一種焦爐機械爐號識別及自動對位系統的製作方法
2023-09-23 01:14:30 1
專利名稱：一種焦爐機械爐號識別及自動對位系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於工控自動化技術領域。
背景技術：
在冶金行業的焦爐專業中，自動化操作控制方面比較落後，過去焦爐機械的車輛爐號的識別及對位完全靠人眼來觀察，人工來操作，在冬季和雨季，車輛對位視線不好，熄焦時水蒸氣不易散發，熄焦車、攔焦機似於霧中行駛，看不清爐號引起誤操作，以致於造成紅焦落地事故；焦爐車輛之間的聯鎖，也靠人工通話等方式來實現，司機利用通話不能反映車輛是否對準位置，不可靠，容易發生推錯爐號等事故。
發明內容
本發明的目的就是提供一種提高自動化控制水平和生產效率，精度高，運行穩定，抗磨損，易於維修，市場應用前景廣泛的焦爐機械爐號識別及自動對位系統。
本實用新型的技術解決方案是，一種焦爐機械爐號識別及自動對位系統，包括三部分a.爐號識別系統，用於爐號識別的碼盤4按爐號編碼，採用七位二進位編碼，設置有起始位12、校驗位13、停止位14，碼盤4對應每一爐號安放在軌道10上，一個爐號，一個碼盤4；地面安裝對應爐號的碼盤4，車輛上安裝碼盤識別裝置2，碼盤識別裝置2由接收端3和發射端5組成，內置有光纖連接的光電開關7，用於識別碼盤4，通過光纖連接PLC櫃裡的光電開關7，把光信號轉化成電信號，進入PLC櫃裡的中斷模塊；這樣當車輛移動時，通過每個碼盤的光電信號在中斷模塊上顯示不同的數值，對應相應的爐號，即爐號識別；b.自動對位系統，採用變頻器矢量閉環控制技術及PLC中斷技術、總線通訊技術，車輛自動對位走行時，採用變頻矢量閉環控制、總線通訊，採用變頻器矢量控制方式控制變頻電機走行，採用閉環編碼器用於閉環控制，變頻器、PLC與位置檢測用光電編碼器之間用總線通訊，走行電機按照PLC的控制加減速、對位停止；位置檢測用光電編碼器用於粗對位，碼盤4用於精確對位；採用HMI或工控機進行操作，輸入所要到的爐號，然後確認；機械按發出的指令自動走行到所要到的爐號前，對位精度±10mm；在軌道上有與車輛走行同步的測速輪，裡面裝有位置檢測用編碼器，通過Profibus-DP總線連接到變頻器和PLC；電機軸上安裝閉環控制編碼器，變頻器進行矢量閉環控制；c.車輛聯鎖系統，車輛包括推焦機25、裝煤車26、攔焦機27、電機車28，地面站29由工控機36、地面站無線適配器38和地面站無線天線39構成；車輛聯鎖採用無線乙太網通訊，通過工控設備進行監控，實現車輛之間的通訊和聯鎖；結合自動對位，將每一個車輛當前的位置，在各車輛的HMI32和地面站29的工控機36上顯示出來，進行監控，當車輛到達所要到的爐號並且對位精度在±10mm範圍內時，允許推焦或裝煤。
推焦機25、裝煤車26、攔焦機27、電機車28各由PLC可編程控制器30、乙太網卡31、HMI人機界面32、交換機33、乙太網34、無線適配器35、無線天線37和機體40構成。
本發明所達到的有益效果是，提高自動化操作控制水平，提高作業效率，減少人工操作的失誤；精度高，自動對位精度±10mm，滿足生產的實際要求；運行穩定，抗磨損，易於維修；國內許多大型焦化廠都需要上這套系統，市場應用前景廣泛。
下面結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。
圖1是本發明的爐號識別系統構成俯視圖。
圖2是本發明的爐號識別系統構成側視圖。
圖3是本發明的爐號識別系統構成中的碼盤編碼描述圖。
圖4是本發明的自動對位系統構成圖。
圖5是本發明的車輛聯鎖系統構成圖。
圖6是本發明的推焦機構成圖。
圖中2.碼盤識別裝置，3.光纖接收端，4.碼盤，5.光纖發射端，7.光電開關，8.光纖，9.車輛，10.軌道，12.起始位，13.校驗位，14.停止位，15.碼盤二進位編碼，16.PLC可編程控制器，17.1#走行變頻器，18.1#閉環控制編碼器，19.1#走行電機，20.2#走行變頻器，21.2#閉環控制編碼器，22.2#走行電機，23.位置檢測用光電編碼器，24.現場總線，25.推焦機，26.裝煤車，27.攔焦機，28.電機車，29.地面站，30.PLC可編程控制器，31.乙太網卡，32.HMI人機界面，33.交換機，34.乙太網，35.無線適配器，36.工控機，37.無線天線，38.地面站無線適配器，39.地面站無線天線，40.機體。
具體實施例方式
推焦機25、裝煤車26、攔焦機27、電機車28各由PLC可編程控制器30、乙太網卡31、HMI人機界面32、交換機33、乙太網34、無線適配器35、無線天線37和機體40構成。
爐號識別系統，用於爐號識別的碼盤4按爐號編碼，採用七位二進位編碼，設置有起始位12、校驗位13、停止位14，碼盤4對應每一爐號安放在軌道10上，一個爐號，一個碼盤4；地面安裝對應爐號的碼盤4，車輛上安裝碼盤識別裝置2，碼盤識別裝置2由接收端3和發射端5組成，內置有光纖連接的光電開關7，用於識別碼盤4，通過光纖連接PLC櫃裡的光電開關7，把光信號轉化成電信號，進入PLC櫃裡的中斷模塊；這樣當車輛移動時，通過每個碼盤的光電信號在中斷模塊上顯示不同的數值，對應相應的爐號，即爐號識別；自動對位系統，採用變頻器矢量閉環控制技術及PLC中斷技術、總線通訊技術，車輛自動對位走行時，採用變頻矢量閉環控制、總線通訊，採用變頻器矢量控制方式控制變頻電機走行，採用閉環編碼器用於閉環控制，變頻器、PLC與位置檢測用光電編碼器之間用總線通訊，走行電機按照PLC的控制加減速、對位停止；位置檢測用光電編碼器用於粗對位，碼盤4用於精確對位；採用HMI或工控機進行操作，輸入所要到的爐號，然後確認；機械按發出的指令自動走行到所要到的爐號前，對位精度±10mm；在軌道上有與車輛走行同步的測速輪，裡面裝有位置檢測用編碼器，通過Profibus-DP總線連接到變頻器和PLC；電機軸上安裝閉環控制編碼器，變頻器進行矢量閉環控制；車輛聯鎖系統，車輛包括推焦機25、裝煤車26、攔焦機27、電機車28，地面站29由工控機36、地面站無線適配器38和地面站無線天線39構成；車輛聯鎖採用無線乙太網通訊，通過工控設備進行監控，實現車輛之間的通訊和聯鎖；結合自動對位，將每一個車輛當前的位置，在各車輛的HMI32和地面站29的工控機36上顯示出來，進行監控，當車輛到達所要到的爐號並且對位精度在±10mm範圍內時，允許推焦或裝煤。
當在HMI32上輸入爐號5後，車輛先通過位置編碼器來判斷當前位置，進而決定走行是高中低哪種速度，當還有2個左右爐距時在低頻率下低速走行，然後再根據碼盤4識別是否為爐號5，進行精準對位。
權利要求
1.一種焦爐機械爐號識別及自動對位系統，其特徵在於，包括三部分a.爐號識別系統，用於爐號識別的碼盤(4)按爐號編碼，採用七位二進位編碼，設置有起始位(12)、校驗位(13)、停止位(14)，碼盤(4)對應每一爐號安放在軌道(10)上，一個爐號，一個碼盤(4)；地面安裝對應爐號的碼盤(4)，車輛上安裝碼盤識別裝置(2)，碼盤識別裝置(2)由接收端(3)和發射端(5)組成，內置有光纖連接的光電開關(7)，用於識別碼盤(4)，通過光纖連接PLC櫃裡的光電開關(7)，把光信號轉化成電信號，進入PLC櫃裡的中斷模塊；這樣當車輛移動時，通過每個碼盤的光電信號在中斷模塊上顯示不同的數值，對應相應的爐號，即爐號識別；b.自動對位系統，採用變頻器矢量閉環控制技術及PLC中斷技術、總線通訊技術，車輛自動對位走行時，採用變頻矢量閉環控制、總線通訊，採用變頻器矢量控制方式控制變頻電機走行，採用閉環編碼器用於閉環控制，變頻器、PLC與位置檢測用光電編碼器之間用總線通訊，走行電機按照PLC的控制加減速、對位停止；位置檢測用光電編碼器用於粗對位，碼盤(4)用於精確對位；採用HMI或工控機進行操作，輸入所要到的爐號，然後確認；機械按發出的指令自動走行到所要到的爐號前，對位精度±10mm；在軌道上有與車輛走行同步的測速輪，裡面裝有位置檢測用編碼器，通過Profibus-DP總線連接到變頻器和PLC；電機軸上安裝閉環控制編碼器，變頻器進行矢量閉環控制；c.車輛聯鎖系統，車輛包括推焦機(25)、裝煤車(26)、攔焦機(27)、電機車(28)，地面站(29)由工控機(36)、地面站無線適配器(38)和地面站無線天線(39)構成；車輛聯鎖採用無線乙太網通訊，通過工控設備進行監控，實現車輛之間的通訊和聯鎖；結合自動對位，將每一個車輛當前的位置，在各車輛的HMI(32)和地面站(29)的工控機(36)上顯示出來，進行監控，當車輛到達所要到的爐號並且對位精度在±10mm範圍內時，允許推焦或裝煤；
2.根據權利要求1所述的一種焦爐機械爐號識別及自動對位系統，其特徵在於，推焦機(25)、裝煤車(26)、攔焦機(27)、電機車(28)各由PLC可編程控制器(30)、乙太網卡(31)、HMI人機界面(32)、交換機(33)、乙太網(34)、無線適配器(35)、無線天線(37)和機體(40)構成。
全文摘要
一種焦爐機械爐號識別及自動對位系統屬於工控自動化技術領域。採用了二進位編碼技術、PLC中斷技術、變頻器矢量閉環控制技術、乙太網通訊技術、總線通訊技術等。使爐號識別及對位、聯鎖自動完成，提高了自動化控制水平，減輕了操作及維護人員的勞動強度，提高了生產效率，提高了車輛之間聯鎖的可靠性。主要適用於鋼鐵公司焦化廠的焦爐機械設備上。
文檔編號G05B19/05GK1749357SQ200510046988
公開日2006年3月22日 申請日期2005年7月30日 優先權日2005年7月30日
發明者付繼鑫, 關海波 申請人:大連重工·起重集團有限公司