气图。生产使用的步进梁由可编 程控制器按照原有设定程序将现场实物动作与电脑进行链接。可编程控制器控制现场电磁 阀动作从而使对应的设备油压缸运行、设备动作。可编程控制器线路阅读较困难为此在这 里转为电机拖动电路图便于阅读。上图为步进梁电机拖动控制电路图。图上所示SBl为 启动按钮，SB2为停止按钮，SB3为紧急停止按钮；KMl为步进梁伸出时接通的线圈(同时附 带常开、常闭触点)，KM2为步进梁后退时接通的线圈，KM3为步进梁升起时接通的线圈，KM4 为步进梁下降时接通的线圈；SQl SQ4如图所注为步进梁在对应位置时的限位。当SBl 启动按钮按下时，同时步进梁位于下限位(SQ4常开闭合)，线圈KMl通电，KMl常开触点闭 合、自锁，步进梁伸出；当步进梁伸出碰SQl伸出前限位时，SQl常开闭合KM3线圈通电、自 锁，步进梁上升；步进梁上升碰上升限位SQ2时，SQ2常开触点闭合，KM2线圈通电、自锁，步 进梁后退；后退碰限位SQ3时，常开SQ3触点闭合，KM4线圈通电、自锁，步进梁下降，碰限位 SQ4后常闭触点断开，常开触点闭合；步进梁运行一个周期后停止。如图5所示，为本发明所述控制方法控制流程图。在步进梁“上升-前进-下降-后 退”周期性运动过程中，为了避免钢卷翻卷，在步进梁鞍座两边安装压力传感器用于检测装 载在梁体1的鞍座2上钢卷对鞍座的压力信号。检测出的信号值输入到信号处理模块，进 行滤波、放大、A/D转换和比较处理。再传入到控制输出模块，如采用PLC控制，计算出两端 的偏差量，将偏差量与设定值相比较，若偏差量小于设定值，系统不报警；但若偏差量大于设定值时，系统报警，停止步进梁上升，同时延时一定时间发出步进梁下降指令，使步进梁 退回原始位置。及时地控制步进梁的运动，避免钢卷在急停下产生惯性而发生侧翻。
本发明所述的防止钢卷在运输中侧翻的控制装置及方法，可以自动防止钢卷运输 工程中的侧翻，避免人工判断失误而产生翻卷事故，并根据检测的压力信号，判断钢卷的倾 斜情况，设定一个钢卷侧翻临界值，来实现提前报警和及时控制步进梁的运动，避免钢卷在 急停下产生惯性而导致的翻卷事故。
权利要求
1.一种防止钢卷在运输中侧翻的控制装置，包括具有装载钢卷的鞍座⑵的梁体(1)， 其特征在于所述鞍座O)的上还安装有两个传感器(3)，在鞍座装载钢卷时，所述传感器 (3)能与钢卷面接触。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于所述鞍座( 具有两个成V字型的
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于所述两个传感器(3)安装在鞍座(2) 的同一个面上。
4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于所述鞍座( 成半圆形或椭圆形。
5.根据权利要求3或4所述的控制装置，其特征在于所述两个传感器(3)对称安装 在所述鞍座( 上。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于所述梁体(1)上的鞍座( 为两个 以上。
7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于所述控制装置还包括信号处理模块 和输出控制模块，所述传感器C3)检测到的压力信号经信号输入到信号处理模块，压力信 号经信号处理模块处理后再输入到输出控制模块。
8.根据权利要求7所述的控制装置，所述信号处理模块包含A/D转换单元和信号比较单元。
9.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于所述控制输出模块采用PLC为处理ο
10.一种防止钢卷在运输中侧翻的控制方法，包括以下步骤第一步，信号检测通过权利要求1所述的两个传感器(3)，来检测装载在梁体(1)的鞍座( 上钢卷对鞍 座的压力信号；第二步，信号处理将第一步中检测到的压力信号，输入信号处理模块，进行滤波、放大、A/D转换和比较处理；第三步，控制输出将第二步中经过信号处理模块处理后信号输入到控制输出模块，通过控制输出模块对 钢卷状态进行判定，根据判定的结果，及时控制步进梁的运行与停止。
全文摘要
本发明提供了一种防止钢卷在运输中侧翻的控制装置，该控制装置包括具有装载钢卷的鞍座(2)的梁体(1)，所述鞍座(2)的上还安装有两个传感器(3)，在鞍座装载钢卷时，所述传感器(3)能与钢卷面接触。该传感器用来检测钢卷对鞍座的压力。压力信号经处理后，输入到控制输出模块来控制步进梁的运动。本发明还提供了一种防止钢卷在运输中侧翻的控制方法，该方法包括以下步骤信号检测，信号处理和控制输出。本设计用于自动防止钢卷运输工程中的侧翻，避免人工判断失误而产生翻卷事故，并根据检测的压力信号，判断钢卷的倾斜情况，提前报警和及时控制步进梁的运动，避免钢卷在急停下产生惯性而导致的翻卷事故。
文档编号G05B11/01GK102129220SQ20101002277
公开日2011年7月20日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14日
发明者吴超, 蔡盛慧, 陈冬虎 申请人:宝山钢铁股份有限公司