CN113088589A - 一种高炉开口机自动开口作业的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种高炉开口机自动开口作业的控制方法，采用控制系统控制开口机执行开口动作，所述开口机包括旋转大臂及开口小车，开口小车前端装有钎杆，具体开口动作执行步骤如下：1）设备复位、自动对中；2）大臂旋转前进，同时检测大臂的旋转角度及前进位置，判断到位时大臂停止动作；3）开口小车移动同时检测小车位置；4）小车移动到位后，钎杆进行锤击；5）钎杆旋转，同时开口小车向前给进，实时检测小车的位移及钎杆传递的压力以便在小车前进时自动判断铁口是否打开；6）判断铁口打开后钎杆停止运动，小车停止前进并后退复位，旋转大臂复位；本发明实现高炉炉前开口机自动开口作业，提高了开口效果的稳定性，不依赖于人工操作经验。
Description
技术领域
本发明涉及炼铁生产技术领域，具体是一种高炉开口机自动开口作业的控制方法。
背景技术
高炉炼铁是目前比较常见的炼铁方式，而开口、堵口作业是高炉炉前至关重要的生产环节，其中开口作业是通过开口机设备将高炉出铁口凿穿使高炉炉内生成的铁水通过铁口孔道排出，堵口作业是通过泥炮机设备将炮身内的炮泥打出，使炮泥烧结后堵上高炉出铁口。目前国内现有的开口机开口作业模式为人工操作液压阀站手柄分步控制开口机各驱动单元，部分自动化程度较高的高炉利用继电器或PLC控制系统实现操作台手柄或者遥控器手柄操作，但上述开口机开口作业方式均依靠炉前人员的生产作业经验及职业素养，无法形成标准的作业规范；且炉前开口作业情况复杂，人工根据铁流流出判断铁口是否打开进而退回设备，而实际存在铁流流出但铁口未打开或铁流未流出铁口已打开情况，导致作业人员不能准确判断，对开口机设备长期使用及铁口的维护造成了很大的影响。
发明内容
本发明的目的就是为了解决目前高炉炉前开口机开口作业为作业人员操作液压手柄或电控手柄控制开口机各执行机构进行开口作业，开口效果因人而异的问题，提供一种高炉开口机自动开口作业的控制方法。
本发明的具体方案是：一种高炉开口机自动开口作业的控制方法，采用控制系统控制开口机执行开口动作，所述开口机包括旋转大臂及开口小车，开口小车前端装有钎杆，所述控制系统包括PLC控制单元、液压阀台控制单元、检测单元、操作界面单元、执行单元；所述PLC控制单元根据控制逻辑及外部反馈采集信号有序控制执行单元各机构动作共同完成开口机自动开口作业；所述液压阀台控制单元用于控制执行单元各机构的动作；检测单元用于检测执行单元各机构的油缸压力值、旋转大臂及开口小车的位置；所述操作界面单元用于一键操作开口机自动开口并显示检测单元的检测数据；所述执行单元用于执行开口动作；
具体开口动作执行步骤如下：1）设备复位、自动对中；2）大臂旋转前进，同时检测大臂的旋转角度及前进位置，判断到位时大臂停止动作；3）开口小车移动同时检测小车位置；4）小车移动到位后，钎杆进行锤击；5）钎杆旋转，同时开口小车向前给进，实时检测小车的位移及钎杆传递的压力以便在小车前进时自动判断铁口是否打开；6）判断铁口打开后钎杆停止运动，小车停止前进并后退复位，旋转大臂复位。
本发明所述开口小车的驱动机构上装有编码器，所述PLC控制单元内存储有高炉铁口的最大深度数据，所述步骤6）中判断铁口开启的方法具体包括以下步骤：
1）开口小车进给执行开口动作；
2）所述编码器实时监测开口小车的行程并将检测数据发送到控制器，控制器对比高炉铁口最大深度数据与开口小车的行程数据，当开口小车的行程达到设定值时，自动判断铁口打开。
本发明还可以通过以下方法判断高炉铁口开启：所述开口小车的驱动机构上装有编码器，所述PLC控制单元内存储有高炉铁口的最大深度数据，1）开口小车进给执行开口动作；
2）所述PLC控制单元根据编码器的检测数据自动计算出开口小车的给进速度，当给进速度连续多次达到设定值时，自动判断铁口打开。
本发明还可以通过以下方法判断高炉铁口开启：1）开口小车进给执行开口动作；
2）当开口小车位移到达一定深度，同时检测到钎杆所传递的压力突变时，自动判断铁口打开。
本发明相比现有技术具有以下优点：1、实现高炉炉前开口机自动开口作业，同时操作显示单元显示系统相关参数，自动计算并记录开口机开铁口深度数据，提高了开口效果的稳定性，不依赖于人工操作经验；2、实现自动判断铁口打开，同时记录当前铁口深度数据，进而为后续一键开铁口提供依据；3、判断铁口打开后及时退回开口机设备，能够大大延长开口机设备的使用寿命。
附图说明
图1是开口机工作示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明开口机的工作流程图；
图4是本发明液压阀台控制原理图；
图5是本发明操作界面单元示意图；
图中：1-旋转大臂，2-开口小车，3-钎杆，4-铁口。
具体实施方式
实施例一
本实施例是一种高炉开口机自动开口作业的控制方法，采用控制系统控制开口机执行开口动作，参见图1-2，所述开口机包括旋转大臂1及开口小车2，开口小车2前端装有钎杆3，所述控制系统包括PLC控制单元、液压阀台控制单元、检测单元、操作界面单元、执行单元；所述PLC控制单元包括电源模块、CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、定位功能模块、通讯模块等，为开口机自动开口控制系统的计算大脑，根据控制逻辑及外部反馈采集信号有序控制执行单元各机构动作共同完成开口机自动开口作业；
所述液压阀台控制单元包括电磁阀、比例调节阀、比例调压阀等机构，其中电磁阀控制开口机液压阀台总油路、冲击油路、刹车油路、夹钳油路的通断，比例调节阀分别对开口机大臂旋转、转钎旋转、小车移动等动作进行比例调节控制，比例调压阀对冲击压力、小车给进压力进行比例调节控制。液压阀台控制单元如图4所示，V*YVH2为开口机液压阀组总油路通断控制电磁阀，V*YVH3为开口机钻杆冲击回路通断控制电磁阀，V*YVH4为开口机小车送进马达刹车回路通断控制电磁阀，V*YVHP5为开口机夹钳回路通断控制电磁阀；V*YVHP3为开口机大臂回转控制比例阀，V*YVHP4为开口机钎杆旋转控制比例阀，V*YVHP5为开口机小车送进控制比例阀；V*YVHP6为开口机钎杆锤击压力控制比例阀，V*YVHP7为开口机小车给进压力控制比例阀；
所述检测单元包括液压阀台控制机构电控压力表、开口机大臂旋转编码器、开口机小车移动编码器。其中压力表实时检测各执行机构油缸A、B腔压力；旋转及移动编码器则实时检测开口机大臂位置及开口机小车移动位置，为自动开口控制系统提供判断依据。检测单元如图4所示，V*SP5、V*SP6、V*SP7、V*SP8、V*SP9、V*SP10为油缸各通路电控压力表；大臂旋转编码器则安装在开口机大臂回转中心处，开口机小车移动编码器则安装在小车送进马达上；
所述操作界面单元用于一键操作开口机自动开口并显示检测单元的检测数据；画面内容如图5所示，显示数据包括开口机设备状态、各机构压力、大臂位置、小车位置以及根据实际开口情况计算而来的铁口深度等数据；
所述执行单元主要动作如下：开口机大臂回转、开口机小车冲击、开口机小车钻杆、开口机送进马达（含刹车抱闸功能）、开口机夹钳。
参见图3，本实施例具体开口动作执行步骤如下：1）设备复位、自动对中；2）大臂旋转前进，同时检测大臂的旋转角度及前进位置，判断到位时大臂停止动作；3）开口小车移动同时检测小车位置；4）小车移动到位后，钎杆进行锤击；5）钎杆旋转，同时开口小车向前给进，实时检测小车的位移及钎杆传递的压力以便在小车前进时自动判断铁口是否打开；6）判断铁口打开后钎杆停止运动，小车停止前进并后退复位，旋转大臂复位。
本实施例所述开口小车的驱动机构上装有编码器，所述PLC控制单元内存储有高炉铁口的最大深度数据，所述步骤6）中判断铁口开启的方法具体包括以下步骤：
1）开口小车进给执行开口动作；
2）所述编码器实时监测开口小车的行程并将检测数据发送到控制器，控制器对比高炉铁口最大深度数据与开口小车的行程数据，当开口小车的行程达到设定值时，自动判断铁口打开。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于，所述开口小车的驱动机构上装有编码器，所述PLC控制单元内存储有高炉铁口的最大深度数据，所述步骤6）中判断铁口开启的方法具体包括以下步骤：1）开口小车进给执行开口动作；
所述PLC控制单元根据编码器的检测数据自动计算出开口小车的给进速度，当给进速度连续多次达到设定值时，自动判断铁口打开。
实施例三
本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于，步骤6）中判断铁口开启的方法具体包括：
1）开口小车进给执行开口动作；
2）当小车位移到达一定深度，同时压力传感器检测到压力突变时，自动判断铁口打开。
Claims (4)
1.一种高炉开口机自动开口作业的控制方法，采用控制系统控制开口机执行开口动作，所述开口机包括旋转大臂及开口小车，开口小车前端装有钎杆，其特征是：所述控制系统包括PLC控制单元、液压阀台控制单元、检测单元、操作界面单元、执行单元；所述PLC控制单元根据控制逻辑及外部反馈采集信号有序控制执行单元各机构动作共同完成开口机自动开口作业；所述液压阀台控制单元用于控制执行单元各机构的动作；检测单元用于检测执行单元各机构的油缸压力值、旋转大臂及开口小车的位置；所述操作界面单元用于一键操作开口机自动开口并显示检测单元的检测数据；所述执行单元用于执行开口动作；
具体开口动作执行步骤如下：1）设备复位、自动对中；2）大臂旋转前进，同时检测大臂的旋转角度及前进位置，判断到位时大臂停止动作；3）开口小车移动同时检测小车位置；4）小车移动到位后，钎杆进行锤击；5）钎杆旋转，同时开口小车向前给进，实时检测小车的位移及钎杆传递的压力以便在小车前进时自动判断铁口是否打开；6）判断铁口打开后钎杆停止运动，小车停止前进并后退复位，旋转大臂复位。
2.一种高炉开口机自动开口作业的控制方法，其特征是：所述开口小车的驱动机构上装有编码器，所述PLC控制单元内存储有高炉铁口的最大深度数据，所述步骤6）中判断铁口开启的方法具体包括以下步骤：
1）开口小车进给执行开口动作；
2）所述编码器实时监测开口小车的行程并将检测数据发送到控制器，控制器对比高炉铁口最大深度数据与开口小车的行程数据，当开口小车的行程达到设定值时，自动判断铁口打开。
3.根据权利要求2所述的一种高炉开口机自动开口作业的控制方法，其特征是：所述步骤6）中判断铁口开启的方法具体包括以下步骤：
1）开口小车进给执行开口动作；
2）所述PLC控制单元根据编码器的检测数据自动计算出开口小车的给进速度，当给进速度连续多次达到设定值时，自动判断铁口打开。
4.根据权利要求2所述的一种高炉开口机自动开口作业的控制方法，其特征是：所述步骤6）中判断铁口开启的方法具体包括以下步骤：
1）开口小车进给执行开口动作；
2）当开口小车位移到达一定深度，同时检测到钎杆所传递的压力突变时，自动判断铁口打开。
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| CN113862410A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-31 | 新兴铸管股份有限公司 | 一种高炉铁口深度测量装置和测量铁口深度方法 |
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