CN111850207B - 一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统及控制方法，除PLC控制器，与PLC控制器连接的变频器，与变频器连接的电机，与电机连接的主令控制器，设于电机的与PLC控制器连接的第一编码器控制系统外，还包括分别与电机和PLC控制器连接的用于控制及反馈高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统，PLC控制器在检测到第一编码器控制系统故障时切换至备用控制系统来控制高炉布料溜槽倾动角度，可以维持高炉正常布料，在不休风的前提下对第一编码器控制系统进行维修或校对；而在正常运行时，备用控制系统与第一编码器控制系统同时向PLC控制器反馈高炉布料溜槽倾动角度，以便操作人员及时发现故障情况并做处理。

Description

一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及高炉布料技术领域，特别是涉及一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统及控制方法。

背景技术

高炉布料溜槽是高炉炉顶的关键设备，布料溜槽的电气自动控制来实现矿焦在炉内的精确布料。无料钟高炉把炉料从料罐采用一定的方式落入炉体里面的过程称为布料，无料钟布料过程是炉料通过溜槽按一定规律布到高炉内部的，溜槽一般成圆弧状，长条形，炉料沿着溜槽流入炉体内部。布料的方式有环形布料、扇形布料、螺旋布料、定点布料四种形式。以环形布料为例，即：一批料以不同的布料倾动角度布到炉内，形成以炉中心为圆心的多个圆环，也称为多环布料方式，操作炉长根据高炉内的炉况也可使用扇形布料、定点布料来改变布料不均匀现象，改善炉料的透气性，布料溜槽在炉内的布料角度，操作人员可从微机画面上得知。因此，布料溜槽电气自动控制系统运行的稳定性直接影响高炉的正常运行。

高炉布料溜槽的动作分两个过程，一个是沿中心做圆周运动，保证炉料在炉内呈圆形分布，即旋转；另一个过程是沿中心做上下运行，保证炉料布在炉内不同的直径的圆弧面，即倾动。倾动和旋转是由不同的两个电机控制的，通常用变频器控制电机的转动，而改变角度或者旋转周。因此，高炉布料溜槽的控制角度包括倾动角度(α角)和旋转角度(β角)。其中，高炉布料溜槽倾动角度指布料溜槽与高炉垂直中心线所形成的夹角。

通过客户端设定不同的倾动角度和对应的旋转圈数，其倾动角度由和倾动轴相连接的光电编码器反馈给PLC系统，整个过程由PLC控制，当进行布料时，PLC发出运行指令，控制变频器，驱动电机动作，带动溜槽倾动动作，编码器随动，当到设定角度时，PLC停止输出，α角变频器、电机停止运行，表明倾动到位，按照设定好的旋转圈数布料，在这个角度旋转到设定的圈数时，倾动继续动作，其它角度以此类推。

由于编码器的安装环境处于高温、粉尘、油污等恶劣生产环境中，编码器容易出现故障，一旦编码器出现故障无法工作或编码器跳变，布料溜槽的倾动角度无法反馈，操作人员也无法得知布料溜槽的倾动角度，溜槽倾动α角的到位信号不来，布料调节阀无法自动打开，高炉布料程序无法执行，高炉不能正常布料。在未得到高炉布料溜槽倾动角度时，不能打开布料调节阀，影响了高炉的正常布料。此时，只能休风来修复编码器系统，并重新校对标定高炉布料溜槽倾动角度，从休风处理到恢复生产可能需要5到6个小时，严重影响生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统及控制方法，用于提供更为可靠的高炉布料溜槽倾动角度反馈机制，解决因高炉布料溜槽倾动(α角)编码器控制系统出现故障无法工作或编码器跳变时，导致高炉无法布料，影响高炉生产的问题，减少需要休风校对高炉布料溜槽倾动角度及修复编码器的场合，提高高炉运行稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统，包括PLC控制器，与所述PLC控制器连接的变频器，与所述变频器连接的电机，与所述电机连接的主令控制器，设于所述电机的与所述PLC控制器连接的第一编码器控制系统，以及分别与所述电机和所述PLC控制器连接的用于控制及反馈高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统；

其中，所述PLC控制器用于在检测到所述第一编码器控制系统故障时切换至所述备用控制系统来控制所述高炉布料溜槽倾动角度。

可选的，所述备用控制系统具体包括指针，固定板和接近开关；

其中，所述指针的第一端与所述主令控制器的输出轴连接并随所述主令控制器的输出轴的转动而转动，所述接近开关固设于所述固定板且所述接近开关位于所述指针的活动半径上，同一时刻最多一个所述接近开关被所述指针选通；

所述接近开关还与所述PLC控制器连接；当所述指针靠近所述接近开关使所述接近开关被选通时，所述接近开关接通以向所述PLC控制器反馈与所述接近开关对应的高炉布料溜槽倾动角度。

可选的，所述接近开关的数量具体为6个。

可选的，各所述接近开关所对应的高炉布料溜槽倾动角度分别为26°，31°，36°，38°，41°和43°。

可选的，还包括2个用于限位的接近开关。

可选的，所述用于限位的接近开关所对应的高炉布料溜槽倾动角度分别为10°和50°。

可选的，各所述接近开关均位于以所述主令控制器的输出轴为圆心的同一弧线上。

可选的，各所述接近开关及所述固定板上均设有对应的高炉布料溜槽倾动角度标识。

可选的，还包括与所述PLC控制器连接的显示器；

所述PLC控制器还用于控制所述显示屏显示所述第一编码器控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度和所述备用控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种高炉布料溜槽倾动角度的控制方法，基于上述任意一项所述的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统中的PLC控制器，包括：

根据预设的布料流程，输出运行信号控制变频器驱动电机动作以带动高炉布料溜槽倾动动作，以使第一编码器控制系统随动；

当高炉布料溜槽达到预设倾动角度时，停止输出所述运行信号以使所述变频器和所述电机停止运行，进而使所述高炉布料溜槽停止运行；

接收所述第一编码器控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度与备用控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度；

当根据所述第一编码器控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度确定所述第一编码器控制系统出现故障时，将所述第一编码器控制系统切换至所述备用控制系统来控制高炉布料溜槽倾动角度。

本发明所提供的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统，除PLC控制器，与PLC控制器连接的变频器，与变频器连接的电机，与电机连接的主令控制器，以及设于电机的与PLC控制器连接的第一编码器控制系统外，还包括分别与电机和PLC控制器连接的用于控制及反馈高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统，其中，PLC控制器用于在检测到第一编码器控制系统故障时切换至备用控制系统来控制高炉布料溜槽倾动角度。通过设置备用控制系统，在第一编码器控制系统发生故障时切换至备用控制系统，维持高炉正常布料，并在不休风的前提下对第一编码器控制系统进行维修和校对；而在正常运行时，备用控制系统与第一编码器控制系统同时向PLC控制器反馈高炉布料溜槽倾动角度，不仅便于二者之间的无缝切换，还可以实现二者之间的互相检验，在二者反馈的高炉布料溜槽倾动角度不同时，可以说明其一发生了故障，以便操作人员及时发现高炉布料溜槽倾动角度的控制系统发生故障的情况并做处理。

本发明还提供一种高炉布料溜槽倾动角度的控制方法，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统一次控制部分的电路图；

图4为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统二次控制部分电路图的第一部分；

图5为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统二次控制部分电路图的第二部分；

图6为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统二次原理图示意图的第一部分；

图7为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统二次原理图示意图的第二部分。

其中，101为PLC控制器，102为变频器，103为电机，104为主令控制器，105为第一编码器控制系统，106为备用控制系统，107为减速器，201为指针，202为固定板，203为接近开关。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统及控制方法，用于提供更为可靠的高炉布料溜槽倾动角度反馈机制，解决因高炉布料溜槽倾动(α角)编码器控制系统出现故障无法工作或编码器跳变时，导致高炉无法布料，影响高炉生产的问题，减少需要休风校对高炉布料溜槽倾动角度及修复编码器的场合，提高高炉运行稳定性。

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。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。

图1为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统包括PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，下同)控制器101，与PLC控制器101连接的变频器102，与变频器102连接的电机103，与电机103连接的主令控制器104，设于电机103的与PLC控制器101连接的第一编码器控制系统105，以及分别与电机103和PLC控制器101连接的用于控制及反馈高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统106；

其中，PLC控制器101用于在检测到第一编码器控制系统105故障时切换至备用控制系统106。

在具体实施中，电机103之后通常还连接有减速器107，则主令控制器104连接于减速器107上。第一编码器控制系统105通过PLC控制器101与电机103电气连接，并安装于减速器107的输出轴上。

变频器102可以采用6SE70系列变频器。PLC控制器101可以采用施耐德QUANTUM系列PLC。第一编码器控制系统105选用绝对值编码器。自第一编码器控制系统105进行高炉溜槽的倾动角度检测后经过智能仪表，以4-20mA信号送入PLC控制器101，连续检测高炉溜槽的倾动位置。

主令控制器104具体可以采用ANEW12/1型主令控制器，用于实现高炉布料溜槽倾动的安全连锁及报警等。主令控制器104相当于一个安全开关，内设多个调试触点(如可以设置6个触点，对应6个限位，限位对应的角度可以人工定义)，正好满足倾动的上极限位切断和报警、下极限位切断和报警、上超极限位切断和报警、下超限极限位切断和报警、更换溜槽位置控制、溜槽注油控制等要求。由工作人员选择调试触点作为限位(如0°、53°)，在电机103带动减速器107运行导致高炉布料溜槽倾动角度超限后，主令控制器104分两路，一路切断变频器102的电气控制线路，一路通过电气柜中的中间继电器切断PLC控制器101的控制程序输出，PLC控制器101停止输出，变频器102和电机103停止运转，溜槽倾动运行停止，实现双重安全防护。

PLC控制器101在接收到第一编码器控制系统105反馈的控制编码值后，计算得到高炉布料溜槽倾动角度，一方面通过控制程序完成对高炉布料溜槽倾动角度的调节控制，完成高炉的正常布料，另一方面控制将当前高炉布料溜槽倾动角度显示在控制室的监控显示屏上。因此，本发明实施例提供的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统还可以包括与PLC控制器101连接的显示器；PLC控制器101还用于控制显示屏显示第一编码器控制系统105反馈的高炉布料溜槽倾动角度和备用控制系统106反馈的高炉布料溜槽倾动角度。

由于第一编码器控制系统105处于高炉布料现场，而高炉布料现场处于高温、粉尘、油污状态下，环境较为恶劣，导致第一编码器控制系统105容易出现故障，如第一编码器控制系统105会出现跳变，进而导致反馈的高炉布料溜槽倾动角度不准确的问题。此外，第一编码器控制系统105还有可能发生其他故障。当第一编码器控制系统105出现故障时，有可能造成电机103超极限运转，在到达预设倾动角度时也无法停下，继而导致布料溜槽碰到炉壁。此时，电机103过载会触发变频器102发生过载保护，造成高炉减风，甚至导致高炉休风，主令控制器104对电机103进行刹车，强制变频器102失电令电机103停止运行，防止事故扩大。在这种情况下，需要操作人员控制高炉休风，排查故障点，实地校对高炉布料溜槽倾动角度，确定是第一编码器控制系统105故障后更换第一编码器控制系统105，而后恢复生产，整个过程往往要经历5到6个小时，严重影响生产。

在本发明实施例提供的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统中，设置一套同样用于控制及反馈高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统106。备用控制系统106也可以由编码器(第二编码器)和另一主令控制器104组成。第二编码器可以采用绝对值编码器。

应用本发明实施例提供的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统，在全自动布料的情况下，PLC控制器101应用模拟量转矩给定的方式输出运行指令，控制变频器102，驱动电机103动作，带动溜槽倾动动作，第一编码器控制系统105随动，当到设定角度时，PLC控制器101停止输出，就表明倾动到位，按照设定好的旋转圈数布料，在这个角度旋转到设定的圈数时，倾动继续动作。

备用控制系统106和第一编码器控制系统105同时投入运行，第一编码器控制系统105和备用控制系统106均反馈当前的高炉布料溜槽倾动角度，但仅第一编码器控制系统105执行控制高炉布料溜槽倾动角度的工作。因此，第一编码器控制系统105和备用控制系统106能进行互相验证，当二者反馈的高炉布料溜槽倾动角度差异较大时，可以认为其一发生了故障。由于此时投入运行的是第一编码器控制系统105，因此PLC控制器101可以将控制高炉布料溜槽倾动角度转移到备用控制系统106上，同时查看第一编码器控制系统105是否出现故障。在故障排查过程中无需休风，实现了在线校对与故障排查。

PLC控制器101可以将控制高炉布料溜槽倾动角度转移到备用控制系统106上的具体方式为：切换至备用控制系统106的控制程序分支。可以通过人机交互装置为工作人员提供控制界面，在控制界面上设置与第一编码器控制系统105对应的启停按钮以及与备用控制系统106对应的启停按钮。当工作人员在控制界面上按下与第一编码器控制系统105对应的停止按钮时，PLC控制器101控制停止基于第一编码器控制系统105的控制；当工作人员在控制界面上按下与备用控制系统106对应的启动按钮时，PLC控制器101开启基于备用控制系统106的控制。同时，还可以预先在PLC控制器101的控制程序中设置自动切换程序，如当检测到第一编码器控制系统105的反馈结果发生跳变，或第一编码器控制系统105的反馈结果与备用控制系统106的反馈结果差异较大时，自动切换至由备用控制系统106进行控制。

此外，在控制界面中，还设有分别与第一编码器控制系统105和备用控制系统106对应的倾动角度设置和显示窗口，以便工作人员设置和查看高炉布料溜槽倾动角度。

本发明实施例提供的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统，除PLC控制器，与PLC控制器连接的变频器，与变频器连接的电机以及与电机连接的主令控制器外，设于电机的与PLC控制器连接的第一编码器控制系统，还包括分别与电机和PLC控制器连接的用于控制及反馈高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统，其中，PLC控制器用于在检测到第一编码器控制系统故障时切换至备用控制系统来控制高炉布料溜槽倾动角度。通过设置备用控制系统，在第一编码器控制系统发生故障时切换至备用控制系统，维持高炉正常布料，并可以在不休风的前提下对第一编码器控制系统进行维修和校对；而在正常运行时，备用控制系统与第一编码器控制系统同时向PLC控制器反馈高炉布料溜槽倾动角度，不仅便于二者之间的无缝切换，还可以实现二者之间的互相检验，在二者反馈的高炉布料溜槽倾动角度不同时，可以说明其一发生了故障，以便操作人员及时发现高炉布料溜槽倾动角度的控制系统发生故障的情况并做处理。

图2为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统的结构示意图。

在上述实施例中，通过设置备用控制系统106实现高炉布料溜槽倾动角度的控制、及故障排查，该备用控制系统106可以采用第二编码器和另一主令控制器配套系统组成。但由于同样处于高温、粉尘的恶劣生产环境中，且编码器的工作电压通常为24V，易受干扰、易损坏且不抗振动，容易出现零点漂移、跳变等问题，导致测量不准确，且编码器通常设于高炉溜槽处很高的位置，从PLC控制器101、变频器102到炉顶的编码器之间的线路往往有六百余米，更容易导致编码器及其传输系统的故障。若采用第二编码器和另一主令控制器104组成备用控制系统106，很有可能发生第一编码器控制系统105和第二编码器同时故障的情况。且由于现今高炉设计的问题，在实际生产环境中，在减速器107上已无空间，往往无法再安装第二编码器和另一主令控制器104。为此，需要提供一种占用空间更小且环境耐受更强的备用控制系统106。

因此，在本发明实施例提供的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统中，如图2所示，备用控制系统106具体包括指针201，固定板202和接近开关203；

其中，指针201的第一端与主令控制器104的输出轴连接并随主令控制器104的输出轴的转动而转动，接近开关203固设于固定板202且接近开关203位于指针201的活动半径上，同一时刻最多一个接近开关203被指针201选通；

接近开关203还与PLC控制器101连接；

当指针201靠近接近开关203使接近开关203被选通时，接近开关203闭合以向PLC控制器101反馈与接近开关203对应的高炉布料溜槽倾动角度。

接近开关203工作于220V电压，耐高温及油污、防粉尘、抗振动、寿命长，受干扰小，相较于编码器具有更高的置信度。接近开关203与第一编码器控制系统105同时投入工作，可以作为反馈高炉布料溜槽倾动角度的基准用于在线校对第一编码器控制系统105显示的高炉布料溜槽倾动角度是否正确。

通过在原本的主令控制器104的输出轴上加装指针201及固定板202结构，预先量测并设定各接近开关203对应的高炉布料溜槽倾动角度，指针201在固定板202上转动，在不同的角度使固定板202上不同的接近开关203闭合，闭合的接近开关203向PLC控制器101反馈导通信号以使PLC控制器101确定当前的高炉布料溜槽倾动角度。

根据高炉生产需要(高炉溜槽需要停下布料的倾动角度)选择预定高炉布料溜槽倾动角度的个数和角度值。预先量测并设定各接近开关203对应的预定高炉布料溜槽倾动角度，具体需要预先测量在预定高炉布料溜槽倾动角度下主令控制器104的输出轴带动指针201转动到的位置。

在实际应用中，接近开关203的数量可以选用6个，各接近开关203所对应的高炉布料溜槽倾动角度可以分别设置为26°，31°，36°，38°，41°和43°。

进一步的，为配合主令控制器104进行安全防护，本发明实施例提供的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统还包括2个用于限位的接近开关203，分别用于控制高炉布料溜槽倾动角度的最低限位和最高限位。具体的，用于限位的接近开关203所对应的高炉布料溜槽倾动角度分别设置为10°和50°。

如图2所示，为避免各接近开关203之间发生干扰或同时被选中的情况，各接近开关203可以均位于以主令控制器104的输出轴为圆心的同一弧线上。

为便于操作人员在现场查看当前的高炉布料溜槽倾动角度，各接近开关203上均可以设有对应的高炉布料溜槽倾动角度标识。或者，还可以将各接近开关203对应的高炉布料溜槽倾动角度标识设置于固定板202上，以便工作人员查看当前的布料角度。

此外，可以根据实际需求设定接近开关203的数量和对应的高炉布料溜槽倾动角度，本发明实施例对此不做限定。

图3为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统一次控制部分的电路图；图4为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统二次控制部分电路图的第一部分；图5为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统二次控制部分电路图的第二部分；图6为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统二次原理图示意图的第一部分；图7为本发明实施例提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统二次原理图示意图的第二部分。

上述实施例对高炉布料溜槽倾动角度的控制系统中的第一编码器控制系统105控制部分和备用控制系统106部分进行了说明，在此基础上，本发明实施例结合表1及图3至图7对包含上述的第一编码器控制系统105控制部分和备用控制系统106部分的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统的电气控制原理进行说明。

表1图3至图7中涉及到的元器件明细表

当需要溜槽倾动运行时，合上图3中的总电源开关2QF01,然后依次合上图3中的开关3QK01、2QF02、2QF11、2QF12、2QF13，将图4中的转换开关2SA01打到“1”外控位，将图5中的转换开关9SA31打到“1”集中操作位(一般使用集中操作位，检修时等特种情况切换至“2”操作位，使用炉顶操作台操作溜槽)。

当需要高炉布料溜槽倾动角度正转(通常指高炉溜槽向上转动)时，接通图5中PLC控制器101的正转输出点(X2:01,X2:02)，使得高炉布料溜槽倾动角度正转中间继电器3KA07得电吸合，其常开触点(7,11)闭合，使得启动中间继电器3KA04得电吸合，启动中间继电器3KA04的常开触点(6,10)闭合，给变频器102(图4中的2A11)一个启动信号，变频器102开始启动，图5的变频器102的输出点(X9:7,X9:9)闭合，使得图5中合闸交流接触器2KM01得电吸合，其常开主触头闭合，接通图3中高炉布料溜槽倾动角度控制主回路。同时图4中高炉布料溜槽倾动角度正转中间继电器3KA07另一常开触点(6,10)闭合，经变频器102端子DI/D03输入变频器102，发出高炉布料溜槽倾动角度正转信号，高炉布料溜槽倾动角度正转运行。

当需要高炉布料溜槽倾动角度反转(通常指高炉溜槽向下转动)时，接通图5中PLC的反转输出点(X2:03,X2:04)接通，使得高炉布料溜槽倾动角度反转中间继电器3KA08得电吸合，其常开触点(7,11)闭合，使得启动中间继电器3KA04得电吸合，3KA04的常开触点(6,10)闭合，给变频器102(图4中的2A11)一个启动信号，变频器102开始启动，图5的变频器102的输出点(X9:7,X9:9)闭合，使得图5中合闸交流接触器2KM01得电吸合，其常开主触头闭合，接通图3中高炉布料溜槽倾动角度控制主回路。同时图4中高炉布料溜槽倾动角度反转中间继电器3KA08另一常开触点(6,10)闭合，经变频器102端子DI/D04输入变频器102，发出高炉布料溜槽倾动角度反转信号，高炉布料溜槽倾动角度反转运行。

当原高炉布料溜槽倾动角度控制系统失效后，切换到备用的高炉布料溜槽倾动角度控制系统的布料程序。

以上述实施例提出的26°，31°，36°，38°，41°和43°六个常用角度为例。假设此时高炉布料溜槽倾动角度运行到43°，图6中与43°对应的常开接近开关203被感应到接通，其常开点接通中间继电器3KA26，中间继电器3KA26得电后，其常开触点(5，9)闭合，给图7中PLC发出高炉布料溜槽倾动角度到达43°的位置信号，PLC控制器101发出高炉布料溜槽倾动角度停止于43°布料的信号，图5中PLC的反转输出点(03、04)断开，使得高炉布料溜槽倾动角度中间继电器3KA08断电释放，其常开触点(6,10)断开变频器102反转运行信号，同时其另一常开触点(7,11)断开，使得启动中间继电器3KA04断电释放，3KA04的常开触点(6,10)断开，高炉布料溜槽倾动角度变频器102停止运行，电机103的抱闸抱死，电机103停止运转，就表明倾动到位。溜槽在高炉布料溜槽倾动角度43°位置上按照设定好的旋转圈数布料，同时指针201感应与43°对应的接近开关203的信号直接进入PLC控制器101的微机画面，显示高炉布料溜槽的倾动角度是43°。在这个角度旋转到设定的圈数时，倾动继续动作，向41°动作，其它角度(26°，31°，36°，38°，41°)以此类推。在六个不同的布料角度按照设定的布料圈数进行布料，保证高炉正常生产。

需要说明的是，若接近开关203的电压和PLC控制器101的电压相同，在接近开关203和PLC控制器101之间可以不设置中间继电器。

当原高炉布料溜槽倾动角度控制系统恢复正常后，再切换到由第一编码器控制系统105组成的原高炉布料溜槽倾动角度控制系统。同时正常生产时，可定期对两套控制系统进行校对，检查高炉布料溜槽倾动角度的变化，及时发现问题，及时解决，保证高炉正常生产。

在实际应用中，正转与反转的定义由人为进行设定，通常可以设置高炉布料溜槽倾动角度从大到小为反转(如从43°运行至41°)，即溜槽向下摆动，反之为正转(高炉自动上料一般采用多环布料，一般由外缘向中心环形布料，从大角度到小角度布，正转一般是溜槽回到初始等待位)。

上文详述了高炉布料溜槽倾动角度的控制系统对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述控制系统对应的高炉布料溜槽倾动角度的控制方法。

本发明实施例提供的高炉布料溜槽倾动角度的控制方法，可以基于上述任意一项实施例提供的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统中的PLC控制器，包括：

根据预设的布料流程，输出运行信号控制变频器驱动电机动作以带动高炉布料溜槽倾动动作，以使第一编码器控制系统随动；

当高炉布料溜槽达到预设倾动角度时，停止输出运行信号以使变频器和电机停止运行，进而使高炉布料溜槽停止运行；

接收第一编码器控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度与备用控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度；

当第一编码器控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度与备用控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度不一致时，将第一编码器控制系统切换至备用控制系统来控制高炉布料溜槽倾动角度。

由于控制方法部分的实施例与控制系统部分的实施例相互对应，因此控制方法部分的实施例请参见控制系统部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

以上对本发明所提供的一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统及控制方法进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种高炉布料溜槽倾动角度的控制系统，其特征在于，包括PLC控制器，与所述PLC控制器连接的变频器，与所述变频器连接的电机，与所述电机连接的主令控制器，设于所述电机的与所述PLC控制器连接的第一编码器控制系统，以及分别与所述电机和所述PLC控制器连接的用于控制及反馈高炉布料溜槽倾动角度的备用控制系统；

其中，所述PLC控制器用于在检测到所述第一编码器控制系统故障时切换至所述备用控制系统来控制所述高炉布料溜槽倾动角度；

其中，所述备用控制系统具体包括指针，固定板和接近开关；

其中，所述指针的第一端与所述主令控制器的输出轴连接并随所述主令控制器的输出轴的转动而转动，所述接近开关固设于所述固定板且所述接近开关位于所述指针的活动半径上，同一时刻最多一个所述接近开关被所述指针选通；

所述接近开关还与所述PLC控制器连接；当所述指针靠近所述接近开关使所述接近开关被选通时，所述接近开关接通以向所述PLC控制器反馈与所述接近开关对应的高炉布料溜槽倾动角度；

所述主令控制器一路切断变频器的电气控制线路，一路通过电气柜中的中间继电器切断所述PLC控制器的控制程序输出。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述接近开关的数量具体为6个。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，各所述接近开关所对应的高炉布料溜槽倾动角度分别为26°，31°，36°，38°，41°和43°。

4.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，还包括2个用于限位的接近开关。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述用于限位的接近开关所对应的高炉布料溜槽倾动角度分别为10°和50°。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，各所述接近开关均位于以所述主令控制器的输出轴为圆心的同一弧线上。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，各所述接近开关及所述固定板上均设有对应的高炉布料溜槽倾动角度标识。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括与所述PLC控制器连接的显示器；

所述PLC控制器还用于控制所述显示屏显示所述第一编码器控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度和所述备用控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度。

9.一种高炉布料溜槽倾动角度的控制方法，其特征在于，基于权利要求1至8任意一项所述的高炉布料溜槽倾动角度的控制系统中的PLC控制器，包括：

根据预设的布料流程，输出运行信号控制变频器驱动电机动作以带动高炉布料溜槽倾动动作，以使第一编码器控制系统随动；

当高炉布料溜槽达到预设倾动角度时，停止输出所述运行信号以使所述变频器和所述电机停止运行，进而使所述高炉布料溜槽停止运行；

接收所述第一编码器控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度与备用控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度；

当根据所述第一编码器控制系统反馈的高炉布料溜槽倾动角度确定所述第一编码器控制系统出现故障时，将所述第一编码器控制系统切换至所述备用控制系统来控制高炉布料溜槽倾动角度；

其中，所述备用控制系统具体包括指针，固定板和接近开关；

其中，所述指针的第一端与所述主令控制器的输出轴连接并随所述主令控制器的输出轴的转动而转动，所述接近开关固设于所述固定板且所述接近开关位于所述指针的活动半径上，同一时刻最多一个所述接近开关被所述指针选通；

所述接近开关还与所述PLC控制器连接；当所述指针靠近所述接近开关使所述接近开关被选通时，所述接近开关接通以向所述PLC控制器反馈与所述接近开关对应的高炉布料溜槽倾动角度；

所述主令控制器一路切断变频器的电气控制线路，一路通过电气柜中的中间继电器切断所述PLC控制器的控制程序输出。