一种用于镀锌机组刷辊负载的控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于镀锌机组刷辊负载的控制系统及方法，采用刷辊的啮合量位置检测作为挤压的极限保护，防止挤压过渡造成设备损坏；对刷辊的传动电机电流进行状态监测，先测量电机带刷辊的空载电流，再根据啮合状态测定工作电流，将二者作为电机负载的控制参数实施闭环调节，采用更精确的刷辊负载闭环调节、辊缝啮合量极限保护措施，有效提高了刷辊的清洗质量和安全性能。本发明专利技术的控制方法运行比较稳定，在保证刷辊安全的前提下实现了负载的闭环调节，保证带钢的清洗效果良好，降低生产成本。

A Control System and Method for Brush Roll Load of Galvanizing Unit

【技术实现步骤摘要】
一种用于镀锌机组刷辊负载的控制系统及方法
本专利技术属于电控领域，涉及镀锌生产线上的清洗油污的刷辊，具体涉及一种用于镀锌机组刷辊负载的控制系统及方法。
技术介绍
甘肃酒泉钢铁公司在十一五期间引进了两条连续镀锌线，品种主要有GI、GL、GF。为了祛除带钢表面的油污，采用碱液清洗工艺，采用刷辊对油污表面进行刷洗：在镀锌机组上，清洗油污的刷辊消耗量巨大，生产成本高。为了保证锌层的附着性，需要对带钢表面的残留油污、氧化物等进行彻底清洗。刷辊的表面分布着纤维丝，在电机的带动下高速旋转，刷辊上的纤维丝压靠在带钢表面来祛除油污。该过程中越是加大刷辊与支撑辊的啮合量，清洗效果越好，但是造成刷毛的断裂损伤也越大；反之，挤压不到位会造成清洗不干净，影响产品质量的问题。在以往的生产中因刷辊控制采用比较简单的啮合量控制，经常出现油污洗不干净或刷辊刷毛异常磨损损耗快的问题，给生产造成了很大影响。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于镀锌机组刷辊负载的控制方法，来实现刷辊负载的精确控制。本专利技术采用的技术方案如下：一种用于镀锌机组刷辊负载的控制系统，包括刷辊，刷辊的上方设有与其配合使用的支撑辊，祛除油污的带钢通过由支撑辊和刷辊挤压的缝隙完成清洗，支撑辊通过设有减速箱I的电机I驱动与带钢同方向、同步运行，刷辊通过设有减速箱II的电机II驱动，与带钢反方向运行，气缸与支撑辊底座连接，气源驱动气缸上下动作，当气缸完全收缩时支撑辊打开位、完全伸出时支撑辊在关闭位；电机I安装有电流表，用于检测其运行电流；刷辊安装有与其配套使用的蜗轮蜗杆，带动刷辊上、下移动，通过蜗轮蜗杆调整刷辊与支撑辊之间间隙的大小，蜗轮蜗杆通过设有减速箱III的电机III驱动，电流表与闭环调节器电连，电机III的转向通过闭环调节器控制，当电机III正向转动时蜗轮蜗杆带动刷辊上升、关闭，当电机III反向转动时蜗轮蜗杆带动刷辊下降、打开。一种采用上述控制系统用于镀锌机组刷辊负载的控制方法，当需要提高清洗效果时，需要刷辊挤压支撑辊加大啮合量，反之减少啮合量，具体如下：a在每次更换完新的刷辊后，需要对空转负载进行测定，得到空载电流，根据清洗效果的需要，设定啮合电流，该值介于3A—6A，空载电流和啮合电流都传递给闭环调节器；b刷辊的传动电机II的运行电流也传递给闭环调节器，然后与啮合电流和空载电流之和进行比较，调节器的目的是实现：-1≤运行电流-啮合电流-空载电流≤1,调节过程动作如下：当运行电流＜啮合电流+空载电流-1时，闭环调节器输出关闭指令，驱动电机III正向运行、关闭刷辊；当运行电流＞啮合电流+空载电流+1时，闭环调节器输出打开指令，驱动电机III反向运行、打开刷辊。作为本专利技术的进一步改进，还包括编码器，刷辊与支撑辊的间隙大小通过编码器来检测，实现对刷辊的保护，如下：a对刷辊、支撑辊的位置进行测量，在满足生产、安全运行的情况下确定刷辊的极限啮合量，该数值通过操作画面端口，直接输入到控制系统中；b间隙是刷辊与支撑辊间的缝隙，当缝隙为零时，间隙值为0；当刷辊与支撑辊存在啮合时，间隙值为负；当刷辊远离支撑辊时，间隙值为正；将间隙值转化成编码器检测值，该信号传给保护器进行对比分析，当编码器检测值超过极限啮合量时，驱动电机III反向运行、打开刷辊，实现对刷辊的保护。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术主要采用刷辊的啮合量位置检测作为挤压的极限保护，防止挤压过渡造成设备损坏；对刷辊的传动电机电流进行状态监测，先测量电机带刷辊的空载电流，再根据啮合状态测定工作电流，将二者作为电机负载的控制参数实施闭环调节，采用更精确的刷辊负载闭环调节、辊缝啮合量极限保护措施，有效提高了刷辊的清洗质量和安全性能。本专利技术的控制方法运行比较稳定，在保证刷辊安全的前提下实现了负载的闭环调节，保证带钢的清洗效果良好，降低生产成本。附图说明图1.为镀锌机组刷辊设备的结构示意图。图中：101-支撑辊；102-气缸；103-减速箱；104-电机；105-电流表；106-带钢；107-减速箱；108-电机；109-蜗轮蜗杆；110-减速箱；111-电机；112-编码器；113-刷辊；图2.为刷辊负载及保护控制示意图。图中：201-啮合电流；202-空载电流；203-闭环调节器；204-运行电流；205-关闭指令；206-打开指令；207-间隙；208-位置信号；209-保护器；210-极限啮合量；108-电机；111-电机。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细解释和说明。如图1所示，一种用于镀锌机组刷辊负载的控制系统，包括刷辊113，刷辊113的上方安装有与其配合使用的支撑辊101，祛除油污的带钢106通过由支撑辊101和刷辊113挤压的缝隙完成清洗，支撑辊101通过配有减速箱I103的电机I104驱动带钢同方向、同步运行，刷辊113通过配有减速箱II107的电机II108驱动，与带钢反方向运行，气缸102与支撑辊101底座连接，气源驱动气缸上、下动作，当气缸102完全收缩时支撑辊打开位、完全伸出时支撑辊在关闭位；电机I104配有电流表105，用于检测其运行的电流；刷辊113安装有与其配套使用的蜗轮蜗杆109，可带动刷辊上、下移动，为了清洗干净，通过蜗轮蜗杆109调整刷辊113与支撑辊101之间间隙的大小，蜗轮蜗杆109通过配有减速箱III110的电机III111驱动。电流表105的作用是采集电机I104的运行电流204，并将运行电流204信号传递到西门子PLC系统中。闭环调节器203是PLC系统自带的PID功能块，运行电流204作为调节控制的一个输入量。电机III111的转向通过闭环调节器203控制，当电机III111正向转动时蜗轮蜗杆带动刷辊上升、关闭，当电机III111反向转动时蜗轮蜗杆带动刷辊下降、打开。刷辊113与支撑辊101的间隙大小（啮合量）对清洗效果有直接影响，它通过编码器112来检测。编码器112与蜗轮蜗杆109相连，随着蜗杆的转动，编码器同步转动可检测刷辊的位移量，编码器输出为位置信号208。当提高清洗效果时，需要刷辊113挤压支撑辊101加大啮合量，反之减少啮合量。电机、电机、电机均采用SEW的产品，根据工艺的要求选择不同规格。编码器的型号为SUMTAK公司的LEM-021-600。如图2所示，刷辊负载及保护的控制方法的实施过程：a在每次更换完新的刷辊113后，需要对空转负载进行测定，得到空载电流202，根据清洗效果的需要，设定啮合电流201，该值介于3A—6A，空载电流202和啮合电流201都传递给闭环调节器203；b刷辊113的传动电机II108的运行电流204也传递给闭环调节器203，然后与啮合电流201和空载电流202之和进行比较，闭环调节器的目的是实现：-1≤运行电流204-啮合电流201-空载电流202≤1,调节过程动作如下：当运行电流204＜啮合电流201+空载电流202-1时，闭环调节器203输出关闭指令205，驱动电机III111正向运行、关闭刷辊；当运行电流204＞啮合电流201+空载电流202+1时，闭环调节器203输出打开指令206，驱动电机III111反向运行、打开刷辊。保护功能，如下：a对刷辊、支撑辊的位置进行测量，在满本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于镀锌机组刷辊负载的控制系统，包括刷辊（113），刷辊（113）的上方设有与其配合使用的支撑辊（101），祛除油污的带钢（106）通过由支撑辊（101）和刷辊（113）挤压的缝隙完成清洗，其特征在于：支撑辊（101）通过设有减速箱I（103）的电机I（104）驱动与带钢同方向、同步运行，刷辊（113）通过设有减速箱II（107）的电机II（108）驱动，与带钢反方向运行，气缸（102）与支撑辊（101）底座连接，气源驱动气缸上下动作，当气缸（102）完全收缩时支撑辊打开位、完全伸出时支撑辊在关闭位；电机I（104）安装有电流表（105），用于检测其运行电流；刷辊（113）安装有与其配套使用的蜗轮蜗杆（109），带动刷辊上、下移动，通过蜗轮蜗杆（109）调整刷辊（113）与支撑辊（101）之间间隙的大小，蜗轮蜗杆（109）通过设有减速箱III（110）的电机III（111）驱动，电流表（105）与闭环调节器（203）电连，电机III（111）的转向通过闭环调节器（203）控制，当电机III（111）正向转动时蜗轮蜗杆带动刷辊上升、关闭，当电机III（111）反向转动时蜗轮蜗杆带动刷辊下降、打开。...

【技术特征摘要】
1.一种用于镀锌机组刷辊负载的控制系统，包括刷辊（113），刷辊（113）的上方设有与其配合使用的支撑辊（101），祛除油污的带钢（106）通过由支撑辊（101）和刷辊（113）挤压的缝隙完成清洗，其特征在于：支撑辊（101）通过设有减速箱I（103）的电机I（104）驱动与带钢同方向、同步运行，刷辊（113）通过设有减速箱II（107）的电机II（108）驱动，与带钢反方向运行，气缸（102）与支撑辊（101）底座连接，气源驱动气缸上下动作，当气缸（102）完全收缩时支撑辊打开位、完全伸出时支撑辊在关闭位；电机I（104）安装有电流表（105），用于检测其运行电流；刷辊（113）安装有与其配套使用的蜗轮蜗杆（109），带动刷辊上、下移动，通过蜗轮蜗杆（109）调整刷辊（113）与支撑辊（101）之间间隙的大小，蜗轮蜗杆（109）通过设有减速箱III（110）的电机III（111）驱动，电流表（105）与闭环调节器（203）电连，电机III（111）的转向通过闭环调节器（203）控制，当电机III（111）正向转动时蜗轮蜗杆带动刷辊上升、关闭，当电机III（111）反向转动时蜗轮蜗杆带动刷辊下降、打开。2.根据权利要求1所述的一种用于镀锌机组刷辊负载的控制系统，其特征在于：还包括编码器（112），刷辊（113）与支撑辊（101）的间隙大小通过编码器（112）来检测。3.一种采用如权利要求1所述的控制系统用于镀锌机组刷辊负载的控制方法，其特征在于：当需要提高清洗效果时，需要刷辊（113）挤压支撑辊（101）加大啮合量，反之减少啮合量，具体如下：a在每次更换完新的刷辊（113）后，需要对空转负载...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈代兵，李晓龙，魏家平，刘亮先，
申请(专利权)人：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62