迴轉窯與輪帶相對位置實時監測裝置的製作方法
2023-06-11 09:09:11
專利名稱：迴轉窯與輪帶相對位置實時監測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於水泥生產自動控制技術領域，具體涉及到水泥燒成車間迴轉窯運行中對窯體與輪帶相對滑移的一種實時監測裝置。
技術背景迴轉窯是水泥廠的關鍵設備，要想保證水泥生產線熟料的產量和質量，迴轉窯的穩定運行是其的重要保證。如何保證迴轉窯的穩定運行就成為所有水泥廠的重要任務。迴轉窯在運行時，要在其上綁定輪帶帶動其轉動。如圖1所示，圖中，1一窯體，2—輪帶，3—墊塊，4一託輪。由於窯體I和輪帶2的熱膨脹率、剛性存在著差異，所以預先將輪帶的內徑設計成比窯體(包括墊塊)的外徑大，這樣轉動時窯體(包括墊塊)與輪帶所產生的錯位現象就成為滾動位移。正常的滾動位移，錯位的範圍僅局限於窯體(包括墊塊)和輪帶的直徑差，並按一定比例發生。一旦錯位差超出一定範圍就會使迴轉窯發生卡死或打滑等現象，這些現象將會引起墊塊和輪帶之間的異常摩擦，窯體旋轉時發生抖動，誘發窯體內耐火磚的破損和脫落等，從而造成以外停窯檢修和額外的停產損失。目前水泥廠對於輪帶的運行工況監測還沒有引起廣泛的重視，而輪帶的正常運行與否將直接影響迴轉窯的運行，因此開發一種輪帶位置實時監測系統，及時發現並處理輪帶的異常情況十分必要。隨著計算機技術及檢測設備的發展，通過接近開關把迴轉窯與輪帶相對位置的實時檢測結果送至計算機系統，運用CPU強大的計算和邏輯功能分析出兩者的相對位移情況，使得中控操作人員能夠及時發現輪帶卡死和打滑現象，從而使得迴轉窯的運行更加穩定，延長了迴轉窯的使用壽命，對保證熟料質量和產量，降低單位產品能耗有重要意義。
發明內容因此，本實用新型的目的在於提供一種應用計算機效果的迴轉窯與輪帶相對位置實時監測裝置，以此來監督迴轉窯與輪帶運轉是否正常，提供輪帶是否維護的依據，從而保障迴轉窯的正常運行。本實用新型迴轉窯與輪帶相對位置監測裝置，包括迴轉窯位置檢測裝置、輪帶位置檢測裝置、基於DCS系統的PLC和計算機，所述迴轉窯位置檢測裝置和輪帶位置檢測裝置分別與PLC的輸入接口相連，PLC的通訊接口與計算機相連，輸入接口與通訊接口之間由CPU進行數據解算並傳遞；所述迴轉窯位置檢測裝置和輪帶位置檢測裝置都分成活動和固定兩部分，活動部分固定於窯體本身和各輪帶側面，隨窯體和輪帶旋轉，固定部分則是一接近開關，固定在相應活動部分圓周運動的確定位置，窯體和輪帶每旋轉一周，產生一個位置信號。所述位置信號是指迴轉窯和輪帶每旋轉一周所用的時間，CPU根據每旋轉一周所採集的時間以及窯體、輪帶的半徑計算出各自的線速度，進一步計算出相對滑移量=時間差值X窯體運行線速度。[0009]所述迴轉窯位置檢測裝置和輪帶位置檢測裝置的接近開關均配有水冷套。所述迴轉窯位置檢測裝置和各輪帶位置檢測裝置傳輸信號用的電纜採用耐高溫電纜。本實用新型由於採取了以上技術方案，可以產生如下有益效果1、採用接近開關監測迴轉窯和輪帶位置信號，裝置簡單可靠。2、迴轉窯及各輪帶位置信號通過檢測裝置直接傳遞到DCS系統。3,DCS系統通過PLC的CPU運算比較窯和各輪帶的轉速以及時間差計算出相對位移情況。4、CPU運算結果與正常值比較，及時發現輪帶卡死或打滑現象，並向操作員發出報警以便及時處理，消除窯體抖動現象，保護耐火磚的穩定及壽命。
圖1為迴轉窯與輪帶關係的截面圖。圖2為本實用新型裝置的控制框圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型迴轉窯與輪帶相對位置實時監測裝置，包括迴轉窯位置檢測裝置10、輪帶位置檢測裝置20、基於DCS系統的PLC30、計算機系統40。DCS系統即稱為分散型控制系統，它是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統,綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)，即4C技術於一體的新型控制系統，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便。DCS系統主要有現場控制站(1/0站)、數據通訊站、人機接口單元(操作員站、工程師站)、機櫃、電源等組成。在DCS系統中，可以採用多個PLC30實現現場控制站和數據通訊站功能。PLC為可編程控制器，包括CPU、存儲器、輸入輸出接口、內嵌的作業系統組成。用戶可根據自己的需要配置(擴展)自己的I/o類型及數量，用戶按自己的控制需求編寫控制程序，下載到PLC存儲器內，PLC在運行的時候，PLC內的作業系統運行用戶的程序，根據用戶程序通過輸入接口完成信號的輸入，並由CPU進行處理運算，把運算結果通過輸出接口向外輸出，以控制執行機構。因此，本實用新型在基於DCS系統的PLC架構下，將迴轉窯位置檢測裝置10和各輪帶位置檢測裝置20等標準的位置信號通過信號電纜接入PLC的輸入接口 31。迴轉窯位置檢測裝置10和輪帶位置檢測裝置20都分成兩部分，活動部分和固定部分即接近開關，活動部分固定於窯體本身和各輪帶側面，隨窯體和輪帶旋轉，接近開關則固定在相應活動部分圓周運動的適當位置。窯體和輪帶每旋轉一周，產生一個位置信號。PLC的輸入接口 31連接兩個檢測裝置，將位置信號轉換為數位訊號，然後傳遞給PLC的CPU32，CPU根據每旋轉一周所採集的信號和窯體、輪帶的半徑，分別計算出窯體和各輪帶的運行速度，並進行比較算出輪帶和窯體的相對滑移量(CPU記錄窯體和輪帶運轉一周的時間，並計算兩者差值，運行一周相對滑移量=時間差值X窯體運行線速度)。計算結果由通訊接口 33輸出到計算機系統40。計算機系統40作為終端用戶界面向操作員顯示和報警。如果計算滑移量結果超出正常範圍則判斷是卡住或是打滑，並發出相依應報警信號告知操作員。由於窯體及輪帶附近的溫度很高，必須採取必要的冷卻保護措施。冷卻措施是在接近開關配水冷套，用水冷卻保護接近開關。迴轉窯位置檢測裝置10和各輪帶位置檢測裝置20傳輸信號用的電纜採用耐高溫電纜。利用本實用新型的迴轉窯與輪帶實時監控裝置，可以獲得迴轉窯及各輪帶實時運轉速度以及相對滑移量，並根據滑移量做出相應報警，使中控的操作人員能夠及時的發現輪帶異常狀況並採取相應處理措施。從而及時消除因輪帶卡住或打滑造成的窯體抖動燈現象，保護耐火磚的穩定，延長磚的壽命，具有很高的推廣價值。
權利要求1.一種迴轉窯與輪帶相對位置實時監測裝置，其特徵在於包括迴轉窯位置檢測裝置、輪帶位置檢測裝置、基於DCS系統的PLC和計算機，所述迴轉窯位置檢測裝置和輪帶位置檢測裝置分別與PLC的輸入接口相連，PLC的通訊接口與計算機相連，輸入接口與通訊接口之間由CPU進行數據解算並傳遞；所述迴轉窯位置檢測裝置和輪帶位置檢測裝置分成活動和固定兩部分，活動部分固定於窯體本身和各輪帶側面，隨窯體和輪帶旋轉，固定部分為一接近開關，固定在相應活動部分圓周運動的確定位置。
2.根據權利要求1所述的迴轉窯與輪帶相對位置實時監測裝置，其特徵在於所述迴轉窯位置檢測裝置和輪帶位置檢測裝置的接近開關均配有水冷套。
3.根據權利要求1或2所述的迴轉窯與輪帶相對位置實時監測裝置，其特徵在於所述迴轉窯位置檢測裝置和各輪帶位置檢測裝置傳輸信號用的電纜為耐高溫電纜。
專利摘要本實用新型公開一種迴轉窯與輪帶相對位置監測裝置，包括迴轉窯位置檢測裝置、輪帶位置檢測裝置、基於DCS系統的PLC和計算機，迴轉窯位置檢測裝置和輪帶位置檢測裝置分別與PLC相連，PLC與計算機相連，CPU進行數據解算並傳遞；迴轉窯位置檢測裝置和輪帶位置檢測裝置都分成活動和固定兩部分，活動部分固定於窯體本身和各輪帶側面，隨窯體和輪帶旋轉，固定部分是一接近開關，固定在相應活動部分圓周運動的適當位置，窯體和輪帶每旋轉一周，產生一個位置信號。本實用新型由於採用接近開關監測迴轉窯和輪帶位置信號，裝置簡單可靠。迴轉窯及各輪帶位置信號通過檢測裝置直接傳遞到DCS系統，及時發現輪帶卡死或打滑現象，保護迴轉窯的穩定及壽命。
文檔編號F27B7/42GK202853352SQ20122054527
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月23日 優先權日2012年10月23日
發明者馬明亮, 魏文榮, 聶臻, 邢玉, 程希祿 申請人:北京凱盛建材工程有限公司