CN105303957B - 焦炉机车操作模拟台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焦炉机车操作模拟台，涉及焦化辅助设备技术领域。该模拟台包括动作机构和操控机构；动作机构包括电动机和测速限位装置；操控机构包括变频器和PLC控制台；变频器分别与电动机和PLC控制台电连接，PLC控制台内部设有工控机、PLC控制器和配电电路；工控机连接PLC控制器，PLC控制器控制各按钮的功能，以模拟不同机车的操作过程。本发明提供的焦炉机车操作模拟台，可以模拟机车的走行、装煤、推焦、拦焦等操作流程，有助于相关技术人员更快掌握焦炉机车的操作流程及动作过程，提高维修电工解决故障的能力，进而提高生产效率。

Description

焦炉机车操作模拟台

技术领域

本发明涉及焦化焦炉设备技术领域。

背景技术

在煤焦化过程中的重要设备之一是焦炉机车，焦炉机车的走行、装煤、推焦、拦焦等作业流程是故障的高发点，并且直接影响生产稳定性。从实际工作中总结并掌握焦炉机车的操作流程是发现故障点的关键所在，因此需要积累非常丰富的工作经验。虽然从图纸及说明书中可以了解焦炉机车设备的操作流程，但不易理解，要经历多次维修过程才能完全理解一个动作或一个器件的作用。并且在实际生产中，设备突发故障一般不能拖延，经验丰富的技术人员会马上解决，新入岗的相关技术人员由于没有足够经验，且没有经历实际操作解决故障的过程，缺少熟练掌握焦炉机车操作流程及动作过程的重要途径，长此以往，实习中的新技术人员很难快速上岗，对生产效率产生不良影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种焦炉机车操作模拟台，该模拟台是针对维修电工技能培训的机车模拟实验台，可以模拟机车的走行、装煤、推焦、拦焦等操作流程。该模拟台作为相关技术人员上岗前的培训器材，有助于相关技术人员更快掌握焦炉机车的操作流程及动作过程，使实习者尽快达到上岗条件，提高维修电工解决故障的能力，进而提高生产效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种焦炉机车操作模拟台，包括动作机构和操控机构；

动作机构包括电动机和测速限位装置；电动机连接被控焦炉机车的主动作部件，推焦车的主动作部件是推焦杆、装煤车的主动作部件是托煤底板、拦焦车的主动作部件是导焦栅、导烟车的主动作部件是M型导烟套筒；测速限位装置连接电动机，包括测速码盘及连接电动机和测速码盘的连杆；连杆两端分别与电动机和测速码盘轴连接；连杆上套设有移动滑尺，移动滑尺能在连杆上左右移动；在移动滑尺行程的两端分别设有限位装置；

操控机构包括变频器和PLC控制台；变频器分别与电动机和PLC控制台电连接；PLC控制台包括外箱体和设于外箱体内的工控机、PLC控制器和配电电路；外箱体上设有状态指示面板和操控按钮面板；状态指示面板上包括状态指示屏区和状态指示灯区；操控按钮面板上包括电源总开关和诸辅动作机构开关按钮；诸辅动作机构开关按钮包括装煤车的装煤走行主令、装煤主令、前挡门开关按钮、锁臂开关按钮、后卷扬开关按钮、侧挡板开关按钮及接煤板升降按钮，推焦车的推焦走行主令、推焦杆主令、拿门机前进后退按钮、提门落门按钮及左右旋按钮，拦焦车的拦焦走行主令、导焦栅前进后退按钮、允许推焦按钮、拿门机前进后退按钮、提门落门按钮及左右旋按钮和导烟车的导烟走行主令、套筒上升下降开关及提盖放盖开关。推焦车和拦焦车的辅动作机构是拿门机。状态指示灯区包括与操控按钮面板上各按钮相对应的状态指示灯；工控机连接PLC控制器，用于修改程序。

优选地，连杆为丝杠连杆，移动滑尺与丝杠连杆旋动配合。

优选地，限位装置为连杆侧方靠近测速码盘一端的前限位块和靠近电动机一端的后限位块。

优选地，状态指示屏区包括电压表、电流表、频率表和行程控制器；行程控制器连接测速码盘，用于显示装煤车的托煤底板的行程数据，再将前后减速点、后暂停点和前后限信号传送给PLC控制器。

优选地，PLC控制器内包括程序存储器，用于存储控制程序，所述的诸辅动作机构开关按钮通过控制程序进行定义；PLC控制台外箱体内部还包括锁臂控制器，锁臂控制器与PLC控制器连接，用于发出锁臂的松开或锁住信号。锁臂控制器是装煤车和拦焦车模拟中特有的，用于锁住托煤底板或导焦栅，防止其后退，在模拟操作中，通过锁臂控制器输出一个防真信号。PLC控制台选用PLC控制器进行电路控制，其集成了程序存储器、中央处理器和电气控制功能。

优选地，PLC控制台还包括程序显示器和程序输入键盘；程序显示器（13）用于显示程序存储器中的程序；程序输入键盘连接工控机，用于人工下载或修改PLC控制器的程序存储器中的程序，通过程序来控制操控按钮面板上各按钮的功能。

优选地，程序显示器设于状态指示面板上，程序输入键盘设于操控按钮面板上。

另一种优选方式，程序显示器和程序输入键盘为独立PC机上的PC显示器和键盘，PC机通过数据线与PLC控制器连接。

优选地，PLC控制台的外箱体上设有向内凹陷的PC机容置腔，用于放置PC机；PC机容置腔开口设于外箱体侧部。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的焦炉机车操作模拟台，是针对焦化车间相关技术人员技能培训的机车模拟实验台，集成了各种焦化机车操作过程中的运行状态显示屏、操控开关按钮、PLC控制、电机驱动、限位报警和动作机构等主要部分，适用于包括推焦车、装煤车、拦焦车、导烟车等的模拟操作，可以模拟机车的走行、装煤、推焦、拦焦等操作流程，作为相关技术人员上岗前的培训器材，有助于相关技术人员更快掌握焦炉机车的电路、操作流程及动作过程，在脱岗状态也能操练，能使实习者尽快达到上岗条件，提高维修电工解决故障的能力，进而提高生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的侧装煤车装煤作业过程流程图。

图中：1、电动机；2、测速码盘；3、连杆；4、移动滑尺；5、前限位块；6、后限位块；7、变频器；8、PLC控制台；9、状态指示面板；10、操控按钮面板；11、状态指示屏区；12、状态指示灯区；13、PC显示器；14、程序输入键盘；15、PC机；16、PC机容置腔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种焦炉机车操作模拟台，如图1所示，包括动作机构和操控机构。

动作机构包括电动机1、测速码盘2及连接电动机1和测速码盘2的连杆3。电动机1为带动各种焦炉机车上主动作机构的动力源；连杆3为丝杠连杆，其两端分别与电动机1和测速码盘2轴连接；丝杠连杆上套有移动滑尺4，移动滑尺4与丝杠连杆旋动配合；在丝杠连杆的靠近测速码盘2一端侧边设有前限位块5，在丝杠连杆的靠近电动机1一端侧边设有后限位块6，两限位块构成限位装置，用于限定移动滑尺4前进后退的位置。

操控机构包括变频器7和PLC控制台8。变频器7分别与电动机1和PLC控制台8电连接，用于执行PLC控制台的指令，来调节电动机1的转速；PLC控制台8与测速码盘2连接，用于监测电动机1的转速。

PLC控制台8包括外箱体和设于外箱体内的工控机、PLC控制器和配电电路。

PLC控制台8的外箱体上设有状态指示面板9和操控开关面板10，两面板的设置均包括实际生产操作中用到的状态指示和功能按钮。其中，状态指示面板9上包括操作过程中的状态指示屏区11、状态指示灯区12和程序显示器13。状态指示屏区11一般有电压表、电流表、频率表和行程控制器等，行程控制器连接测速码盘，用于显示装煤车的托煤底板的行程数据，再将前后减速点、后暂停点和前后限信号传送给PLC控制器。状态指示灯区12包括与各操控按钮相对应的状态指示灯，程序显示器用于显示PLC控制器中的程序。操控开关面板10上包括焦炉机车操作过程中用到的各种控制按钮，具体有电源总开关、诸辅动作机构开关按钮和PC机键盘14，诸辅动作机构开关按钮包括装煤车的走行主令、装煤主令、前挡门开关按钮、锁臂开关按钮、后卷扬开关按钮、侧挡板开关按钮及接煤板升降按钮，推焦车的走行主令、推焦杆主令、拿门机前进后退按钮、提门落门按钮及左右旋按钮，拦焦车的走行主令、导焦栅前进后退按钮、允许推焦按钮、拿门机前进后退按钮、提门落门按钮及左右旋按钮和导烟车的走行主令、套筒上升下降开关及取盖放盖开关等,各功能按钮通过设于PLC控制器内的程序存储器的程序进行定义；程序输入键盘14连接PLC控制器，用于人工下载或修改程序存储器中的程序。

操作主令（走行或装煤）和PLC控制器连接，用于控制电动机1的转向，当向前推主令杆时电动机正向转动，移动滑尺4向前移，当移动滑尺4到达前限位块5处，电动机1停止；当向后拉主令杆时电动机1可以反向转动，移动滑尺4开始向后移，当移动滑尺4到达后限位块6处时，电动机1停止即回到了原位，依次反复。PLC控制器集成了程序存储器、中央处理器和电气控制功能于一体，通过程序可以定义操控按钮面板上各按钮的功能，以适用于不同机车的模拟操作过程。

实施例2

一种焦炉机车操作模拟台，如图2所示，包括动作机构和操控机构。

本实施例与实施例1的一个不同之处在于，程序显示器13和程序输入键盘14为独立PC机15上的PC显示器和键盘，该PC机15通过数据线与PLC控制器连接。PLC控制台8的外箱体上设有向内凹陷的PC机容置腔16，用于放置PC机15，该PC机容置腔16开口设于外箱体前侧部，为了安全，开口处可以设置带锁的门。当需要更新程序或修改程序时，需要用到PC机15，即将PC机15从PC机容置腔16内取出操作，不用时即可放入PC机容置腔16内。

实施例3

下面以侧装煤车装煤的操作过程为例，对本发明的焦炉机车操作模拟台进行进一步说明。

模拟操作之前先由技术人员将工控机中相应程序下载到PLC控制器中，定义好侧装煤车装煤动作过程中用到的按钮，包括电源开关、侧挡板开关按钮、前挡门开关按钮、装煤操作主令、锁臂闭按钮、锁臂开按钮和卷扬开按钮等。

侧装煤车装煤作业过程如图3所示，侧装煤车对准焦炉炉位，按下侧挡板开关按钮，煤箱侧板打开灯亮，按下前挡门开按钮，煤箱前挡门打开灯亮，向前推装煤操作主令，电动机开始转动，滑块开始前移，同时行程控制器开始计数，推到底电动机就全速运转。当行程控制器计数到8.0米时，滑块到达前减速点，变频器控制电动机以15Hz的低转速运转，当行程控制器计数到10.0米时，滑块到达前限点，变频器控制电动机停止运转。按锁臂闭按钮，锁臂闭灯亮，可以向后拉装煤操作主令，电动机开始反向转动，滑块开始后移，拉到底电动机就全速运转，同时行程控制器数值开始减小。当行程控制器数值减小到3.0米时，滑块后退暂停点，变频器控制电动机停止转动，此时按锁臂开按钮，锁臂开灯亮，按卷扬开按钮，卷扬拖动后挡板后退，同时再后拉装煤操作主令，滑块开始后退。当行程控制器数值减小到2.0米滑块后退减速点时，变频器控制电动机低速转动，滑块就慢速后移。当滑块碰到后限位时，即行程控制器数值也减到0了，卷扬到位停止，电动机停止转动，滑块回到了起点，恢复前挡门开关和侧挡板开关，整个装煤过程结束。

在上述过程中，装煤车的2个侧挡板、1个前挡板、1后挡板还有1个托煤底板共同组成了一个煤箱，其将散煤整合成一个大煤块，方便送入焦炉内；电动机施动的是托煤底板，移动滑尺的移动过程即是托煤底板的运动过程；卷扬是为了向后拖回后挡板；后挡板是为了向前推动大煤块，并将煤块挡在焦炉内，而不随托煤底板退回来。

其他焦炉机车操作过程的模拟与上述侧装煤车装煤操作过程的模拟控制过程相似，都是先通过程序定义好个功能按钮，再进行模拟，只是具体的主动作部件和辅动作部件不同，各部件的具体动作过程不同。

推焦车主动作部件是推焦杆，辅动作部件是拿门机。具体动作为：首先操作拿门机进行摘门，按“台车前进按钮”，台车缓慢前进且前进灯亮，遇旋转限位拿门机进行左旋转，遇左旋限位灯亮，拿门机停止左旋，台车继续前进，遇前限位灯亮，台车停止前进且前进灭，按“挂钩按钮”，拿门机挂炉门，挂钩灯亮，压门栓压紧炉门，压门栓灯亮，按“提门按钮”拿门机提起炉门且提门灯亮，拿门机开始后退且退灯亮，遇旋转限位拿门机就进行右旋，遇右旋限位灯亮，拿门机停止右旋，台车继续后退，遇后限位灯亮，台车回到原位停止且后退灯灭，拿门结束。台车后限灯亮、熄焦车到位灯亮和拦焦车到位灯亮才允许推焦，按“自动推按钮”，焦杆低速前进且前进灯亮，遇炉前暂停点灯亮，焦杆停止前进，再次按“自动推焦按钮”，焦杆低速起步2秒后高速前进，遇前减速限位灯亮，焦杆低速前进，遇前限位灯亮，焦杆停止前进，焦杆停止前进，焦杆立即开始后退且后退灯亮，高速后退至遇后退减速限位灯亮，焦杆开始低速后退，遇后限位灯亮，焦杆回到原位停止，推焦结束。接下来就是上炉门，与摘炉门相似，只是提门改为落门，挂钩改为了脱钩。

拦焦车主动作部件是导焦栅，辅动作部件是拿门机。具体动作为：首先操作拿门机进行摘门，按“台车前进按钮”，台车缓慢前进且前进灯亮，遇前限位灯亮，台车停止前进且前进灯灭，按“挂钩按钮”，拿门机挂炉门，挂钩灯亮，压门栓压紧炉门，压门栓灯亮，按“提门按钮”拿门机提起炉门且提门灯亮，拿门机开始后退且后退灯亮，遇后限位灯亮，台车回到原位停止，后退灯灭，拿门结束。操作走行主令将导焦栅对准炉门，按“焦栅前进按钮”导焦栅开始前进且前进灯闪烁，遇前限位，导焦栅停止前进且前进灯灭，锁臂伸出，遇限位灯亮即拦焦车到位。待推焦结速后，按“锁臂后退按钮”，锁臂退回原位且限位灯亮，导焦栅开始后退且后退灯亮，遇后限位灯亮，导焦栅回到原位，停止后退。接下来就是上门操作。

导烟车主动作部件是M型套筒，辅动作部件取盖长杆和筒架。起始位置是筒架处于上限，M型套筒处于上限位置，取盖长杆处于下限。具体动作为：首先操作走行主令将中间套筒对准装煤炉与左边炉的两个炉盖的中间空当处，按“筒架下降按钮”，M型套筒与三个取盖长杆随筒架一同下落，遇筒架下限位灯亮，停止下落动作，操作走行主令右行，使取盖长杆下的C型钩缓缓地套住装煤炉盖的蘑菇头，再按“套筒下降按钮”，套筒缓缓下降落入水封槽，遇套筒下限位灯亮，停止下降，再按“取盖按钮”，取盖长杆提起炉盖上升，遇长杆上限位灯亮，停止上升，接下来导烟开始，待装煤结束进行放盖操作，与上述动作步骤相反。

本发明提供的焦炉机车操作模拟台，是针对焦化车间相关技术人员技能培训的机车模拟实验台，集成了焦化机车的运行状态显示屏、操作开关面板、PLC控制器、电机驱动、限位报警和动作机构等主要部分，适用于包括推焦车、装煤车、拦焦车、导烟车等的模拟操作，可以模拟机车的走行、装煤、推焦、拦焦、导烟等作业流程，作为相关技术人员上岗前的培训器材，有助于相关技术人员更快掌握焦炉机车的电路、操作流程及动作过程，在脱岗状态也能操练，能使实习者尽快达到上岗条件，提高维修电工解决故障的能力，进而提高生产效率。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (9)

1.一种焦炉机车操作模拟台，其特征在于：包括动作机构和操控机构；

所述动作机构包括电动机（1）和测速限位装置；所述电动机（1）连接被控焦炉机车的主动作部件；所述测速限位装置连接所述电动机（1），包括测速码盘（2）及连接所述电动机（1）和所述测速码盘（2）的连杆（3）；所述连杆（3）两端分别与所述电动机（1）和所述测速码盘（2）轴连接；所述连杆（3）上套设有移动滑尺（4），所述移动滑尺（4）能在连杆（3）上左右移动；在所述移动滑尺（4）行程的两端分别设有限位装置；

所述操控机构包括变频器（7）和PLC控制台（8）；所述变频器（7）分别与所述电动机（1）和所述PLC控制台（8）电连接；所述PLC控制台（8）包括外箱体和设于所述外箱体内的工控机、PLC控制器和配电电路；所述外箱体上设有状态指示面板（9）和操控按钮面板（10）；所述状态指示面板（9）上包括状态指示屏区（11）和状态指示灯区（12）；所述操控按钮面板（10）上包括电源总开关和诸辅动作机构开关按钮；所述诸辅动作机构开关按钮包括为装煤车的走行主令、装煤主令、前挡门开关按钮、锁臂开关按钮、后卷扬开关按钮、侧挡板开关按钮及接煤板升降按钮，推焦车的走行主令、推焦主令、拿门机前进后退按钮、提门落门按钮及左右旋按钮，拦焦车的拦焦走行主令、导焦栅前进后退按钮、允许推焦按钮、拿门机前进后退按钮、提门落门按钮及左右旋按钮和导烟车的走行主令、筒架上升下降开关、套筒上升下降开关及提盖放盖开关；所述状态指示灯区（12）包括与操控按钮面板（10）上各按钮相对应的状态指示灯；所述工控机连接所述PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的焦炉机车操作模拟台，其特征在于所述连杆（3）为丝杠连杆，所述移动滑尺（4）与所述丝杠连杆旋动配合。

3.根据权利要求1所述的焦炉机车操作模拟台，其特征在于所述限位装置为所述连杆（3）侧方靠近所述测速码盘（2）一端的前限位块（5）和靠近所述电动机（1）一端的后限位块（6）。

4.根据权利要求1所述的焦炉机车操作模拟台，其特征在于所述状态指示屏区（11）包括电压表、电流表、频率表和行程控制器；所述行程控制器连接测速码盘（2），用于显示出装煤车的托煤底板的行程数据，再将前后减速点、后暂停点、前后限信号传送给所述PLC控制器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的焦炉机车操作模拟台，其特征在于所述的PLC控制器内包括程序存储器，用于存储控制程序，所述的诸辅动作机构开关按钮通过控制程序进行定义；所述PLC控制台外箱体内部还包括锁臂控制器，所述锁臂控制器与所述PLC控制器连接，用于发出锁臂的松开或锁住信号。

6.根据权利要求5所述的焦炉机车操作模拟台，其特征在于所述PLC控制台（8）还包括程序显示器（13）和程序输入键盘（14）；所述程序显示器（13）用于显示所述程序存储器中的程序；所述程序输入键盘（14）连接所述PLC控制器，用于人工下载或修改所述程序存储器中的程序，通过程序来控制所述操控按钮面板（10）上各按钮的功能。

7.根据权利要求6所述的焦炉机车操作模拟台，其特征在于所述程序显示器（13）设于所述状态指示面板（9）上，所述程序输入键盘（14）设于所述操控按钮面板（10）上。

8.根据权利要求6所述的焦炉机车操作模拟台，其特征在于所述程序显示器（13）和程序输入键盘（14）分别为独立PC机上的PC显示器和键盘。

9.根据权利要求8所述的焦炉机车操作模拟台，其特征在于所述PLC控制台（8）的外箱体上设有向内凹陷的PC机容置腔（16），所述PC机容置腔（16）开口设于所述外箱体侧部。