CN102434542A - 一种自动化炉前液压控制系统 - Google Patents

Abstract

一种自动化炉前液压控制系统，包括液压油箱及附件，主油泵电机组，循环油泵组，液压控制阀台，液压管道；液压油箱及附件连接主油泵电机组和循环油泵组；液压油箱及附件、主油泵电机组通过液压管道连接液压控制阀台；所述液压油箱及附件、主油泵电机组、循环油泵组和液压控制阀台连接电气控制系统，电气控制系统设有PLC。本发明实现了根据工况自动调节系统的工作压力及流量，实现炉前各工作机构设备间的动作互锁，并可对现场的突发情况及时做出有效的处理操作，避免造成损失，减少现场工作人员工作量，使炉前工作效率及安全等级得到大幅提高。

Description

一种自动化炉前液压控制系统

技术领域

本发明涉及一种自动化控制系统，特别是一种自动化炉前液压控制系统。

背景技术

现有的炉前液压系统主要为手动操作液压系统，其缺点是：操作人员必须在操作室内手动操作液压阀台，实现各炉前机构工作。此种操作方式使操作人员位置比较固定，视角狭小，必须同时安排人员在炉口观察现场工况并随时与操作人员联系，引导操作人员操作。导致不能够准确及时对现场工况做出操作反应，对操作的准确性及突发情况的应急操作都有一定的影响。此类手动操作系统工作压力及流量在调试时设定后，在工作者无法根据工况做出相应的调整，容易导致系统冲击过大等现象们，直接影响炉前设备的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种自动化炉前液压控制系统，实现了根据工况自动调节系统的工作压力及流量，实现炉前各工作机构设备间的动作互锁，并可对现场的突发情况及时做出有效的处理操作，避免造成损失，减少现场工作人员工作量，使炉前工作效率及安全等级得到大幅提高。

本发明的上述目的是通过这样的技术方案来实现的：一种自动化炉前液压控制系统， 包括液压油箱及附件，主油泵电机组，循环油泵组，液压控制阀台，液压管道；液压油箱及附件连接主油泵电机组和循环油泵组；液压油箱及附件、主油泵电机组通过液压管道连接液压控制阀台；所述液压油箱及附件、主油泵电机组、循环油泵组和液压控制阀台连接电气控制系统，电气控制系统设有PLC。

所述液压控制阀台包括：泥炮控制阀台、揭盖机控制阀台、开口机控制阀台，所述控制阀台均设有比例阀，比例阀连接PLC。

所述循环油泵组的管路上安装有溢流阀。

所述液压油箱及附件包括加热装置、冷却装置、过滤装置、温度传感器、液位传感器、压力传感器；冷却装置设有冷却水电磁阀，冷却水电磁阀连接温度传感器；加热装置设有加热器，加热器连接温度传感器；液压油箱内设有液位传感器；过滤装置设有报警器。

所述液压油箱及附件的主管路上安装有信号球阀，信号球阀连接PLC。

所述主油泵电机组 设有带行程开关的蝶阀，所述蝶阀连接PLC。

所述主油泵电机组的任意一油泵安装有压力继电器，用于显示每台泵的压力；主油泵电机组的公共连接端设有压力继电器，用于显示主油泵电机组系统压力。

一种自动化式炉前液压控制方法，包括包括液压油箱及附件、主油泵电机组、循环油泵组、液压控制阀台、液压管道、电气控制系统、电气控制系统设有PLC；主油泵电机组由三组油泵电机组构成，每组油泵电机包括电机、伺复反馈变量柱塞泵，并装有压力继电器、安全阀与两级压力控制的液压阀组。

一种自动化式炉前液压控制方法，控制方式分为：正常模式、调整模式、检修模式、非常模式四种，正常模式：可对设备按正常的动作顺序和动作要求进行操作，控制系统在执行每一个动作时，检测执行条件和互锁关系，并进行自动调整，也可对每个动作进行单独手动操作。正常模式又分为自动模式和手动模式；

调整模式：只能对每个动作进行单独手动低速操作；

检修模式：只能对每个动作进行单独手动操作，与调整模式相比只是运行速度较高；

非常模式：不通过PLC，直接通过继电回路对设备进行控制。

一种自动化式炉前液压控制方法，泥炮、开口机、揭盖机中任意一设备工作时，其它两设备不工作，所述泥炮、开口机、揭盖机通过电气控制系统实现互锁。

本发明一种自动化炉前液压控制系统，炉前设备各机构间的动作实现互锁，系统根据实时工况对工作压力及流量能自动调节。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明系统结构示意图。

具体实施方式

一种自动化炉前液压控制系统， 包括液压油箱及附件1，主油泵电机组2，循环油泵组3，液压控制阀台4，液压管道5；液压油箱及附件1连接主油泵电机组2和循环油泵组3；液压油箱及附件1、主油泵电机组2通过液压管道5连接液压控制阀台4；所述液压油箱及附件1、主油泵电机组2、循环油泵组3和液压控制阀台4连接电气控制系统6，电气控制系统6设有PLC。

所述液压控制阀台4包括：泥炮控制阀台、揭盖机控制阀台、开口机控制阀台，所述控制阀台均设有比例阀，比例阀连接PLC。

所述循环油泵组3的管路上安装有溢流阀。

所述液压油箱及附件1包括加热装置、冷却装置、过滤装置、温度传感器、液位传感器、压力传感器；冷却装置设有冷却水电磁阀，冷却水电磁阀连接温度传感器；加热装置设有加热器，加热器连接温度传感器；液压油箱内设有液位传感器；过滤装置设有报警器。

所述液压油箱及附件1的主管路上安装有信号球阀，信号球阀连接PLC。

所述主油泵电机组2 设有带行程开关的蝶阀，所述蝶阀连接PLC。所述主油泵电机组2的任意一油泵安装有压力继电器，用于显示每台泵的压力；主油泵电机组2的公共连接端设有压力继电器，用于显示主油泵电机组2系统压力。

实施例：

本发明系统配有一个泵站、两个操作台，一个泵站加两个操作台控制两个铁口。泵站的液压油箱容积为2600L，液压油箱附件包括：加热装置、冷却装置、回油过滤装置、温度传感器，液位传感器，压力传感器等元件。

主油泵电机组2由三组油泵电机组构成，每组油泵电机包括75KW功率的电机、125ml排量的伺复反馈变量柱塞泵，并装有压力继电器、安全阀与两级压力控制的液压阀组。

控制方式分为正常模式、调整模式、检修模式、非常模式四种。

正常模式：可对设备按正常的动作顺序和动作要求进行操作，控制系统在执行每一个动作时，检测执行条件和互锁关系，并进行自动调整，也可对每个动作进行单独手动操作。正常模式又分为自动模式和手动模式。

调整模式：只能对每个动作进行单独手动低速操作。

检修模式：只能对每个动作进行单独手动操作，与调整模式相比只是运行速度较高。

非常模式：不通过PLC，直接通过继电回路对设备进行控制。

当液压系统处于自动或手动模式并且液位处于最低油位以上时，循环泵始终是打开的。循环泵的管路上设有一个溢流阀，压力调定为1MPa以保护系统以免过压。只有电气故障存在时循环泵才停止，并报警显示。

循环泵启动后，冷却水电磁阀才能启动。当温度传感器显示的温度高于45℃时，冷却水电磁阀接通，温度低于35℃时，冷却水电磁阀断开。

加热器只有在循环泵启动后才能接通，当温度传感器显示的温度低于20℃时，加热器接通，当温度高于30℃时加热器断开。

当温度高于55℃或低于15℃时预报警，当温度高于60℃或低于10℃时，主油泵停止并不能启动。

只有在检修模式时注油泵才能工作，当油箱内的液位达到上限时，液位传感器上限位触点闭合，注油泵停止工作。两个过滤器装有四个堵塞发讯装置，当过滤器堵塞时发出报警信号。

在主管路上装有五个信号球阀，只有当它们全闭合时系统才能投入使用。正常工作时PLC对这五个球阀检测并报警显示。

主油泵的工作条件：当选择①、②号铁口工作时①号动力泵站被选择，当选择③、④号铁口工作时②号动力泵站被选择。启动主油泵时PLC首先检测吸油管路上三个蝶阀的行程开关，常闭为工作状态，然后检测至工作油路上的五个阀门上的行程开关，常闭为工作状态。当任意一个开关常开时油泵都不能启动并报警显示故障位置。

当选择①号泵为备用时，②、③号泵自动变为工作泵。②号泵第一个启动，③号泵第二个启动，为顺时针方向顺序启动。选择泥炮、开口机工作时启动两台泵，选择揭盖机工作时一台泵启动。如果在15分钟内，没有更多的运动被执行两台泵都将停止。

每台泵的出口处都装有一个压力继电器用来显示泵的工作压力。在泵的公共出处装有一个压力继电器用来显示系统的工作压力并检测系统压力，高压33MPa，低压17MPa。

当选择泥炮工作时电磁阀左边线圈动作，系统工作压力设定为31.5MPa，当选择开口机、揭盖机工作时电磁阀右边线圈动作，系统压力设定为25MPa。

在下列情况下，当泵处于自动或手动模式时，三台主油泵都被关掉。

在最低液位以下时，液位传感器的最低液位常开触点闭合，信号传递给PLC，PLC通过内部程序关闭主油泵。

在最低油温以下或最高油温以上时，温度传感器的两个常开触点分别闭合，信号传递给PLC，PLC通过内部程序关闭主油泵。。

吸油阀人为关上（常开限位开关没闭合），PLC检测到限位开关信号后通过内部程序关闭主油泵。

主压力油降到最低压力17MPa以下，并长达5秒时。

紧急停车、过载。紧急停车按钮按下时将断开所有控制回路电源，同时PLC检测到紧急停车按钮按下时，将通过内部程序关闭主油泵。当任意一台泵的热继电器动作时，通过电气回路关闭此泵，同时PLC也能检测到热继电器动作，通过内部程序关闭主油泵。

在自动模式或手动模式时，当工作泵由于以下原因停止时，备用泵必须启动。

1)、电气故障。

2)、当系统压力降到最低压力17MPa以下2秒时，备用泵必须启动；

3）、如果系统压力再次高于低压17MPa 5秒以上，且工作泵工作正常时，备用泵将停止。

3.液压阀台工作

1）泥炮工作

     当选择泥炮工作时，开口机及揭盖机不能工作，这些互锁通过电气系统及硬件实现；PLC通过检测编码器和位移传感器的参数判断开口机、揭盖机的位置只有当开口机及揭盖机处于休息位置时泥炮才能投入使用。

通过控制泥炮阀台，使阀台比例阀按已编程序工作，依次实现泥炮转向铁口、打泥、退炮、炮泥填充、泥炮校准等动作。

2）揭盖机工作

当选择揭盖机工作时，开口机及泥炮被可靠的锁定，启动揭盖机前PLC首先检测开口机及泥炮是否在休息位，揭盖机工作前5秒钟内进行声光报警，预报警完成后揭盖机才能工作，揭盖机工作时需要的流量较小，泵站只有一台泵建压工作。

通过控制揭盖机阀台，使阀台比例阀按已编程序工作，依次实现沟盖提升、沟盖前摆、沟盖下降、沟盖后摆等动作。

3）开口机工作

当选择开口机工作时，泥炮及揭盖机不能工作，这些互锁通过电气系统及硬件实现；PLC通过检测编码器和位移传感器的参数判断泥炮、揭盖机的位置只有当泥炮及揭盖机处于休息位置时开口机才能投入使用。开口机工作时电磁阀得电工作，油泵压力选择为25Mpa。开口机润滑、开口机油雾、开口机水、气都处于开启状态。

通过控制开口机阀台，使阀台比例阀按已编程序工作，依次实现大臂向铁口转动、机架下降、小车前进、钻进工作、打开铁口、小车后退、机架抬起、大臂向休息位转动等动作。

Claims (10)

1.一种自动化炉前液压控制系统， 包括液压油箱及附件（1），主油泵电机组（2），循环油泵组（3），液压控制阀台（4），液压管道（5）；

液压油箱及附件（1）连接主油泵电机组（2）和循环油泵组（3）；

液压油箱及附件（1）、主油泵电机组（2）通过液压管道（5）连接液压控制阀台（4）；

其特征在于：所述液压油箱及附件（1）、主油泵电机组（2）、循环油泵组（3）和液压控制阀台（4）连接电气控制系统（6），电气控制系统（6）设有PLC。

2.根据权利要求1所述一种自动化炉前液压控制系统，其特征在于：所述液压控制阀台（4）包括：泥炮控制阀台、揭盖机控制阀台、开口机控制阀台，所述控制阀台均设有比例阀，比例阀连接PLC。

3.根据权利要求1所述一种自动化炉前液压控制系统，其特征在于：所述循环油泵组（3）的管路上安装有溢流阀。

4.根据权利要求1所述一种自动化炉前液压控制系统，其特征在于：所述液压油箱及附件（1）包括加热装置、冷却装置、过滤装置、温度传感器、液位传感器、压力传感器；

冷却装置设有冷却水电磁阀，冷却水电磁阀连接温度传感器；

加热装置设有加热器，加热器连接温度传感器；

液压油箱内设有液位传感器；

过滤装置设有报警器。

5.根据权利要求1或4所述一种自动化炉前液压控制系统，其特征在于：所述液压油箱及附件（1）的主管路上安装有信号球阀，信号球阀连接PLC。

6.根据权利要求1所述一种自动化炉前液压控制系统，其特征在于：所述主油泵电机组（2） 设有带行程开关的蝶阀，所述蝶阀连接PLC。

7.根据权利要求1所述一种自动化炉前液压控制系统，其特征在于：所述主油泵电机组（2）的任意一油泵安装有压力继电器，用于显示每台泵的压力；主油泵电机组（2）的公共连接端设有压力继电器，用于显示主油泵电机组（2）系统压力。

8.一种自动化式炉前液压控制方法，其特征在于，包括包括液压油箱及附件（1）、主油泵电机组（2）、循环油泵组（3）、液压控制阀台（4）、液压管道（5）、电气控制系统（6）、电气控制系统（6）设有PLC；

主油泵电机组（2）由三组油泵电机组构成，每组油泵电机包括电机、伺复反馈变量柱塞泵，并装有压力继电器、安全阀与两级压力控制的液压阀组。

9.一种自动化式炉前液压控制方法，其特征在于，控制方式分为：正常模式、调整模式、检修模式、非常模式四种，

正常模式：可对设备按正常的动作顺序和动作要求进行操作，控制系统在执行每一个动作时，检测执行条件和互锁关系，并进行自动调整，也可对每个动作进行单独手动操作；

正常模式又分为自动模式和手动模式；

调整模式：只能对每个动作进行单独手动低速操作；

检修模式：只能对每个动作进行单独手动操作，与调整模式相比只是运行速度较高；

非常模式：不通过PLC，直接通过继电回路对设备进行控制。

10.一种自动化式炉前液压控制方法，其特征在于，泥炮、开口机、揭盖机中任意一设备工作时，其它两设备不工作，所述泥炮、开口机、揭盖机通过电气控制系统（6）实现互锁。

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