CN109455188B - 一种铁水牵引车交流电气控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铁水牵引车交流电气控制系统，包括PLC、近地遥控接收器、数传电台接收器、第一变频器、第二变频器、第三变频器、第四变频器、第一编码器、第二编码器、声光报警器、稳压电源和蓄电池。PLC通过DI端口连接近地遥控接收器，通过近地遥控接收器接收工业遥控器的操作信号；所述的PLC通过RS232端口连接无线数传电台接收器，通过无线数传电台接收器接收无线数传电台发射器发出的远程操作信号。采用交流变频技术对铁水牵引车进行驱动，同时，采用近地遥控与远程遥控同两种操作方式、采用RS485总线实现PLC与多个变频器的主从通讯、采用双编码器进行位置检测、采用蓄电池保证电源故障状态下不失控，实现整个系统的高可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及铁水牵引车控制技术领域，特别涉及一种铁水牵引车交流电气控制系统。
背景技术
高炉出铁作业时，通常是将融化的铁水注入到铁水罐中，然后铁水牵引车将各个装满的铁水罐运送到高炉炉外，再由其他运输工具运到相应目的地。铁水牵引车作为高炉炉下铁水运输的主要设备，为了满足高炉出铁的随机性，很多采用直流电机驱动作业，早期使用电阻调速技术，为降低能源损耗和提高牵引性能，后来广泛使用直流斩波调速技术，控制系统通过控制直流斩波器，驱动直流电机，带动牵引车的前进或后退。
由于直流斩波调速技术应用领域的局限性，目前没有定型的标准产品选择，各个产品都是厂家自己完成，技术层次参差不齐，安装、调试、故障维修、备品配件等都有很大的局限。而交流变频技术趋于成熟，交流变频的启动、制动、转矩特性均可满足铁水牵引车的驱动要求。
另外，目前铁水牵引车的操作主要靠遥控操作，而由于铁水牵引车是在高炉作业中的重要设备，不能出现操作失灵或失控现象，还需要增加系统的可靠性，保证高炉的安全可靠。
发明内容
为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种铁水牵引车交流电气控制系统，采用交流变频技术对铁水牵引车进行驱动，同时，采用近地遥控与远程遥控同两种操作方式、采用RS485总线实现PLC与多个变频器的主从通讯、采用双编码器进行位置检测、采用蓄电池保证电源故障状态下不失控，实现整个系统的高可靠性。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种铁水牵引车交流电气控制系统，包括PLC、近地遥控接收器、数传电台接收器、第一变频器、第二变频器、第三变频器、第四变频器、第一编码器、第二编码器、声光报警器、稳压电源和蓄电池。
所述的PLC通过DI端口连接近地遥控接收器，通过近地遥控接收器接收工业遥控器的操作信号；所述的PLC通过RS232端口连接无线数传电台接收器，通过无线数传电台接收器接收无线数传电台发射器发出的远程操作信号。
所述的PLC以RS485总线方式连接第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器，通过第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器驱动铁水牵引车的四个主动轮的电机；所述的四个主动轮中的两个主动轮上安装有编码器，所述的编码器与PLC的编码器端口相连接。
所述的PLC通过DO端口连接声光报警器。
所述的PLC的DO端口还连接有电磁抱闸，所述的电磁抱闸包括铁水牵引车的四个主动轮电机的电磁抱闸；所述的稳压电源输入端连接交流电源，输出端输出直流电源，为蓄电池充电，蓄电池输出端连接PLC、电磁抱闸、数传电台接收器及声光报警器的电源端，在交流电源断电时，由蓄电池为PLC、电磁抱闸、数传电台接收器及声光报警器提供电源。
所述的PLC的DI端口还连接有变频器的故障信号，所述的变频器的故障信号包括第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器的故障输出端口输出的故障信号。
所述的PLC还通过以太网通讯接口连接触摸屏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用近地遥控与远程遥控同两种操作方式，近地遥控为工业遥控器的就近操作信号，工业遥控器遥控距离短，适合于现场的就近遥控操作；远程遥控为通过数传电台的远程无线操作，数传电台为远距离无线通讯；近地遥控操作与远程遥控操作同时可对铁水牵引车进行操作，功能性强，可靠性高；
2、工业遥控器的接收器与PLC为IO端口连接方式，不具有通讯交互功能，而数传电台可以实现与PLC的通讯交互，不但能够向PLC发出操作信号，还能够从PLC中读取所有故障信号及状态信号，可靠性和功能性更强；
3、采用RS485总线实现PLC与多个变频器的主从通讯，比常规的IO端口的连接方式信号可靠性强，节省IO端口和硬连接线，故障率低，可靠性高；
4、采用双编码器进行位置检测，常规的位置检测仅需一个编码器就可以了，本发明采用双编码器冗余，保证位置信号的可靠性；
5、采用蓄电池，当电源故障时，蓄电池为PLC的控制、数传电台、报警及抱闸提供可靠电源，保证电源故障状态下不失控，实现整个系统的高可靠性。
6、采用交流变频技术对铁水牵引车进行驱动，替换原有的直流驱动，维修及维护成本低。
附图说明
图1是本发明的铁水牵引车交流电气控制系统的PLC-交流变频系统结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种铁水牵引车交流电气控制系统，包括PLC、近地遥控接收器、数传电台接收器、第一变频器、第二变频器、第三变频器、第四变频器、第一编码器、第二编码器、声光报警器、48V稳压电源和48V蓄电池。
所述的PLC通过DI端口连接近地遥控接收器，通过近地遥控接收器接收工业遥控器的操作信号；所述的PLC通过RS232端口连接无线数传电台接收器，通过无线数传电台接收器接收无线数传电台发射器发出的远程操作信号。
所述的PLC以RS485总线方式连接第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器，通过第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器驱动铁水牵引车的四个主动轮的电机；所述的四个主动轮中的两个主动轮上安装有编码器，所述的编码器与PLC的编码器端口相连接。
所述的PLC通过DO端口连接声光报警器。
所述的PLC的DO端口还连接有电磁抱闸，所述的电磁抱闸包括铁水牵引车的四个主动轮电机的电磁抱闸；所述的48V稳压电源输入端连接交流电源，输出端输出48V直流电源，为48V蓄电池充电，48V蓄电池输出端连接PLC、电磁抱闸、数传电台接收器及声光报警器的电源端，在交流电源断电时，由48V蓄电池为PLC、电磁抱闸、数传电台接收器及声光报警器提供电源。
所述的PLC的DI端口还连接有变频器的故障信号，所述的变频器的故障信号包括第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器的故障输出端口输出的故障信号。
所述的PLC还通过以太网通讯接口连接触摸屏。
所述的PLC优选西门子S7系列PLC，所述的变频器优选西门子G120系列变频器，所述的编码器选择绝对值型编码器，用于位置检测。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
Claims (1)
1.一种铁水牵引车交流电气控制系统，其特征在于，包括PLC、近地遥控接收器、无线数传电台接收器、第一变频器、第二变频器、第三变频器、第四变频器、第一编码器、第二编码器、声光报警器、稳压电源和蓄电池；
所述的PLC通过DI端口连接近地遥控接收器，通过近地遥控接收器接收工业遥控器的操作信号；所述的PLC通过RS232端口连接无线数传电台接收器，通过无线数传电台接收器接收无线数传电台发射器发出的远程操作信号；
所述的PLC以RS485总线方式连接第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器，通过第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器驱动铁水牵引车的四个主动轮的电机；所述的四个主动轮中的两个主动轮上安装有编码器，所述的编码器与PLC的编码器端口相连接；
所述的PLC通过DO端口连接声光报警器，所述的PLC还通过DO端口连接电磁抱闸，所述的电磁抱闸包括铁水牵引车的四个主动轮电机的电磁抱闸；所述的稳压电源输入端连接交流电源，输出端输出直流电源，为蓄电池充电，蓄电池输出端连接PLC、电磁抱闸、无线数传电台接收器及声光报警器的电源端，在交流电源断电时，由蓄电池为PLC、电磁抱闸、无线数传电台接收器及声光报警器提供电源；
所述的PLC的DI端口还连接有变频器的故障信号，所述的变频器的故障信号包括第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器的故障输出端口输出的故障信号；
所述的PLC还通过以太网通讯接口连接触摸屏。
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