一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置及其控制方法

1.一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置，其特征在于：包括逻辑控制单元、用于检测机组活套门是否关闭的活套门检测传感器、用于检测带材位置的带材位置检测传感器和用于控制带材规格的宽窄带控制开关，
所述逻辑控制单元的输入端分别与活套门检测传感器、带材位置检测传感器及宽窄带控制开关联通，所述逻辑控制单元的输出端对带材位置、位置传感器故障的纠偏机械设备连通；
所述活套门检测传感器将高电平电压信号(1)或低电平电压信号(0)发送到逻辑控制单元；所述宽窄带控制开关将高电平电压信号(1)或低电平电压信号(0)发送到逻辑控制单元；所述带材位置检测传感器安装在机组操作侧带材上方，所述带材位置检测传感器将高电平电压信号(1)或低电平电压信号(0)发送到逻辑控制单元；
所述带材位置检测传感器有四个，分别为S1、S2、S3和S4，四个所述带材位置检测传感器按照间距ΔS安装。
2.根据权利要求1所述的一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置，其特征在于：当带材为窄带时，所述带材位置检测传感器S2、S3和S4工作，S3为带材理想位置，S2和S4为带材极限位置；当带材为宽带时，所述带材位置检测传感器S1、S2和S3工作，S2为带材理想位置，S1和S3为带材极限位置。
3.根据权利要求2所述的一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置，其特征在于：所述间距ΔS为带材带宽B的10％～15％，即ΔS＝(0.1:0.15)B。
4.一种根据权利要求1所述的基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置的控制方法，其特征在于：
该方法包括以下步骤：
所述活套门开闭检测传感器在机组活套门打开时，发送高电平电压信号(1)给逻辑控制单元；所述活套门开闭检测传感器在机组活套门关闭时，发送低电平电压信号(0)给逻辑控制单元；
所述宽窄带控制开关在带材为窄带时，发送高电平电压信号(1)给逻辑控制单元；所述宽窄带控制开关在带材为宽带时发送低电平电压信号(0)给逻辑控制单元；
所述带材位置检测传感器在带材位于其下方时，发送高电平电压信号(1)给逻辑控制单元；所述带材位置检测传感器在带材不位于其下方时，发送低电平电压信号(0)给逻辑控制单元；
1)所述逻辑控制单元根据活套门开闭检测传感器的信号判断活套门开闭，当所述活套门开闭检测传感器发送低电平电压信号(0)后进入步骤二进行带材自动纠偏控制；
2)所述逻辑控制单元根据宽窄带控制开关的信号判断带材的宽窄，当所述宽窄带控制开关发送高电平电压信号(1)时进入窄带自动纠偏步骤a，当所述宽窄带控制开关发送低电平电压信号(0)时进入宽带自动纠偏步骤b；
a)进入窄带自动纠偏步骤后，当S2＝1时，若S3＝1且S4＝1时，带材偏向左侧，逻辑控制单元发出左纠偏指令，直至S3＝0且S4＝1时，逻辑控制单元发出停止纠偏指令；
若S2＝0时，且S3＝0，S4＝0，带材偏向右侧，所述逻辑控制单元发出右纠偏指令，直至S3＝1且S4＝1时，所述逻辑控制单元发出停止纠偏指令；
若S2＝1，且S3＝0或S4＝0时，所述逻辑控制单元发出位置传感器故障报警指令；
若S2＝0，且S3＝1，S4＝0时，所述逻辑控制单元也发出位置传感器故障报警指令；
b)进入宽带自动纠偏步骤后，当S1＝1时，若S2＝1且S3＝1时，带材偏向左侧，所述逻辑控制单元发出左纠偏指令，直至S2＝0且S3＝1时，所述逻辑控制器单元发出停止纠偏指令；
若S1＝0时，且S2＝0，S3＝0，带材偏向右侧，所述逻辑控制单元发出右纠偏指令，直至S2＝1且S3＝1时，所述逻辑控制单元发出停止纠偏指令；
若S1＝1，且S2＝0或S3＝0时，所述逻辑控制单元发出位置传感器故障报警指令；
若S1＝0，且S2＝1，S3＝0时，所述逻辑控制单元也发出位置传感器故障报警指令；
所述逻辑控制单元在带材偏离理想位置所持续时间大于带材偏移持续时间(T1)时才开始发送相应的纠偏指令；
所述逻辑控制单元发出纠偏指令所持续时间小于纠偏指令持续时间(T2)时，开始根据理想位置的带材位置检测传感器S3或S2信号来判断带材是否被纠偏到理想位置，若带材被纠偏到理想位置，则逻辑控制单元发出停止纠偏指令；所述逻辑控制单元发出纠偏指令所持续时间大于纠偏指令持续时间(T2)时，发出机械设备故障报警指令。
5.根据权利要求4所述的一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置的控制方法，其特征在于：所述带材偏移持续时间(T1)设置为1～5秒。
6.根据权利要求5所述的一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置的控制方法，其特征在于：所述纠偏指令持续时间(T2)可根据位置检测传感器间距ΔS、带材运行速度υ0和纠偏辊倾斜角度θ来确定，即T2＝(1.2～1.5)ΔStanθ/υ0。

一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置及
其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种带材自动纠偏的控制方法，具体涉及一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置的控制方法。
背景技术
[0002] 目前，传统带材自动纠偏装置主要分为两类：一类是在地面固定设备上增设纠偏装置，如在开卷机、卷取机、转向辊、张紧辊等装置上增设可移动或摆动的装置来进行纠偏；
另一类是在移动的活套车上增设自动纠偏装置。但由于机组运行速度快、带材运行距离长，传统的纠偏装置仍难以完全解决带材跑偏问题。2014年方胜年、曾顺华等人发明的一种“带材连续作业机组活套门上自动纠偏装置”(专利号：201410770103.6)，但该发明仅对该自动纠偏装置的结构和基本工作原理进行了说明，并未涉及其具体控制方法。
发明内容
[0003] 本发明的目的就是要提供一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置及其控制方法，该装置和方法简单灵活，投资少，安全可靠，能有效地解决由于机组运行速度快、带材运行距离长带来的带材跑偏问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明所设计的一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置及其控制方法，包括逻辑控制单元、用于检测机组活套门是否关闭的活套门检测传感器、用于检测带材位置的带材位置检测传感器和用于控制带材规格的宽窄带控制开关，所述逻辑控制单元的输入端分别与活套门检测传感器、带材位置检测传感器及宽窄带控制开关联通，所述逻辑控制单元的输出端对带材位置、位置传感器故障的纠偏机械设备连通。
[0005] 进一步地，所述活套门检测传感器将高电平电压信号1或低电平电压信号0发送到逻辑控制单元；所述宽窄带控制开关将高电平电压信号1或低电平电压信号0发送到逻辑控制单元；所述带材位置检测传感器安装在机组操作侧带材上方，所述带材位置检测传感器将高电平电压信号1或低电平电压信号0发送到逻辑控制单元。
[0006] 进一步地，所述带材位置检测传感器有四个，分别为S1、S2、S3和S4，四个所述带材位置检测传感器按照间距ΔS安装。
[0007] 更进一步地，当带材为窄带时，所述带材位置检测传感器S2、S3和S4工作，S3为带材理想位置，S2和S4为带材极限位置；当带材为宽带时，所述带材位置检测传感器S1、S2和S3工作，S2为带材理想位置，S1和S3为带材极限位置。
[0008] 作为优选项，所述间距ΔS为带材带宽B的10％～15％，即ΔS＝(0.1:0.15)B。
[0009] 一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置的控制方法，该方法包括以下步骤：
[0010] 所述活套门开闭检测传感器在机组活套门关闭时，发送高电平电压信号1给逻辑控制单元；所述活套门开闭检测传感器在机组活套门关闭时，发送低电平电压信号0给逻辑控制单元；所述宽窄带控制开关在带材为窄带时，发送高电平电压信号1给逻辑控制单元；
所述宽窄带控制开关在带材为宽带时发送低电平电压信号0给逻辑控制单元；所述带材位置检测传感器在带材位于其下方时，发送高电平电压信号1给逻辑控制单元；所述带材位置检测传感器在带材不位于其下方时，发送低电平电压信号0给逻辑控制单元。
[0011] 1所述逻辑控制单元根据活套门开闭检测传感器的信号判断活套门开闭，当所述活套门开闭检测传感器发送低电平电压信号0后进入步骤二进行带材自动纠偏控制；
[0012] 2所述逻辑控制单元根据宽窄带控制开关的信号判断带材的宽窄，当所述宽窄带控制开关发送高电平电压信号1时进入窄带自动纠偏步骤a，当所述宽窄带控制开关发送低电平电压信号0时进入宽带自动纠偏步骤b；
[0013] a进入窄带自动纠偏步骤后，当S2＝1时，若S3＝1且S4＝1时，带材偏向左侧，逻辑控制单元发出左纠偏指令，直至S3＝0且S4＝1时，逻辑控制单元发出停止纠偏指令；
[0014] 若S2＝0时，且S3＝0，S4＝0，带材偏向右侧，逻辑控制单元发出右纠偏指令，直至S3＝1且S4＝1时，逻辑控制单元发出停止纠偏指令；
[0015] 若S2＝1，且S3＝0或S4＝0时，逻辑控制单元发出位置传感器故障报警指令；
[0016] 若S2＝0，且S3＝1，S4＝0时，逻辑控制单元也发出位置传感器故障报警指令；
[0017] b)进入宽带自动纠偏步骤后，当S1＝1时，若S2＝1且S3＝1时，带材偏向左侧，逻辑控制单元发出左纠偏指令，直至S2＝0且S3＝1时，逻辑控制器单元发出停止纠偏指令；
[0018] 若S1＝0时，且S2＝0，S3＝0，带材偏向右侧，逻辑控制单元发出右纠偏指令，直至S2＝1且S3＝1时，逻辑控制单元发出停止纠偏指令；
[0019] 若S1＝1，且S2＝0或S3＝0时，逻辑控制单元发出位置传感器故障报警指令；
[0020] 若S1＝0，且S2＝1，S3＝0时，逻辑控制单元也发出位置传感器故障报警指令。
[0021] 进一步地，所述逻辑控制单元在带材偏离理想位置所持续时间大于带材偏移持续时间时才开始发送相应的纠偏指令。
[0022] 更进一步地，所述逻辑控制单元发出纠偏指令所持续时间小于纠偏指令持续时间时，开始根据理想位置的带材位置检测传感器S3或S2信号来判断带材是否被纠偏到理想位置，若带材被纠偏到理想位置，则逻辑控制单元发出停止纠偏指令；所述逻辑控制单元发出纠偏指令所持续时间大于纠偏指令持续时间时，发出机械设备故障报警指令。
[0023] 作为优选项，所述带材偏移持续时间设置为1～5秒。
[0024] 作为优选项，所述纠偏指令持续时间可根据位置检测传感器间距ΔS、带材运行速度υ0和纠偏辊倾斜角度θ来确定，即T2＝(1.2～1.5)ΔStanθ/υ0。
[0025] 本发明的优点在于：其装置和方法简单灵活，投资少，安全可靠，能有效地解决由于机组运行速度快、带材运行距离长带来的带材跑偏问题。
附图说明
[0026] 图1为逻辑控制单元的逻辑控制流程图；
[0027] 图2为位置检测传感器安装位置示意图；
[0028] 图3为带材为宽带时带材位置示意图；
[0029] 图4为带材为窄带时带材位置示意图；
[0030] 图5为纠偏时带材速度示意图；
[0031] 图6为逻辑控制单元结构示意图。
[0032] 图中：带材位置检测传感器S1、S2、S3、S4，低电平电压信号0，高电平电压信号1，带材偏移持续时间T1，纠偏指令持续时间T2。
具体实施方式
[0033] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
[0034] 如图1～6所示的一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置，包括逻辑控制单元、用于检测机组活套门是否关闭的活套门检测传感器、用于检测带材位置的带材位置检测传感器和用于控制带材规格的宽窄带控制开关，逻辑控制单元的输入端分别与活套门检测传感器、带材位置检测传感器及宽窄带控制开关联通，逻辑控制单元的输出端对带材位置、位置传感器故障的纠偏机械设备连通。活套门检测传感器将高电平电压信号1或低电平电压信号0发送到逻辑控制单元；宽窄带控制开关将高电平电压信号1或低电平电压信号0发送到逻辑控制单元；带材位置检测传感器安装在机组操作侧带材上方，带材位置检测传感器将高电平电压信号1或低电平电压信号0发送到逻辑控制单元。带材位置检测传感器有四个，分别为S1、S2、S3和S4，四个带材位置检测传感器按照间距ΔS安装。当带材为窄带时，带材位置检测传感器S2、S3和S4工作，S3为带材理想位置，S2和S4为带材极限位置；当带材为宽带时，带材位置检测传感器S1、S2和S3工作，S2为带材理想位置，S1和S3为带材极限位置。
[0035] 一种基于逻辑控制的带材连续机组活套门上自动纠偏装置的控制方法，该方法包括以下步骤：
[0036] 活套门开闭检测传感器在机组活套门打开时，发送高电平电压信号1给逻辑控制单元；活套门开闭检测传感器在机组活套门关闭时，发送低电平电压信号0给逻辑控制单元；
[0037] 宽窄带控制开关在带材为窄带时，发送高电平电压信号1给逻辑控制单元；宽窄带控制开关在带材为宽带时发送低电平电压信号0给逻辑控制单元；
[0038] 带材位置检测传感器在带材位于其下方时，发送高电平电压信号1给逻辑控制单元；带材位置检测传感器在带材不位于其下方时，发送低电平电压信号0给逻辑控制单元。
[0039] 1)逻辑控制单元根据活套门开闭检测传感器的信号判断活套门开闭，当活套门开闭检测传感器发送低电平电压信号0后进入步骤二进行带材自动纠偏控制；
[0040] 2)逻辑控制单元根据宽窄带控制开关的信号判断带材的宽窄，当宽窄带控制开关发送高电平电压信号1时进入窄带自动纠偏步骤a，当宽窄带控制开关发送低电平电压信号
0时进入宽带自动纠偏步骤b；
[0041] a)进入窄带自动纠偏步骤后，当S2＝1时，若S3＝1且S4＝1时，带材偏向左侧，逻辑控制单元发出左纠偏指令，直至S3＝0且S4＝1时，逻辑控制单元发出停止纠偏指令；
[0042] 若S2＝0时，且S3＝0，S4＝0，带材偏向右侧，逻辑控制单元发出右纠偏指令，直至S3＝1且S4＝1时，逻辑控制单元发出停止纠偏指令；
[0043] 若S2＝1，且S3＝0或S4＝0时，逻辑控制单元发出位置传感器故障报警指令；
[0044] 若S2＝0，且S3＝1，S4＝0时，逻辑控制单元也发出位置传感器故障报警指令；
[0045] b)进入宽带自动纠偏步骤后，当S1＝1时，若S2＝1且S3＝1时，带材偏向左侧，逻辑控制单元发出左纠偏指令，直至S2＝0且S3＝1时，逻辑控制器单元发出停止纠偏指令；
[0046] 若S1＝0时，且S2＝0，S3＝0，带材偏向右侧，逻辑控制单元发出右纠偏指令，直至S2＝1且S3＝1时，逻辑控制单元发出停止纠偏指令；
[0047] 若S1＝1，且S2＝0或S3＝0时，逻辑控制单元发出位置传感器故障报警指令；
[0048] 若S1＝0，且S2＝1，S3＝0时，逻辑控制单元也发出位置传感器故障报警指令。
[0049] 逻辑控制单元在带材偏离理想位置所持续时间大于带材偏移持续时间T1时才开始发送相应的纠偏指令。逻辑控制单元发出纠偏指令所持续时间小于纠偏指令持续时间T2时，开始根据理想位置的带材位置检测传感器S3或S2信号来判断带材是否被纠偏到理想位置，若带材被纠偏到理想位置，则逻辑控制单元发出停止纠偏指令；逻辑控制单元发出纠偏指令所持续时间大于纠偏指令持续时间T2时，发出机械设备故障报警指令。
[0050] 本实施例中：所述间距ΔS为带材带宽B的10％～15％，即ΔS＝(0.1:0.15)B。所述带材偏移持续时间T1设置为3秒。所述纠偏指令持续时间T2可根据位置检测传感器间距ΔS、带材运行速度υ0和纠偏辊倾斜角度θ来确定，即T2＝(1.2～1.5)ΔStanθ/υ0。
[0051] 实际使用时：
[0052] 本发明实施例中，S2安装位置较宽带位于机组中心位置时的边缘位置向内侧偏移
2～10cm。逻辑控制单元共有8个输入端口，用于输入4个位置检测传感器、1个活套门开闭检测传感器和1个宽窄带控制开关信号，另外2个输入端口作为备用端口；逻辑控制单元还有4个控制指令输出端口，用于输出左纠偏、右纠偏、位置传感器故障报警及机械设备故障报警指令。
[0053] 最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。