CN107367644A - 一种混合机故障在线监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢铁冶炼自动化控制技术领域的一种混合机故障在线监测系统及方法，包括信号采集模块、PLC控制器、主控制系统显示屏，其特征在于，所述信号采集模块将采集来的混合机桶体瞬时转数信号及电动机瞬时电流信号通过导线传递给PLC控制器进行处理，输出报警信号或停机信号通知主控制系统显示屏。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在线监测混合机桶体的瞬时转数和电动机的瞬时电流变化，及时发出报警或停机指令，确保当混合机发生故障后最多30秒内系统全线停机，防止产生大量堆料，也就不需进行堆料清理，提高系统作业率。

Description

一种混合机故障在线监测系统及方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼自动化控制技术领域，特别是涉及一种混合机故障在线监测系统。

背景技术

混合机是烧结工艺过程中的关键设备之一。目前，烧结系统一般采用PLC控制系统进行控制，其系统运行连锁信号是由采集下级设备的电机的运行信号来控制的。因此，在烧结系统运转过程中，当混合机发生机械传动故障如机械轴断裂或耦合器喷油时，其传动电机还在运行，即电动机运行信号一直存在，故不能及时发出指令让上级设备停机，而是继续送料，往往导致混合机筒体内产生大量堆料。在混合机修复后重新启动时，必须对堆料进行清理，费时、费力、费人工，否则会造成设备堵转，甚至烧损电动机或引起系统电网波动。清理堆料不仅延长烧结系统停机时间，影响作业率，同时也是导致事故进一步扩大化的主要因素之一。

发明内容

为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种混合机故障在线监测系统，通过在线监测混合机桶体的瞬时转数和电动机的瞬时电流变化，及时发出报警或停机指令，确保当混合机发生故障后最多30秒内系统全线停机，防止产生大量堆料，也就不需进行堆料清理，提高系统作业率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种混合机故障在线监测系统，包括信号采集模块、PLC控制器、主控制系统显示屏，其特征在于，所述信号采集模块将采集来的混合机桶体瞬时转数信号及电动机瞬时电流信号通过导线传递给PLC控制器进行处理，输出报警信号或停机信号通知主控制系统显示屏。

所述信号采集模块包括混合机桶体速度信号采集和混合机电动机电流信号采集，其中速度信号由设置在混合机托辊上的接近开关中内置的速度传感器采集，优选的接近开关为NBB15-30GM80-WS-M型，每5秒可以采集发出4次脉冲信号；电流信号采用模拟量输入信号，由模拟量模块采集，优选的模拟量模块为6ES7 231-0HC22-0XA8型。

所述PLC控制器优选西门子S7-200系列，其CPU型号采用6ES7 212-1BB23-0XB8。

所述PLC控制器在线监测控制原理是：

1)PLC控制器对信号采集模块采集来的混合机筒体运行瞬时转数信号进行实时处理、判断，当转数低于15％额定转速，即30秒区间内脉冲信号低于20次时，输出报警信号通知主控系统显示屏；当转数低于30％额定转速，即30秒区间内脉冲信号低于16次时，输出停机信号通知主控系统显示屏；当混合机筒体停止运转5秒后，即5秒内无脉冲信号，输出停机信号通知主控系统显示屏。

2)PLC控制器对信号采集模块采集来的混合机电动机瞬时电流信号进行实时处理、判断，当电动机运行电流低于空载电流20％时，输出停机信号通知主控系统显示屏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过在线监测混合机桶体的瞬时转数和电动机的瞬时电流变化，及时发出报警或停机指令，确保当混合机发生故障后最多30秒内系统全线停机，防止产生大量堆料；

2)由于没有堆料，所以不需进行堆料清理，省工省时省力，节约成本，降低工人劳动强度，提高系统作业率；

3)降低事故扩大化几率。

附图说明

图1是本发明的原理结构示意图；

图2是本发明PLC控制程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1，本发明涉及一种混合机故障在线监测系统，包括信号采集模块、PLC控制器、主控制系统显示屏，所述信号采集模块将采集来的混合机桶体瞬时转数信号及电动机瞬时电流信号传递给PLC控制器进行处理，与设定极限值判断、比较，输出报警信号或停机信号通过主控制系统显示屏显示，通知系统调度员及时发出故障处理指令，确保当混合机发生故障后最多30秒内系统全线停机，防止产生大量堆料。

所述信号采集模块包括混合机桶体速度信号采集和混合机电动机电流信号采集，其中速度信号由设置在混合机托辊上的接近开关中内置的速度传感器采集，优选的接近开关为NBB15-30GM80-WS-M型，每5秒可以采集发出4次脉冲信号；电流信号采用模拟量输入信号，由模拟量模块采集，优选的模拟量模块为6ES7 231-0HC22-0XA8型。

所述PLC控制器优选西门子S7-200系列，其CPU型号采用6ES7 212-1BB23-0XB8，承担着对来自信号采集模块采集来的混合机筒体运行瞬时转数信号和混合机电动机瞬时电流信号进行实时处理，与设定极限值判断、比较，输出报警信号或停机信号通知主控制系统显示屏。

见图2，所述PLC控制器在线监测控制原理是：

1)PLC控制器对信号采集模块采集来的混合机筒体运行瞬时转数信号进行实时处理、判断，当转数低于15％额定转速，即30秒区间内脉冲信号低于20次时，输出报警信号通知主控系统显示屏，提醒系统调度注意或采取其它措施，防止事故发生；当转数低于30％额定转速，即30秒区间内脉冲信号低于16次时(典型的耦合器喷油故障现象)，输出停机信号通知主控系统显示屏，提醒系统调度及时发出全线停机指令，进行事故处理；当混合机筒体停止运转5秒后，即5秒内无脉冲信号(典型的机械轴断裂故障现象)，输出停机信号通知主控系统显示屏。

2)PLC控制器对信号采集模块采集来的混合机电动机瞬时电流信号进行实时处理、判断，当电动机运行电流低于空载电流20％时，输出停机信号通知主控系统显示屏，提醒系统调度及时发出全线停机指令，进行事故处理。

Claims (4)

1.一种混合机故障在线监测系统，包括信号采集模块、PLC控制器、主控制系统显示屏，其特征在于，所述信号采集模块将采集来的混合机桶体瞬时转数信号及电动机瞬时电流信号通过导线传递给PLC控制器进行处理，输出报警信号或停机信号通知主控制系统显示屏。

2.根据权利要求1所述的一种混合机故障在线监测系统，其特征在于，所述信号采集模块包括混合机桶体速度信号采集和混合机电动机电流信号采集，其中速度信号由设置在混合机托辊上的接近开关中内置的速度传感器采集，所述的接近开关为NBB15-30GM80-WS-M型，每5秒可以采集发出4次脉冲信号；电流信号采用模拟量输入信号，由模拟量模块采集，所述的模拟量模块为6ES7 231-0HC22-0XA8型。

3.根据权利要求1所述的一种混合机故障在线监测系统，其特征在于，所述PLC控制器优选西门子S7-200系列，其CPU型号采用6ES7 212-1BB23-0XB8。

4.根据权利要求1所述的一种混合机故障在线监测系统，其特征在于，所述PLC控制器在线监测控制原理是：

1)PLC控制器对信号采集模块采集来的混合机筒体运行瞬时转数信号进行实时处理、判断，当转数低于15％额定转速，即30秒区间内脉冲信号低于20次时，输出报警信号通知主控系统显示屏；当转数低于30％额定转速，即30秒区间内脉冲信号低于16次时，输出停机信号通知主控系统显示屏；当混合机筒体停止运转5秒后，即5秒内无脉冲信号，输出停机信号通知主控系统显示屏。

2)PLC控制器对信号采集模块采集来的混合机电动机瞬时电流信号进行实时处理、判断，当电动机运行电流低于空载电流20％时，输出停机信号通知主控系统显示屏。