CN104628271B - 一种石灰双膛窑高效上料控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种石灰双膛窑高效上料控制系统及其控制方法，在上料轨道上安装限位开关，同时在卷扬辊筒一侧安装电子主令控制器，利用PLC控制程序使电子主令控制器的料车各位置点实时依据上料轨道上的对应限位位置点进行更新，正常上料情况下料车位置只用轨道上的限位开关进行检测确定，如果轨道上的限位开关出现故障，电子主令控制器上的对应位置信号立刻启动参与料车的控制，保证料车继续安全运行，这种双重检测方式可以准确控制料车位置，同时提高了料车运行时的安全性和可靠性，即使限位开关出现故障时，料车也能安全运行，避免了料车控制失灵情况的发生，节省了料车的维修成本。

Description

一种石灰双膛窑高效上料控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于上料设备技术领域，涉及到一种石灰双膛窑高效上料控制系统及其控制方法。

背景技术

石灰双膛窑高效上料控制系统用于石灰石料车上料，以提高石灰双膛窑上料速度和安全性，属于石灰生产线设备。目前，石灰双膛窑上料控制系统主要有三种控制方式：一是在上料轨道上安装限位开关，以提供上料过程中料车的位置，进而通过控制装置调整料车的运行方式；二是在卷扬辊筒一侧安装机械控制码盘，通过检测卷扬辊筒的转动圈数，来确定料车的位置；三是在卷扬辊筒一侧安装电子主令控制器，通过实时检测辊筒的转动距离，来确定料车的位置。

第一种方式可以准确控制料车位置，但因限位开关故障率高，易导致料车控制失灵；第二种方式的机械控制码盘调整不便，且调整误差较大；第三种方式因料车缆绳在使用过程中会因料重不同出现不同长度的伸缩，导致料车在轨道上的位置出现变化，而无法对料车进行准确控制。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺陷，设计了一种石灰双膛窑高效上料控制系统及其控制方法，可以准确控制料车位置，同时提高了料车运行时的安全性和可靠性，即使限位开关出现故障时，料车也能安全运行，避免了料车控制失灵情况的发生，节省了料车的维修成本。

本发明所采用的具体技术方案是：一种石灰双膛窑高效上料控制系统，包括上料轨道、窑顶称量斗、料车、卷扬辊筒、限位装置，上料轨道包括倾斜设置的第一轨道、水平设置的第二轨道，第一轨道和第二轨道之间设置有弧形的第三轨道，第三轨道的进口端与第一轨道顶部的出口端连接，第三轨道的出口端与第二轨道的进口端连接，第二轨道的出口端位于窑顶称量斗上方，第二轨道上方设置有定滑轮，卷扬辊筒上缠绕有料车缆绳，料车缆绳的一端与卷扬辊筒固定连接，料车缆绳的另一端通过定滑轮后与料车固定连接，料车在上料轨道上往复运动，卷扬辊筒与驱动装置连接，驱动装置和限位装置都与控制装置连接，关键是：所述的限位装置包括第一限位装置和第二限位装置，第一限位装置为安装在上料轨道上的限位开关，限位开关与控制装置连接，限位开关包括下限位开关、下行减速位开关、上限位开关、上行减速位开关，下限位开关位于第一轨道的下端，下行减速位开关位于下限位开关上方，上行减速位开关位于第一轨道上端的出口处，上限位开关位于第二轨道出口端的内侧；第二限位装置为安装在卷扬辊筒一侧的电子主令控制器，限位开关与电子主令控制器连接，电子主令控制器与控制装置连接。

所述的限位开关还包括下极限位开关和上极限位开关，下极限位开关位于第一轨道的底部且位于下限位开关下方，上极限位开关位于第二轨道的出口端，上限位开关位于上极限位开关的内侧。

所述的下极限位开关和下限位开关之间沿第一轨道方向的距离为40cm。

所述的上限位开关和上极限位开关之间的水平距离为30cm。

所述的限位开关还包括上行等待位开关，上行等待位开关位于第三轨道的出口端。

一种石灰双膛窑高效上料控制系统的控制方法，关键是：所述的控制方法包括以下步骤：

a、高速上行：当料车从上料轨道的下限位开关处开始上行时，下限位开关将下限位的位置数据写入电子主令控制器的下限位位置点，随后料车以高速度上行；

b、减速上行：当料车运行到上行减速位开关处时，料车减速并以低速度上行运行，同时上行减速位开关将上行减速位的位置数据写入电子主令控制器的上行减速位位置点；

c、加料：料车继续以低速度上行，到上限位开关处时，料车停止上行，上限位开关将上限位的位置数据写入电子主令控制器的上限位位置点，料车给窑顶称量斗加料，完成一次上行加料，然后料车以高速度下行；

d、减速下行：当料车运行到下行减速位开关处时，料车减速并以低速度下行运行，同时下行减速位开关将下行减速位的位置数据写入电子主令控制器的下行减速位位置点；

e、停止下行：料车继续以低速度下行，运行到下限位开关处时停止下行，同时下限位开关将下限位的位置数据写入电子主令控制器的下限位位置点，料车完成一次下行，即完成一次上料加料的过程；

f、重复进行步骤a至步骤e，在料车运行过程中，电子主令控制器将刚收到的位置数据与上一次记录的相应位置数据进行对比，如果误差超过2％，则说明上料轨道上相应位置的限位开关出现了故障，启动电子主令控制器中相应的位置信息对料车进行控制，并将该限位开关的故障信息上传至控制装置。

所述的步骤c是料车先以低速度上行到上行等待位开关处，判断料车是否具备给窑顶称量斗加料的条件，如果条件满足则料车继续以低速度上行，如果不满足则料车停止上行开始等待，直至条件满足时再以低速度启动料车上行，与此同时上行等待位开关将上行等待位的位置数据写入电子主令控制器的上行等待位位置点，然后料车继续以低速度运行，到上限位开关处时，料车停止上行。

料车上行时的高速度是0.4～0.55m/s，低速度是0.15～0.2m/s。

料车下行时的高速度是0.4～0.55m/s，低速度是0.15～0.2m/s。

本发明的有益效果是：在上料轨道上安装限位开关，同时在卷扬辊筒一侧安装电子主令控制器，采用双重检测方式来确定料车位置，利用PLC控制程序使电子主令控制器的料车各位置点实时依据上料轨道上的对应限位位置点进行更新，正常上料情况下料车位置只用轨道上的限位开关进行检测确定，如果轨道上的限位开关出现故障，电子主令控制器上的对应位置信号立刻启动参与料车的控制，保证料车继续安全运行，且将上料轨道上限位开关的故障信息报告给控制装置，提醒操作人员进行维修。可以准确控制料车位置，同时提高了料车运行时的安全性和可靠性，即使限位开关出现故障时，料车也能安全运行，避免了料车控制失灵情况的发生，节省了料车的维修成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图中，1代表卷扬辊筒，2代表电子主令控制器，3代表料车，4代表下极限位，5代表下限位，6代表下行减速位，7代表上行减速位，8代表上行等待位，9代表上限位，10代表上极限位，11代表窑顶称量斗，12代表料车缆绳，13代表上料轨道。

具体实施方式

一种石灰双膛窑高效上料控制系统，包括上料轨道13、窑顶称量斗11、料车3、卷扬辊筒1、限位装置，上料轨道13包括倾斜设置的第一轨道、水平设置的第二轨道，第一轨道和第二轨道之间设置有弧形的第三轨道，第三轨道的进口端与第一轨道顶部的出口端连接，第三轨道的出口端与第二轨道的进口端连接，第二轨道的出口端位于窑顶称量斗11上方，第二轨道上方设置有定滑轮，卷扬辊筒1上缠绕有料车缆绳12，料车缆绳12的一端与卷扬辊筒1固定连接，料车缆绳12的另一端通过定滑轮后与料车3固定连接，料车3在上料轨道13上往复运动，卷扬辊筒1与驱动装置连接，驱动装置和限位装置都与控制装置连接，限位装置包括第一限位装置和第二限位装置，第一限位装置为安装在上料轨道13上的限位开关，限位开关与控制装置连接，限位开关包括下限位开关5、下行减速位开关6、上限位开关9、上行减速位开关7，下限位开关5位于第一轨道的下端，下行减速位开关6位于下限位开关5上方，上行减速位开关7位于第一轨道上端的出口处，上限位开关9位于第二轨道出口端的内侧；第二限位装置为安装在卷扬辊筒1一侧的电子主令控制器2，限位开关与电子主令控制器2连接，电子主令控制器2与控制装置连接。

所述的限位开关还包括下极限位开关4和上极限位开关10，下极限位开关4位于第一轨道的底部且位于下限位开关5下方，下极限位开关4和下限位开关5之间沿第一轨道方向的距离为40cm，上极限位开关10位于第二轨道的出口端，上限位开关9位于上极限位开关10的内侧，上限位开关9和上极限位开关10之间的水平距离为30cm，下极限位开关4和上极限位开关10的设置，可以有效防止料车3脱离上料轨道13，提高料车3运行时的安全性和可靠性。

作为对本发明的进一步改进，限位开关还包括上行等待位开关8，上行等待位开关8位于第三轨道的出口端，当窑顶称量斗11正在出料时，料车3也可以进行上行运料，当料车3到达上料轨道13上部的行等待位开关8处时，料车3停止，等到窑顶称量斗11不再出料时，再启动料车3上行，将料车3内的石灰石加入到窑顶称量斗11内，与现有的料车3在上料轨道13底部等待，直至窑顶称量斗11不再出料时料车3再从上料轨道13底部开始上行相比，节省了料车的上行时间，提高了上料效率。利用现有上料方式一天八小时的工作时间内可以上料350吨，本发明中增加上行等待位开关8后，一天八小时的工作时间内可以上料410吨，上料效率提高了17.14％。

一种石灰双膛窑高效上料控制系统的控制方法，包括以下步骤：

a、高速上行：当料车3从上料轨道13的下限位开关5处开始上行时，下限位开关5将下限位的位置数据写入电子主令控制器2的下限位位置点，同时下限位开关5输出信号给控制装置，控制装置输出信号给驱动装置，驱动装置带动卷扬辊筒1高速转动，使料车缆绳12缠绕到卷扬辊筒1上，料车缆绳12带动料车3以0.4～0.55m/s的高速度上行；

b、减速上行：当料车3运行到上行减速位开关7处时，上行减速位开关7输出信号给控制装置，控制装置输出信号给驱动装置，驱动装置带动卷扬辊筒1减速，使料车3减速并以0.15～0.2m/s的低速度上行运行，同时上行减速位开关7将上行减速位的位置数据写入电子主令控制器2的上行减速位位置点；

c、加料：料车3继续以0.15～0.2m/s的低速度上行，到上行等待位开关8处时，上行等待位开关8输出信号给控制装置，控制装置判断料车3是否具备给窑顶称量斗11加料的条件，如果窑顶称量斗11没有出料，则控制装置输出信号给驱动装置，使料车3继续以0.15～0.2m/s的低速度上行，如果窑顶称量斗11正在出料，则控制装置输出信号给驱动装置，使料车3停止上行开始等待，直至窑顶称量斗11不再出料时，控制装置输出信号给驱动装置，驱动装置带动卷扬辊筒1再以0.15～0.2m/s的低速度启动料车3上行，与此同时上行等待位开关8将上行等待位的位置数据写入电子主令控制器2的上行等待位位置点，到上限位开关9处时，上限位开关9输出信号给控制装置，控制装置输出信号给驱动装置，驱动装置使卷扬辊筒1停止转动，料车3停止上行，同时上限位开关9将上限位的位置数据写入电子主令控制器2的上限位位置点，料车3给窑顶称量斗11加料，完成一次上行加料，然后料车3以0.4～0.55m/s的高速度下行；

d、减速下行：当料车3运行到下行减速位开关6处时，下行减速位开关6输出信号给控制装置，控制装置输出信号给驱动装置，驱动装置带动卷扬辊筒1减速，使料车3减速并以0.15～0.2m/s的低速度下行运行，同时下行减速位开关6将下行减速位的位置数据写入电子主令控制器2的下行减速位位置点；

e、停止下行：料车3继续以0.15～0.2m/s的低速度下行，运行到下限位开关5处时，下限位开关5输出信号给控制装置，控制装置输出信号给驱动装置，驱动装置使卷扬辊筒1停止转动，料车3停止下行，下限位开关5将下限位的位置数据写入电子主令控制器2的下限位位置点，料车3完成一次下行，即完成一次上料加料的过程；

f、重复进行步骤a至步骤e，在料车3运行过程中，电子主令控制器2将刚收到的位置数据与上一次记录的相应位置数据进行对比，如果误差超过2％，则说明上料轨道13上相应位置的限位开关出现了故障，启动电子主令控制器2中相应的位置信息对料车3进行控制，使料车3继续安全运行，并将该限位开关的故障信息上传至控制装置，提醒操作人员进行维修。

这种双重检测方式可以准确控制料车3位置，同时提高了料车3运行时的安全性和可靠性，即使限位开关出现故障时，料车3也能安全运行，避免了料车3控制失灵情况的发生，节省了料车3的维修成本。

Claims (8)

1.一种石灰双膛窑高效上料控制方法，本方法是借助上料控制系统实现的，系统包括上料轨道(13)、窑顶称量斗(11)、料车(3)、卷扬辊筒(1)、限位装置，上料轨道(13)包括倾斜设置的第一轨道、水平设置的第二轨道，第一轨道和第二轨道之间设置有弧形的第三轨道，第三轨道的进口端与第一轨道顶部的出口端连接，第三轨道的出口端与第二轨道的进口端连接，第二轨道的出口端位于窑顶称量斗(11)上方，第二轨道上方设置有定滑轮，卷扬辊筒(1)上缠绕有料车缆绳(12)，料车缆绳(12)的一端与卷扬辊筒(1)固定连接，料车缆绳(12)的另一端通过定滑轮后与料车(3)固定连接，料车(3)在上料轨道(13)上往复运动，卷扬辊筒(1)与驱动装置连接，驱动装置和限位装置都与控制装置连接，其特征在于：所述的限位装置包括第一限位装置和第二限位装置，第一限位装置为安装在上料轨道(13)上的限位开关，限位开关与控制装置连接，限位开关包括下限位开关(5)、下行减速位开关(6)、上限位开关(9)、上行减速位开关(7)，下限位开关(5)位于第一轨道的下端，下行减速位开关(6)位于下限位开关(5)上方，上行减速位开关(7)位于第一轨道上端的出口处，上限位开关(9)位于第二轨道出口端的内侧；第二限位装置为安装在卷扬辊筒(1)一侧的电子主令控制器(2)，限位开关与电子主令控制器(2)连接，电子主令控制器(2)与控制装置连接，基于此系统，所述控制方法包括如下步骤：

a、高速上行：当料车(3)从上料轨道(13)的下限位开关(5)处开始上行时，下限位开关(5)将下限位的位置数据写入电子主令控制器(2)的下限位位置点，随后料车(3)以高速度上行；

b、减速上行：当料车(3)运行到上行减速位开关(7)处时，料车(3)减速并以低速度上行运行，同时上行减速位开关(7)将上行减速位的位置数据写入电子主令控制器(2)的上行减速位位置点；

c、加料：料车(3)继续以低速度上行，到上限位开关(9)处时，料车(3)停止上行，上限位开关(9)将上限位的位置数据写入电子主令控制器(2)的上限位位置点，料车(3)给窑顶称量斗(11)加料，完成一次上行加料，然后料车(3)以高速度下行；

d、减速下行：当料车(3)运行到下行减速位开关(6)处时，料车(3)减速并以低速度下行运行，同时下行减速位开关(6)将下行减速位的位置数据写入电子主令控制器(2)的下行减速位位置点；

e、停止下行：料车(3)继续以低速度下行，运行到下限位开关(5)处时停止下行，同时下限位开关(5)将下限位的位置数据写入电子主令控制器(2)的下限位位置点，料车(3)完成一次下行，即完成一次上料加料的过程；

f、重复进行步骤a至步骤e，在料车(3)运行过程中，电子主令控制器(2)将刚收到的位置数据与上一次记录的相应位置数据进行对比，如果误差超过2％，则说明上料轨道(13)上相应位置的限位开关出现了故障，启动电子主令控制器(2)中相应的位置信息对料车(3)进行控制，并将该限位开关的故障信息上传至控制装置。

2.根据权利要求1所述的一种石灰双膛窑高效上料控制方法，其特征在于：所述的限位开关还包括下极限位开关(4)和上极限位开关(10)，下极限位开关(4)位于第一轨道的底部且位于下限位开关(5)下方，上极限位开关(10)位于第二轨道的出口端，上限位开关(9)位于上极限位开关(10)的内侧。

3.根据权利要求2所述的一种石灰双膛窑高效上料控制方法，其特征在于：所述的下极限位开关(4)和下限位开关(5)之间沿第一轨道方向的距离为40cm。

4.根据权利要求2所述的一种石灰双膛窑高效上料控制方法，其特征在于：所述的上限位开关(9)和上极限位开关(10)之间的水平距离为30cm。

5.根据权利要求1所述的一种石灰双膛窑高效上料控制方法，其特征在于：所述的限位开关还包括上行等待位开关(8)，上行等待位开关(8)位于第三轨道的出口端。

6.根据权利要求1所述的一种石灰双膛窑高效上料控制方法，其特征在于：所述的步骤c是料车(3)先以低速度上行到上行等待位开关(8)处，判断料车(3)是否具备给窑顶称量斗(11)加料的条件，如果条件满足则料车(3)继续以低速度上行，如果不满足则料车(3)停止上行开始等待，直至条件满足时再以低速度启动料车(3)上行，与此同时上行等待位开关(8)将上行等待位的位置数据写入电子主令控制器(2)的上行等待位位置点，然后料车(3)继续以低速度运行，到上限位开关(9)处时，料车(3)停止上行。

7.根据权利要求1所述的一种石灰双膛窑高效上料控制方法，其特征在于：料车(3)上行时的高速度是0.4～0.55m/s，低速度是0.15～0.2m/s。

8.根据权利要求1所述的一种石灰双膛窑高效上料控制方法，其特征在于：料车(3)下行时的高速度是0.4～0.55m/s，低速度是0.15～0.2m/s。