CN109237955B - 三轨六卷扬的电石炉出炉控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三轨六卷扬电石炉出炉控制系统，包括：三出口电石炉；每两个一组被配置在电石炉一个出口位置的卷扬机；被配置在每一个电石炉一个出口位置的卷扬机组临近位置的现场控制箱；用于接受场内信号的无线接收器；用于处理场内信息的PLC智能控制系统；运行在PC上的处理场内信息并发出控制指令的调度及生产上位机管理系统；卷扬机内置离合分合位置检测装置，每对卷扬机通过钢丝绳相连，负责对应出炉口锅车的前进和后退；由PLC系统取代硬接线，具有安全联锁，具备设备生命周期统计功能，操作区域覆盖整个出炉区域，克服现有电石炉出炉卷扬装置不足，减员增产，降低生产企业运营成本，提高电石炉自动化水平。

Description

三轨六卷扬的电石炉出炉控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及电石炉技术领域，具体而言，尤其涉及三轨六卷扬的电石炉出炉控制系统及其控制方法。

背景技术

目前电石炉出炉卷扬控制系统主要由卷扬机实现，分为操作箱操作和遥控操作两种，操作繁琐、无互为冗余备用的操作点、所需操作人员较多、抗干扰能力差、操作区域受限、卷扬机之间无必要的安全联锁、由复杂的硬接线实现、自动化水平低、精度差。

在电石炉出炉工艺流程中，电石炉炉前锅车牵引系统操作的准确与可靠性直接影响着电石炉冶炼的安全和生产效率。目前，电石炉出炉卷扬控制系统主要由成对卷扬机实现，分为操作箱机旁操作和遥控操作两种方式，操作箱机旁操作点位固定，需2-3人配合完成操作，操作繁琐、所需操作人员较多、操作区域具有局限性；遥控器操作点位灵活，但抗干扰能力差，且无互为冗余备用的操作点，一旦遥控器故障，电石炉出炉卷扬系统将无法运行。卷扬机离合器未设置分合检测装置，无法实现安全联锁，不能从根本上避免由钢丝绳被拉断造成的生产和安全事故。未采用PLC控制系统，所有功能均通过复杂的硬接线实现，无自动化统计功能，功能单一、效率低、精度差，亟待升级改造。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种操作简单，无死角，多个操作点互为冗余备用，将操作人员减少到一个；设离合器分合检测联锁装置，避免了由钢丝绳被拉断造成的生产和安全事故；采用PLC，结构简单，联锁保护功能齐全，可靠性高，智能程度高的电石炉出炉控制系统。

本发明采用的技术手段如下：

一种三轨六卷扬电石炉出炉控制系统，包括：

三出口电石炉；

每两个一组被配置在电石炉一个出口位置的卷扬机；

被配置在每一个电石炉一个出口位置的卷扬机组临近位置的现场控制箱；

用于接受场内信号的无线接收器；

用于处理场内信息的PLC智能控制系统；

运行在PC上的处理场内信息并发出控制指令的调度及生产上位机管理系统；

所述卷扬机内置离合分合位置检测装置，每对卷扬机通过钢丝绳相连，负责对应出炉口锅车的前进和后退；

现场控制箱由按钮和状态指示灯组成，指令信息通过电缆传递给PLC智能控制系统；

无线遥控器可控制三对卷扬，当无线遥控器在出炉区域内发出信号时，无线接收器至少有一个在信号收发范围内，确保准确接收到遥控器的信号，并将指令通过电缆传递给PLC智能控制系统；

现场设备通过控制电缆及配电电缆与PLC控制系统相连，PLC控制系统经过数据处理后，向现场设备发出控制命令，并通过超五类屏蔽电缆将统计数据发送至调度及生产上位机管理系统。

三轨六卷扬电石炉出炉控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，生产人员操作无线遥控器上相应按钮，无线接收器接收到控制指令，将指令通过电缆传递给PLC控制系统；

步骤二，PLC控制系统通过预先存储的联锁及逻辑控制程序(判断配电回路是否备妥，所有现场控制箱的操作权限是否切换至遥控器位，上述条件均满足时，程序执行。)，发出指令控制卷扬机，并判断所对应的两个卷扬机的离合器是否按预设值进行分合；

步骤三，若离合器分合正常，逻辑正确，则卷扬机开始动作，完成对出炉锅车的牵引，出炉锅车牵引结束后，离合器恢复原位；当离合器未按预设值进行分合或逻辑错误时，PLC控制系统在调度及生产上位机管理系统发出故障报警，提示维护人员进行设备维护；

步骤四，每次设备运行，PLC控制系统均进行设备生命周期统计，出炉工序完成。

当无线遥控器发生故障时，设在出炉区域各必要位置的现场控制箱均能代替无线遥控器，保证步骤一的正常执行。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.生产成本低：本装置仅需一个人就能完成炉前锅车卷扬牵引工作，无需单独设置人员进行卷扬离合及抱闸的操作，无需单独设置人员进行出炉口观察，大大降低生产人员数量，降低生产成本。

2.抗干扰能力强：由于电石炉电磁干扰较强，设置了两个无线接收器，最大限度解决了由于信号干扰引起设备误动作的问题。

3.自动化水平高：采用PLC控制系统，6台卷扬机由一套PLC进行控制，联锁保护功能齐全；生命周期统计功能指导备品备件的采购。所有控制功能均可通过编程实现，并能将系统运行参数统计上传至上级控制系统，设备自动化水平大幅提高。

4.维护成本低：编译调试好的程序加载后即可连续自动运行，发现问题可在线修改程序，对设备运行无任何影响，避免了由于控制问题造成的停产。

5.可靠性高：五个本地操作箱加一个无线遥控器，共六个操作点，互为冗余备用，即使遥控器出问题，系统亦能正常运行，显著提高了系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明控制流程图。

图2为本发明系统示意图。

图3为本发明控制流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图图1和图2所示，一种三轨六卷扬电石炉出炉控制系统，包括：

三出口电石炉；

每两个一组被配置在电石炉一个出口位置的卷扬机(1，2，3，4，5，6)；

被配置在每一个电石炉一个出口位置的卷扬机组临近位置的现场控制箱(7，8，9，10，11)；

用于接受场内信号的无线接收器(14，15)；

用于处理场内信息的PLC智能控制系统12；

运行在PC上的处理场内信息并发出控制指令的调度及生产上位机管理系统13；

所述卷扬机内置离合分合位置检测装置，每对卷扬机通过钢丝绳相连，负责对应出炉口锅车的前进和后退；

现场控制箱(7，8，9，10，11)由按钮和状态指示灯组成，指令信息通过电缆传递给PLC智能控制系统12；

无线遥控器16可控制三对卷扬，当无线遥控器16在出炉区域内发出信号时，无线接收器(14，15)至少有一个在信号收发范围内，确保准确接收到遥控器的信号，并将指令通过电缆传递给PLC智能控制系统12；

现场设备通过控制电缆及配电电缆与PLC控制系统12相连，PLC控制系统12经过数据处理后，向现场设备发出控制命令，并通过超五类屏蔽电缆将统计数据发送至调度及生产上位机管理系统13。

三轨六卷扬电石炉出炉控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，生产人员操作无线遥控器16上相应按钮，无线接收器(14，15)接收到控制指令，将指令通过电缆传递给PLC控制系统12；

步骤二，PLC控制系统12通过预先存储的联锁及逻辑控制程序(判断配电回路是否备妥，所有现场控制箱的操作权限是否切换至遥控器位，上述条件均满足时，程序执行。)，发出指令控制卷扬机，并判断所对应的两个卷扬机的离合器是否按预设值进行分合；

步骤三，若离合器分合正常，逻辑正确，则卷扬机开始动作，完成对出炉锅车的牵引，出炉锅车牵引结束后，离合器恢复原位；当离合器未按预设值进行分合或逻辑错误时，PLC控制系统12在调度及生产上位机管理系统13发出故障报警，提示维护人员进行设备维护；

步骤四，每次设备运行，PLC控制系统12均进行设备生命周期统计，出炉工序完成。

当无线遥控器16发生故障时，设在出炉区域各必要位置的现场控制箱(7，8，9，10，11)均能代替无线遥控器16，保证步骤一的正常执行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.三轨六卷扬电石炉出炉控制系统，其特征在于，包括：

三出口电石炉；

每两个一组被配置在电石炉一个出口位置的卷扬机；

被配置在每一个电石炉一个出口位置的卷扬机组临近位置的现场控制箱；

用于接受场内信号的无线接收器；

用于处理场内信息的PLC智能控制系统；

运行在PC上的处理场内信息并发出控制指令的调度及生产上位机管理系统；

所述卷扬机内置离合分合位置检测装置，每对卷扬机通过钢丝绳相连，负责对应出炉口锅车的前进和后退；

现场控制箱由按钮和状态指示灯组成，指令信息通过电缆传递给PLC智能控制系统；

无线遥控器可控制三对卷扬，当无线遥控器在出炉区域内发出信号时，无线接收器至少有一个在信号收发范围内，确保准确接收到遥控器的信号，并将指令通过电缆传递给PLC智能控制系统；

现场设备通过控制电缆及配电电缆与PLC控制系统相连，PLC控制系统经过数据处理后，向现场设备发出控制命令，并通过超五类屏蔽电缆将统计数据发送至调度及生产上位机管理系统。

2.根据权利要求1所述的三轨六卷扬电石炉出炉控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，生产人员操作无线遥控器上相应按钮，无线接收器接收到控制指令，将指令通过电缆传递给PLC控制系统；

步骤二，PLC控制系统通过预先存储的联锁及逻辑控制程序，发出指令控制卷扬机，并判断所对应的两个卷扬机的离合器是否按预设值进行分合；

步骤三，若离合器分合正常，逻辑正确，则卷扬机开始动作，完成对出炉锅车的牵引，出炉锅车牵引结束后，离合器恢复原位；当离合器未按预设值进行分合或逻辑错误时，PLC控制系统在调度及生产上位机管理系统发出故障报警，提示维护人员进行设备维护；

步骤四，每次设备运行，PLC控制系统均进行设备生命周期统计，出炉工序完成。

3.根据权利要求2所述的三轨六卷扬电石炉出炉控制系统的控制方法，其特征在于：当无线遥控器发生故障时，设在出炉区域各必要位置的现场控制箱均能代替无线遥控器，保证步骤一的正常执行。