CN106837936A - 一种用于应急操作炉前三大机液压系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于应急操作炉前三大机液压系统的控制方法，属于自动控制技术领域。解决当炉前三大机PLC系统发生故障时，造成炉前三大机设备无法连续稳定运行的问题。通过转换开关控制快速实现液压站设备正常运行并切断PLC控制信号，根据限位开关信号判断开口机、泥炮机减速位置并通过信号变送器将模拟量信号传输至现场阀台比例阀以实现开口机、泥炮机运行速度的改变，从而确保炉前三大机连续稳定运行，满足生产工艺需要，也为处理PLC系统故障提供充足的时间。

Description

一种用于应急操作炉前三大机液压系统的控制方法
技术领域
本方法属于自动控制技术领域，提供了一种在PLC系统发生故障时，保证炉前三大机连续稳定运行的控制方法。
背景技术
高炉炉前系统是高炉生产的重要环节之一，炉前三大机是确保炉前正常生产的主要设备，随着自动化程度的提高，炉前三大机也已实现PLC自动控制，但从目前设计来看，一旦PLC系统出现故障，将直接导致炉前液压站设备停止运行，无法向现场设备提供动力，而通过蓄能器提供动力的紧急模式也只能完成一次炉前出铁口堵眼的操作，如果不能及时恢复PLC系统正常运行，将直接导致高炉减风甚至停风，并且使用紧急模式时液压系统中200bar管路和315bar管路是互通的，这就对油路系统及现场设备冲击很大，很容易造成设备损坏或者管路破裂，因此完善其控制方式，在PLC系统发生故障时，确保炉前三大机还可以连续稳定的工作是极其必要的。
高炉炉前出铁场有四个出铁口，每个出铁口都配有一套三大机，三大机分别是开口机、泥炮机、沟盖机，它们是通过液压驱动运行的，每套出铁口设备均配有一组液压阀台，通过阀台上的电磁阀、比例阀控制设备的运行；开口机、泥炮机在旋转过程中运行速度的快慢是根据编码器读取的角度进行判断的，并通过控制比例阀开度的大小来实现；开口机、沟盖机运行需要200bar系统压力，泥炮机运行需要315bar系统压力，PLC系统根据现场所选择的设备来控制液压站电磁阀为现场提供对应的系统压力，原系统中液压站有3台主泵、1台循环泵、2套蓄能器，每台主泵配有一套出口电磁阀(选择200bar或者315bar)，油箱上有一组油箱出口电磁阀(该组电磁阀打开时与200bar管路接通，关闭时与315bar管路接通)，分别对应3台主泵，还有1个油路互通电磁阀(失电时200bar管路与315bar管路接通)；当现场选择操作开口机或沟盖机时，主泵出口200bar管路电磁阀及对应的油箱出口200bar管路电磁阀打开，向现场阀台提供200bar系统压力，当现场选择操作泥炮机时，主泵出口315bar管路电磁阀打开，油箱出口200bar管路电磁阀关闭，向现场阀台提供315bar系统压力。
发明内容
本方法的目的在于提供一种脱离PLC系统控制而实现炉前三大机连续稳定运行的控制方法，即当炉前三大机PLC系统发生故障时由PLC系统控制改为电气控制，通过转换开关控制快速实现液压站设备正常运行并切断PLC控制信号，根据限位开关信号判断开口机、泥炮机减速位置并通过信号变送器将模拟量信号传输至现场阀台比例阀以实现开口机、泥炮机运行速度的改变，从而确保炉前三大机连续稳定运行，满足生产工艺需要，也为处理PLC系统故障提供充足的时间。
本发明的技术方案如下：
(1)给液压站主泵、循环泵增加控制转换开关和继电器，当PLC系统发生故障导致液压站主泵及循环泵无法启动时，通过转换开关切断PLC控制，直接由电气回路控制各个泵的运行；
(2)给液压站主泵出口压力电磁阀及油路切换电磁阀增加控制转换开关，通过转换开关选择输出200bar压力和315bar压力；
(3)给200bar、315bar油路互通电磁阀及蓄能器电磁阀增加控制转换开关，确保315bar油路系统不会对200bar油路系统造成冲击，并且保留蓄能器的应急储备功能。
(4)给开口机、泥炮机增加限位开关，通过限位开关判断设备运行的位置；
(5)给现场液压阀台的比例阀增加信号变送器，当PLC系统故障时无法输出4～20mA信号或者0～10V信号时，可以通过信号变送器输出的模拟量信号来控制比例阀的开度，从而控制设备的运行速度及压力，以保证控制设备的正常运行。
本发明的效益是，有效的解决了因PLC系统故障造成炉前三大机设备无法操作的根本问题，提高了炉前三大机系统的可靠性，从而能确保高炉的连续生产。
附图说明
图1为控制示意图，其中1号转换开关1、主泵继电器2、主泵软启动器3、主泵接触器4、主泵5、2号转换开关6、循环泵继电器7、循环泵接触器8、循环泵9、3号转换开关10、315bar管路电磁阀11、200bar管路电磁阀12、油路块管路选择电磁阀13、蓄能器14、蓄能器压力输出电磁阀15、管路互通电磁阀16、开口机前进减速限位开关17、开口机后退减速限位开关18、泥炮机前进减速限位开关19、泥炮机后退减速限位开关20、开口机信号变送器(21、22、23、24)、泥炮机信号变送器(25、26、27、28)、开口机旋转比例阀29、泥炮机旋转比例阀30、开口机31、泥炮机32、4号转换开关33(注：图中蓝线表示动力控制、红线表示电气控制)。
具体实施方式
以其中一台主泵为例：
1、安装主泵直起转换开关1和继电器2，打到自动位置时通过PLC控制，打到手动位置时信号直接给到软启动器3和接触器4，主泵5直接启动，并且切断PLC控制信号；
2、安装循环泵直起转换开关6和继电器7，打到自动位置时，通过PLC控制，打到手动位置时，信号直接给到接触器8，循环泵9直接启动，并且切断PLC控制信号；
3、安装油路块管路选择电磁阀、主泵出口电磁阀控制转换开关10，打至自动位置时，由PLC控制，当转换开关打至200bar位置时，主泵出口200bar管路电磁阀12打开，油路块管路选择电磁阀13打开；当转换开关打至315bar位置时，主泵出口315bar管路电磁阀11打开；
4、安装管路互通电磁阀及蓄能器电磁阀的控制转换开关33，当转换开关33打至自动位置时，由PLC控制，管路互通电磁阀16得电，将200bar管路和315bar管路隔断，蓄能器电磁阀15关闭，蓄能器14不向外输出动力；当转换开关33打至手动位置时，此时运行应急模式，管路互通电磁阀16得电，将200bar管路和315bar管路隔断，防止造成管路冲击；当转换开关打至蓄能器输出时，管路互通电磁阀16失电，200bar管路和315bar管路接通，蓄能器电磁阀15打开，蓄能器14向外提供动力(此情况仅限于主泵直起也无法运行时，由蓄能器向现场设备提供动力)。
5、安装开口机前进减速限位开关17、后退减速限位开关18，开口机从初始位置旋转前进时由信号变送器21给比例阀29提供信号，比例阀29开度为55％，开口机快速旋转前进，当前进减速限位信号到来时，由信号变送器22给比例阀29提供信号，比例阀29开度变为15％，开口机减速前进；开口机从工作位置旋转后退时由信号变送器23给比例阀29提供信号，比例阀29开度为75％，当后退减速限位信号到来时，由信号变送器24给比例阀29提供信号，比例阀29开度变为10％，开口机减速后退。
6、安装泥炮机前进减速限位开关19、后退减速限位开关20，泥炮机从初始位置旋转前进时由信号变送器25给比例阀30提供信号，比例阀30开度为80％，泥炮机快速旋转前进，当前进减速限位信号到来时，由信号变送器26给比例阀30提供信号，比例阀30开度变为25％，泥炮机减速前进；泥炮机从工作位置旋转后退时由信号变送器27给比例阀30提供信号，比例阀30开度为50％，当后退减速限位信号到来时，由信号变送器28给比例阀30提供信号，比例阀30开度变为10％，泥炮机减速后退。

Claims (3)

1.一种用于应急操作炉前三大机液压系统的控制方法，其特征在于：
步骤一、给液压站主泵、循环泵增加控制转换开关和继电器，当PLC系统发生故障导致液压站主泵及循环泵无法启动时，通过转换开关切断PLC控制，直接由电气回路控制各个泵的运行；
步骤二、给液压站主泵出口压力电磁阀及油路切换电磁阀增加控制转换开关，通过转换开关选择输出200bar压力和315bar压力；
步骤三、给200bar、315bar油路互通电磁阀及蓄能器电磁阀增加控制转换开关，确保315bar油路系统不会对200bar油路系统造成冲击，并且保留蓄能器的应急储备功能；
步骤四、给开口机、泥炮机增加限位开关，通过限位开关判断设备运行的位置；
步骤五、给现场液压阀台的比例阀增加信号变送器，当PLC系统故障时无法输出4～20mA信号或者0～10V信号时，通过信号变送器输出的模拟量信号来控制比例阀的开度，控制设备的运行速度及压力。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述的开口机安装前进减速限位开关和后退减速限位开关，开口机从初始位置旋转前进时由信号变送器给比例阀提供信号，比例阀开度为55％，开口机快速旋转前进，当前进减速限位信号到来时，由信号变送器给比例阀提供信号，比例阀开度变为15％，开口机减速前进；开口机从工作位置旋转后退时由信号变送器给比例阀提供信号，比例阀开度为75％，当后退减速限位信号到来时，由信号变送器给比例阀提供信号，比例阀开度变为10％，开口机减速后退。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述的泥炮机安装前进减速限位开关、后退减速限位开关，泥炮机从初始位置旋转前进时由信号变送器给比例阀提供信号，比例阀开度为80％，泥炮机快速旋转前进，当前进减速限位信号到来时，由信号变送器给比例阀提供信号，比例阀开度变为25％，泥炮机减速前进；泥炮机从工作位置旋转后退时由信号变送器给比例阀提供信号，比例阀开度为50％，当后退减速限位信号到来时，由信号变送器给比例阀提供信号，比例阀开度变为10％，泥炮机减速后退。
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