CN110066665A - 一种推焦及装煤车行程控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种推焦及装煤车行程控制系统，包括：互为备用的第一控制系统和第二控制系统，第一控制系统和第二控制系统切换运行，第一控制系统损坏后启用第二控制系统；第一控制系统包括：推焦车上原有的控制系统、装煤车上原有的控制系统；第二控制系统包括：第一旋转编码器、第二旋转编码器、处理器、显示器。为了避免推焦杆掉落炉膛无法收回的设备事故，减少设备损失，本发明在推焦车和装煤车上共用一套控制系统，当推焦车的原控制系统/装煤车的原控制系统损坏维修期间启用共用控制系统，既不影响生产线的正常生产，还可利用共用控制系统工作期间检修推焦车的原控制系统和装煤车的原控制系统。

Description

一种推焦及装煤车行程控制系统

技术领域

本发明涉及炼焦车自动控制领域，尤其涉及一种推焦及装煤车行程控制系统。

背景技术

推焦车的作用是将缺氧燃烧后的成熟焦饼推出炉膛，装煤车的作用是将捣固成型的煤饼装入炉膛。

推焦车及装煤车在距离控制上要求十分精确，原推焦车及装煤车控制的点位为前减速、前极限、后减速、后半程。推焦车及装煤车启动后，随着推焦杆及装煤拖煤板的伸出或收回，由转轴、链条带动接近开关传感器转动，将采集到的脉冲信号通过屏蔽电缆传给数码管显示的计数控制器，通过将采集到的信号与设置参数进行比对来控制推焦、装煤的前后减速、限位等过程。

原有传感器为两个接近开关，感应极为齿轮的齿牙，传感器安装调整困难且费时。因此，急需提供一种不影响推焦车和装煤车正常工作的行程控制系统。

发明内容

本发明提供了一种推焦及装煤车行程控制系统，为了避免推焦杆掉落炉膛无法收回的设备事故，减少设备损失，本发明在推焦车和装煤车上共用一套新的控制系统，当推焦车的原控制系统/装煤车的原控制系统损坏维修期间启用共用控制系统，既不影响生产线的正常生产，还可利用共用控制系统工作期间检修推焦车的原控制系统和装煤车的原控制系统。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种推焦及装煤车行程控制系统，包括：互为备用的第一控制系统和第二控制系统，所述第一控制系统用来控制推焦车和装煤车的正常工作，所述第二控制系统也用来控制推焦车和装煤车的正常工作；

所述第一控制系统和第二控制系统切换运行，所述第一控制系统损坏后启用第二控制系统，所述第二控制系统运行期间维修第一控制系统，直至第一控制系统投用后把第二控制系统作为备用系统。

为了避免推焦杆掉落炉膛无法收回的设备事故，减少设备损失，本发明在推焦车和装煤车上共用一套新的控制系统，当推焦车的原控制系统/装煤车的原控制系统损坏维修期间启用共用控制系统，既不影响生产线的正常生产，还可利用共用控制系统工作期间检修推焦车的原控制系统和装煤车的原控制系统。

作为本发明的进一步改进，所述第一控制系统包括：推焦车上原有的控制系统、装煤车上原有的控制系统；所述推焦车上原有的控制系统为推焦车出厂时自带的控制系统；所述装煤车上原有的控制系统为装煤车出厂时自带的控制系统。原有控制系统上的传感器为两个接近开关，感应极为齿轮的齿牙，推焦及装煤控制的点位为前减速、前极限、后减速、后半程，推焦及装煤启动后，随着推焦杆及装煤拖煤板的伸出或收回，由转轴、链条带动接近开关传感器转动，将采集到的脉冲信号通过屏蔽电缆传给数码管显示的计数控制器，通过将采集到的信号与设置参数进行比对来控制推焦、装煤的前后减速、限位等过程。

作为本发明的进一步改进，新采购的推焦车和装煤车在使用一段时间后，才加装第二控制系统；

所述第二控制系统包括：

第一旋转编码器，安装在推焦车的电机轴上；

第二旋转编码器，安装在装煤车的电机轴上；

处理器，处理实时数据并控制推焦车和装煤车动作，该实时数据为第一旋转编码器和第二旋转编码器传输的数据；

显示器，显示推焦车工作时的距离米数、前减速控制、前限位控制、后减速控制，显示装煤车工作时的距离米数、前减速控制、前限位控制、后减速控制、后半程控制。

本发明在推焦车和装煤车使用一段时候后才加装第二控制系统，一方面新推焦车和新装煤车需要磨合，该磨合是为了保证零部件之间充分接触，并磨掉零件上的凸起物。使用一段时间后才在推焦车的电机轴和装煤车的电机轴上安装旋转编码器，这样编码器的速度反馈和位置信号反馈会更加精确，新增加的第二控制系统采集的数据信息才会更精确。第二控制系统的控制精度高于第一控制系统的控制精度。

作为本发明的进一步改进，所述第一控制系统和第二控制系统采用不同的电源供电，利用电源通断电切换第一控制系统和第二控制系统。

作为本发明的进一步改进，所述第一控制系统上的第一电源独立工作，所述第二控制系统上的第二电源独立工作。

作为本发明的进一步改进，所述第一电源和第二电源采用单刀双掷开关切换。

作为本发明的进一步改进，所述推焦车和装煤车交替作业，所述装煤车工作时，维修推焦车上的第一控制系统，装煤车和推焦车同时使用第二控制系统；

所述推焦车工作时，维修装煤车上的第一控制系统，装煤车和推焦车同时使用第二控制系统。

作为本发明的进一步改进，所述推焦车和装煤车同时停止工作，检修第二控制系统。

作为本发明的进一步改进，所述推焦车和装煤车同时停止工作，检测第一控制系统和第二控制系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

为了避免推焦杆掉落炉膛无法收回的设备事故，减少设备损失，本发明在推焦车和装煤车上共用一套新的控制系统，当推焦车的原控制系统/装煤车的原控制系统损坏维修期间启用共用控制系统，既不影响生产线的正常生产，还可利用共用控制系统工作期间检修推焦车的原控制系统和装煤车的原控制系统。

附图说明

图1为推焦及装煤车行程控制系统的原理框图；

图2为第二控制系统的原理框图；

图3为第二控制系统中PLC控制器的控制流程图；

图4为切换装置的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1:

本实施例公开了一种推焦及装煤车行程控制系统，如图1所示，包括：互为备用的第一控制系统和第二控制系统，第一控制系统用来控制推焦车和装煤车的正常工作，第二控制系统也用来控制推焦车和装煤车的正常工作；第一控制系统和第二控制系统切换运行，第一控制系统损坏后启用第二控制系统，第二控制系统运行期间维修第一控制系统，直至第一控制系统投用后把第二控制系统作为备用系统。

为了避免推焦杆掉落炉膛无法收回的设备事故，减少设备损失，本实施例在推焦车和装煤车上共用一套新的控制系统，当推焦车的原控制系统/装煤车的原控制系统损坏维修期间启用共用控制系统，既不影响生产线的正常生产，还可利用共用控制系统工作期间检修推焦车的原控制系统和装煤车的原控制系统。

第一控制系统包括：推焦车上原有的控制系统、装煤车上原有的控制系统；推焦车上原有的控制系统为推焦车出厂时自带的控制系统；装煤车上原有的控制系统为装煤车出厂时自带的控制系统。原有控制系统上的传感器为两个接近开关，感应极为齿轮的齿牙，推焦及装煤控制的点位为前减速、前极限、后减速、后半程，推焦及装煤启动后，随着推焦杆及装煤拖煤板的伸出或收回，由转轴、链条带动接近开关传感器转动，将采集到的脉冲信号通过屏蔽电缆传给数码管显示的计数控制器，通过将采集到的信号与设置参数进行比对来控制推焦、装煤的前后减速、限位等过程。

新采购的推焦车和装煤车在使用一段时间后，才加装第二控制系统；第二控制系统包括：第一旋转编码器、第二旋转编码器、处理器和显示器，其中，第一旋转编码器安装在推焦车的电机轴上；第二旋转编码器安装在装煤车的电机轴上；处理器用来处理实时数据并控制推焦车和装煤车动作，该实时数据为第一旋转编码器和第二旋转编码器传输的数据；显示器用来显示推焦车工作时的距离米数、前减速控制、前限位控制、后减速控制，显示装煤车工作时的距离米数、前减速控制、前限位控制、后减速控制、后半程控制。

本实施例在推焦车和装煤车使用一段时候后才加装第二控制系统，一方面新推焦车和新装煤车需要磨合，该磨合是为了保证零部件之间充分接触，并磨掉零件上的凸起物。使用一段时间后才在推焦车的电机轴和装煤车的电机轴上安装旋转编码器，这样编码器的速度反馈和位置信号反馈会更加精确，新增加的第二控制系统采集的数据信息才会更精确。第二控制系统的控制精度高于第一控制系统的控制精度。

需指出，本实施例的第一控制系统和第二控制系统采用不同的电源供电，利用电源通断电切换第一控制系统和第二控制系统。为了便于控制第一控制系统和第二控制系统的切换，本实施例第一控制系统上的第一电源独立工作，第二控制系统上的第二电源独立工作。第一电源和第二电源采用单刀双掷开关切换。

作为第一种工作方式，推焦车和装煤车交替作业，装煤车工作时，维修推焦车上的第一控制系统，装煤车和推焦车同时使用第二控制系统；推焦车工作时，维修装煤车上的第一控制系统，装煤车和推焦车同时使用第二控制系统。推焦车和装煤车同时停止工作，检修第二控制系统。

作为第二种工作方式，推焦车和装煤车同时停止工作，检测第一控制系统和第二控制系统。

实施例2：

在实施例1公开方案的基础上，本实施例公开了详细的第一控制系统和第二控制系统。

推焦车上原有的控制系统、装煤车上原有的控制系统上的传感器选用两个接近开关，感应极为齿轮的齿牙。

第二控制系统中的传感器选用旋转编码器，旋转编码器质量可靠精度高。旋转编码器安装位置在电机轴端，现场使用环境良好，控制器为PLC，质量稳定，显示及参数输入为触摸屏，中文直观显示，数据调整修改方便，各部件更换简单、快速。

旋转编码器安装在推焦电动机及装煤电动机的轴端，通过采集数据，由一台三菱FX2N-32MR型PLC进行数据处理和控制输出，相关程序自行编写。参数修改输入及显示部分由一台TPC-1062KX触摸屏组成，相关组态画面程序自行组态和编写。将以上三部分用自制的数据线连接进行互相通讯，可完成推焦系统工作时的距离米数显示、前减速控制、前限位控制、后减速控制，装煤系统工作时的距离米数显示、前减速控制、前限位控制、后减速控制、后半程控制。且画面直观、清晰，中文显示，参数包括：推焦前减速、前限位、后减速、距离系数，装煤前减速、前限位、后减速、后半程、距离系数等，修改简单，迅速，所有维修电工都可操作，并可以与原控制系统互为备用切换运行。改造所需备件均可在市场上采购到，所有设计安装方案和相关程序都由维修电工实施，不受厂家限制，并且，改造部分和原有系统互为备用，随时可以切换。

本实施例的第二控制系统，由加减旋转编码器根据电动机的旋转方向及旋转圈数，判断出推焦或装煤的方向及距离米数，把采集到的信号通过信号电缆传给PLC控制器，PLC控制器对脉冲信号进行读取、转换、于设置参数进行比较处理后输出相应的开关量信号，对推焦及装煤系统进行控制，并可在触摸屏上直观显示和参数设置。

本实施例的第二控制系统，现场加工传感器底座支架，通过屏蔽电缆及数据线将旋转编码器、PLC控制器、触摸屏等进行连接。

本实施例的第一控制系统和第二控制系统切换使用，每年可为企业节约备件及影响生产等费用30余万元。

实施例3：

在实施例1和实施例2公开方案的基础上，本实施例公开了第一控制系统和第二控制系统的切换方式。

本实施例的第一控制系统和第二控制系统采用切换装置切换，切换装置安装在第二控制系统的PLC控制器的外壳上。切换装置包括：4个作为开关的电子器件，2个继电器，和1组可控硅整流器，1个开关二极管，2个继电器，4个变压器变压器，以上器件之间电连接。

本实施例中切换装置的参数有：第一电源的电压，第一控制系统的电流，第二电源的电压，第二控制系统的电流，作为开关的电子器件K1、K2、K3和K4，继电器KA1和KA2，可控硅整流器D1的电压，可控硅整流器D1的电流，变压器T1、T2、T3和T4。

其中，第一电源通过作为开关的电子器件K1给第二控制系统供电，第二电源通过作为开关的电子器件K2给第二控制系统供电，可控硅整流器D1的一端通过开关二极管K3接第二电源，同时通过继电器KA2接第二控制系统，另一端通过开关二极管K4接第一电源，同时通过继电器KA1接第一控制系统。

本实施例的切换方法是：第一电源和第二电源正常状态、第一电源发生故障、第一电源故障恢复、第二电源发生故障和第二电源故障恢复。

当第一电源和第二电源正常，第一电源通过K1给第一控制系统供电，第二电源通过K2给第二控制系统供电，继电器KA1，KA2闭合，可控硅整流器D1通过KA1，KA2接在第一控制系统，第二控制系统两端，此时可控硅整流器D1不导通。

当第一电源发生故障后，K1分开，根据电压方向触发可控硅整流器D1某一方向晶闸管，当可控硅整流器支路电流为零后，触发正反向晶闸管，可控硅整流器D1导通，第二电源通过可控硅整流器D1给第一控制系统供电。K4完全合闸后，停止触发D1，第二电源通过K4给第一控制系统供电，继电器KA2分开，K3合闸，可控硅整流器D1通过K3和KA1接入第一电源和第一控制系统之间。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种推焦及装煤车行程控制系统，其特征在于，包括：互为备用的第一控制系统和第二控制系统，所述第一控制系统用来控制推焦车和装煤车的正常工作，所述第二控制系统也用来控制推焦车和装煤车的正常工作；

所述第一控制系统和第二控制系统切换运行；

所述第一控制系统损坏后启用第二控制系统，所述第二控制系统运行期间维修第一控制系统，直至第一控制系统投用后把第二控制系统作为备用系统。

2.根据权利要求1所述的推焦及装煤车行程控制系统，其特征在于，所述第一控制系统包括：推焦车上原有的控制系统、装煤车上原有的控制系统；

所述推焦车上原有的控制系统为推焦车出厂时自带的控制系统；

所述装煤车上原有的控制系统为装煤车出厂时自带的控制系统。

3.根据权利要求1或2所述的推焦及装煤车行程控制系统，其特征在于，新采购的推焦车和装煤车在使用一段时间后，才加装第二控制系统；

所述第二控制系统包括：

第一旋转编码器，安装在推焦车的电机轴上；

第二旋转编码器，安装在装煤车的电机轴上；

处理器，处理实时数据并控制推焦车和装煤车动作，该实时数据为第一旋转编码器和第二旋转编码器传输的数据；

显示器，显示推焦车工作时的距离米数、前减速控制、前限位控制、后减速控制，显示装煤车工作时的距离米数、前减速控制、前限位控制、后减速控制、后半程控制。

4.根据权利要求1或2所述的推焦及装煤车行程控制系统，其特征在于，所述第一控制系统和第二控制系统采用不同的电源供电，利用电源通断电切换第一控制系统和第二控制系统。

5.根据权利要求4所述的推焦及装煤车行程控制系统，其特征在于，所述第一控制系统上的第一电源独立工作，所述第二控制系统上的第二电源独立工作。

6.根据权利要求5所述的推焦及装煤车行程控制系统，其特征在于，所述第一电源和第二电源采用单刀双掷开关切换。

7.根据权利要求1所述的推焦及装煤车行程控制系统，其特征在于，所述推焦车和装煤车交替作业，所述装煤车工作时，维修推焦车上的第一控制系统；所述推焦车工作时，维修装煤车上的第一控制系统。

8.根据权利要求1或7所述的推焦及装煤车行程控制系统，其特征在于，所述推焦车和装煤车同时停止工作，检修第二控制系统。

9.根据权利要求1所述的推焦及装煤车行程控制系统，其特征在于，所述推焦车和装煤车同时停止工作，检测第一控制系统和第二控制系统。