CN102453487B - 煤气交换控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种煤气交换控制装置，在液压机构的油缸活塞杆上安装有编码器，编码器通过编码器位置输入模块SM388与主控制器PLC连接，主控制器PLC通过控制量输出模块SM322接有继电器，再经过继电器电路分别控制煤气正向、反向电磁阀和废气正向、反向电磁阀，上述电磁阀控制油缸行程，主控制器PLC上还设有人机界面HMI。本装置采用绝对值编码器作位置检测元件，由于编码器的精度较高，油缸的定位能够更加准确，提高了设备的可靠性；装置的操作和油缸位置显示通过触摸屏完成，使得操作和日常维护更加便利。

Description

煤气交换控制装置

技术领域：

本发明涉及一种应用于焦化行业的煤气交换控制装置，主要是用于油缸行程的检测、显示和油缸行程的控制。

背景技术：

煤气交换机是用以改变焦炉加热系统气体流动方向的设备，通过液压机构驱动拉条、杠杆、链条等带动交换旋塞和废气盘陀杆及空气盖板进行有规律的开关，以改变煤气、空气和废气流动方向，完成对煤气、空气和废气进行定时交换。一次交换经历三个基本过程，即：关煤气，交换废气与空气，开煤气。换向周期根据焦炉加热制度，蓄热室换热能力等确定。烧焦炉煤气时所有上升气流蓄热室都用以预热空气，格子转换热能力有富余，交换一般为三十分钟交换一次。根据工艺要求，煤气交换机重点在于能够准确地开、关煤气废气，即要求油缸行程的精确控制，并能反映出油缸的具体位置。以往的煤气交换机通常采用接近开关控制油缸动作，及机械指示装置或直接目视来判断油缸是否走到相应位置。但上述装置都存在响应速度低、精度差及寿命短等缺点。

发明内容：

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种可靠的油缸行程控制和指示系统，保证油缸能够稳定、准确的运行，同时反馈出行程的具体位置的煤气交换控制装置。

本发明的技术解决方案是：一种煤气交换控制装置，设有液压机构，在液压机构的油缸活塞杆上安装有编码器，编码器通过编码器位置输入模块SM388与主控制器PLC连接，主控制器PLC通过控制量输出模块SM322接有继电器，再经过继电器电路分别控制煤气正向、反向电磁阀和废气正向、反向电磁阀，上述电磁阀控制油缸行程，主控制器PLC上还设有人机界面HMI。

所述继电器电路设有五个的继电器的触点K1、K2、K3、K4、K5分别与油泵接触器KM1、煤气正向电磁阀1JN1、煤气反向电磁阀1JN2、废气正向电磁阀1FN1、废气反向电磁阀1FN2相连后再并联，然后串连双位置继电器KA的一个触点，而后与双位置继电器及其两个启停开关SB1、SB2的串联电路再并联，此后再串联控制回路断路器QF3后加载到零线火线上，上述双位置继电器的另一个触点与一个启停开关SB1并联，双位置继电器和另一个启停开关SB2与指示灯HL1并联。

所述的编码器采用绝对值式编码器。

所述的编码器位置输入模块SM388采用6ES7388-4BC01-0AB0型号，控制量输出模块SM322采用6ES7322-1BH01-0AA0型号，人机界面HMI采用MP377触摸屏。

本装置采用绝对值编码器作位置检测元件，由于编码器的精度较高，油缸的定位能够更加准确，提高了设备的可靠性；装置的操作和油缸位置显示通过触摸屏完成，使得操作和日常维护更加便利。由此可见与传统控制机构相比，本发明具备了更好的油缸定位能力，更详细的行程指示功能，友好的人机界面，提高了设备的调试、维护和日常操作的工作效率。

附图说明：

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明继电器电路图。

图3为编码器位置输入模块SM388连线图。

图4为控制量输出模块SM322连线图。

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1～4所示，一种煤气交换控制装置，设有液压机构，在液压机构的油缸活塞杆上安装有编码器，编码器通过编码器位置输入模块SM388与主控制器PLC连接，主控制器PLC通过控制量输出模块SM322接有继电器，再经过继电器电路分别控制煤气正向、反向电磁阀和废气正向、反向电磁阀，上述电磁阀控制油缸行程，主控制器PLC上还设有人机界面HMI。所述的编码器采用绝对值式编码器。所述的编码器位置输入模块SM388采用6ES7388-4BC01-0AB0型号，控制量输出模块SM322采用6ES7322-1BH01-0AA0型号，人机界面HMI采用MP377触摸屏。

所述继电器电路设有五个的继电器的触点K1、K2、K3、K4、K5分别与油泵接触器KM1、煤气正向电磁阀1JN1、煤气反向电磁阀1JN2、废气正向电磁阀1FN1、废气反向电磁阀1FN2相连后再并联，然后串连双位置继电器KA的一个触点，而后与双位置继电器及其两个启停开关SB1、SB2的串联电路再并联，此后再串联控制回路断路器QF3后加载到零线火线上，上述双位置继电器的另一个触点与一个启停开关SB1并联，双位置继电器和另一个启停开关SB2与指示灯HL1并联。

电源经过总断路器QF1、油泵接触器KM1的触头为油泵M1供电，电源还经过小型断路器QF2为上述芯片的电源模块PS307供电。

本装置采用了绝对值编码器作为行程检测的元件，绝对值式编码器在电源掉电或电源故障时仍能自动记忆位置，绝对值式编码器多采用SSI串行口输出，SSI接口在物理上相当于两个RS422接口，信号线有四根：DATA、-DATA、CLOCK、-CLOCK，其中两根是数据线DATA，两根是时钟信号线CLOCK，另有两根电源线，一共六根线，分别接到SM338的一号通道和二号通道上。油缸通过机械机构与编码器相连，带动编码器同步运动。

此外本装置采用触摸屏显示油缸的具体位置，采用西门子PLC与编码器的SSI串行通讯对交换机油缸做精确控制。油缸的位移量通过编码器与PLC之间的SSI串行通讯将数据传送给PLC，PLC根据此数据判断油缸下一时刻的动作，并将数据传递给触摸屏，触摸屏显示出油缸的具体位置。油缸的起动、终点和中间点等工作位置可以在触摸屏上设定。

工作过程如下：

工作时，闭合QF1、QF2、QF3使整个系统通电。一方面，PLC接到来自触摸屏的操作信号或者PLC内的自动程序，另一方面接收编码器反馈的油缸位置信息，两类信息经PLC程序处理后，最终决定电磁阀是否动作，于此同时，PLC将所要显示的油缸位置信息传给触摸屏显示。

PLC程序实现手动、自动控制。手动由触摸屏输入命令，人工操作油缸动作。自动状态则程序自行运行。到达时间后自动进行交换，并重新计时。触摸屏上设有油缸行程指示画面，显示油缸当前的位置值。油缸的位置值由编码器提供，通过换算，以毫米或厘米为单位，显示在屏幕上。另外，油泵、电磁阀，接触器等设备、元件的状态及各种报警信息也在触摸屏上显示，以方便操作和维护。

Claims (3)

1.一种煤气交换控制装置，设有液压机构，其特征在于：在液压机构的油缸活塞杆上安装有编码器，编码器通过编码器位置输入模块SM388与主控制器PLC连接，主控制器PLC通过控制量输出模块SM322接有继电器，再经过继电器电路分别控制煤气正向、反向电磁阀和废气正向、反向电磁阀，上述电磁阀控制油缸行程，主控制器PLC上还设有人机界面HMI；所述继电器电路设有五个继电器的触点K1、K2、K3、K4、K5分别与油泵接触器KM1、煤气正向电磁阀1JN1、煤气反向电磁阀1JN2、废气正向电磁阀1FN1、废气反向电磁阀1FN2相连后再并联，然后串连双位置继电器KA的一个触点，而后与双位置继电器及其两个启停开关SB1、SB2的串联电路再并联，此后再串联控制回路断路器QF3后加载到零线火线上，上述双位置继电器的另一个触点与一个启停开关SB1并联，双位置继电器和另一个启停开关SB2与指示灯HL1并联。

2.根据权利1所述的一种煤气交换控制装置，其特征在于：所述的编码器采用绝对值式编码器。

3.根据权利1所述的一种煤气交换控制装置，其特征在于：所述的编码器位置输入模块SM388采用6ES7388-4BC01-0AB0型号，控制量输出模块SM322采用6ES7322-1BH01-0AA0型号，人机界面HMI采用MP377触摸屏。