CN203096093U

CN203096093U - 高炉上料控制系统

Info

Publication number: CN203096093U
Application number: CN 201320048773
Authority: CN
Inventors: 蒋广宇; 尚领军; 张新峰; 吕西国; 孙斌; 赵立文; 刘长波
Original assignee: 蒋广宇
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2023-01-21

Abstract

本实用新型涉及高炉上料控制系统，属于控制系统技术领域。高炉上料控制系统，包括矿槽PLC和炉顶PLC，矿槽PLC包括第一输入模块、第一中央处理器、计算延时单元和第一输出模块，炉顶PLC包括第二输入模块、第二中央处理器、比较分析计算单元和第二输出模块，第二输出模块将开斗信号发给第一输入模块，第一输入模块通过计算延时单元分析数据，第一输出模块输出开斗信号控制1#矿斗、2#矿斗、1#焦斗、2#焦斗开启闸门向主皮带排料。本实用新型的高炉上料控制系统，可以大大减少设备故障停机时间，为高炉稳定顺行奠定设备基础，从而达到数字化地料流跟踪与控制的目的。

Description

高炉上料控制系统

技术领域

本实用新型涉及高炉上料控制系统，属于控制系统技术领域。

背景技术

国内大部分中小型高炉，炉顶采用PW公司的串罐无料钟炉顶，槽下上料系统采用皮带上料方式。上料主皮带是连接高炉炉顶与原料槽下的核心设备，矿石和焦炭通过上料主皮带运送到炉顶料罐。主皮带上设置三个料流检测器做为料流检测点，如图2所示，第一点为料头与料尾间距检测点，当该批料尾到达第一点时，并按程序延时后，才允许下一批料往主皮带卸料，以保证在该段时间内炉顶有关设备按指令完成动作；第二点为炉顶设备动作指令点，即当料到达第二点发出炉顶相关设备动作的指令，以做好受料的准备；第三点检测炉顶设备动作是否完成，即料到达第三点时有关炉顶设备的动作必须完成，否则主皮带自动停车，以避免装料事故的发生。

原料主皮带上料区域，环境恶劣，灰尘、铁粉弥漫，很容易造成电气设备接地短路，而料流检测器这样的精密电子设备在使用上存在以下几个问题：首先，对环境要求比较高，一般我们都会用塑料布进行包扎防止灰尘、铁粉进入，但是包扎后外表的灰尘、铁粉有时会使料流检测器误认为有料批通过，发出错误的信号；其次，由于环境恶劣，料流检测器的损坏频率比较高，一旦损坏检测信号有以下三种故障情况：信号常来、总没有信号发出、信号闪动，任何一种故障情况都会使主皮带停止运行；再者，料流检测器备件价格比较高，一旦料流检测器损坏，联系备品备件时间比较长，一旦出现故障，一般都会造成主皮带停机，如果不能及时快速处理的话，就会造成高炉减风；另外，单纯通过硬点检测无钟炉顶的料流信号，其可观测性差，出错率高。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种自动化程度高、运行稳定、操作方便、故障率低的高炉上料控制系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

高炉上料控制系统，其特殊之处在于包括矿槽PLC和炉顶PLC，矿槽PLC包括第一输入模块、第一中央处理器、计算延时单元和第一输出模块，炉顶PLC包括第二输入模块、第二中央处理器、比较分析计算单元和第二输出模块，第二输出模块将开斗信号发给第一输入模块，第一输入模块通过计算延时单元分析数据，第一输出模块输出开斗信号控制1#矿斗、2#矿斗、1#焦斗、2#焦斗开启闸门向主皮带排料，第一输出模块将料尾到达信号发给第二输入模块，第二输入模块通过比较分析计算单元分析数据，第二输出模块输出报警信号或开斗信号，料流检测器将检测信号输入给第二输入模块。

本实用新型的高炉上料控制系统，引入了根据料流运行时间，设置料流控制新模式，有效地避免了因料流检测器故障，而造成高炉休减风的现象，改善了高炉上料料流控制单一、故障率高的现状，通过料流检测器和本控制系统来描述炉料在高炉上料环节(主皮带、翻板、料罐、溜槽)的运行，两套设备互为备用，确保任意一套高炉上料料流检测故障时，始终有一套稳定、可靠、经济的备用系统随时可以投入使用，可以大大减少设备故障停机时间，为高炉稳定顺行奠定设备基础，从而达到数字化地料流跟踪与控制的目的。

附图说明

图1：本实用新型的高炉上料控制系统框图；

图2：现有技术高炉上料控制结构示意图；

图2中：1、主皮带，2、料流，3、第一料流检测器，4、第二料流检测器，5、第三料流检测器。

具体实施方式

以下参考附图给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型的构成作进一步详细说明。

本实施例的高炉上料控制系统，包括矿槽PLC和炉顶PLC，矿槽PLC包括第一输入模块、第一中央处理器、计算延时单元和第一输出模块，炉顶PLC包括第二输入模块、第二中央处理器、比较分析计算单元和第二输出模块，第二输出模块将开斗信号发给第一输入模块，第一输入模块通过计算延时单元分析数据，第一输出模块输出开斗信号控制1#矿斗、2#矿斗、1#焦斗、2#焦斗开启闸门向主皮带排料，第一输出模块将料尾到达信号发给第二输入模块，第二输入模块通过比较分析计算单元分析数据，第二输出模块输出报警信号或开斗信号，料流检测器将检测信号输入给第二输入模块。

具体操作方法：

(1)设定料头到三个料流检测器的时间。

通过计算料流在主皮带上的运行时间，从程序就可以模拟给出料流到这三个检测器的料流信号，做为上料皮带控制的软点控制。三个料流检测器的位置是固定的，皮带的运行速度固定V＝2.0m/s，因此，可以测出矿斗或焦斗与各个料流检测器之间的距离S，那么料头到三个料流检测器的时间就可以确定。

经过现场勘测测量：

1#矿斗闸门到第一料流检测器的距离：Sa1＝48M、到第二料流检测器的距离：Sb1＝280M、到第三料流检测器的距离：Sc1＝352M；

2#矿斗闸门到第一料流检测器的距离：Sa2＝42M、到第二料流检测器的距离：Sb2＝274M、到第三料流检测器的距离：Sc2＝346M；

1#焦斗闸门到第一料流检测器的距离：Sa3＝34M、到第二料流检测器的距离：Sb3＝266M、到第三料流检测器的距离：Sc3＝340M；

2#焦斗闸门到第一料流检测器的距离：Sa4＝28M、到第二料流检测器的距离：Sb4＝260M、到第三料流检测器的距离：Sc4＝334M；

根据路程与速度的计算公式，我们可以计算出时间为：T＝S/V；

1#矿斗闸门料流到第一料流检测器的时间：Ta1＝24s、到第二料流检测器的时间：Tb1＝140s、到第三料流检测器的时间：Tc1＝176s；

2#矿斗闸门料流到第一料流检测器的时间：Ta2＝21s、到第二料流检测器的时间：Tb2＝137s、到第三料流检测器的时间：Tc2＝173s；

1#焦斗闸门料流到第一料流检测器的时间：Ta3＝17s、到第二料流检测器的时间：Tb3＝133s、到第三料流检测器的时间：Tc3＝170s；

2#焦斗闸门料流到第一料流检测器的时间：Ta4＝14s、到第二料流检测器的时间：Tb4＝130s、到第三料流检测器的时间：Tc4＝167s；

通过以上方法，我们在得到相关的确切时间后，通过在PLC控制程序将延时时间加入到计算延时单元，可以得到料头到三个料流检测器的模拟信号，从矿斗或焦斗闸门开的瞬间开始计时，以上计算的时间就是计时的时间段，当延时完相应的时间，料流信号就从程序模拟给出，我们称之为软点。

(2)当料罐要料时，炉顶PLC向矿槽PLC发要料信号，若矿斗或焦斗有备料，并且前一个料流的料尾离开第二料流检测器或前一个料的料尾时间＞料流间隔时间，矿槽PLC就可以开启矿斗或焦斗斗闸门向主皮带排料，直到矿斗或焦斗排空，延时关闸门。

(3)当料头到达第二料流检测器或料头剩余时间≤装料准备时间+5秒时，炉顶PLC启动装料准备程序，使移动受料斗及下面对应的料罐处于可受料状态，炉顶受料斗不具备这种选择则报警。

(4)当料头到达第三料流检测器或料头剩余时间≤装料准备时间，炉顶受料斗在受料之前无法完成装料准备工作，这时炉顶受料斗发指令停主皮带并报警。

在监控操作画面上设置切换操作画面。操作工根据需要自由切换。两套检测互为备用，确保在任意一套高炉上料料流检测故障时，始终有一套稳定、可靠、经济的备用系统，随时可以投入使用。

本实用新型未详细说明的内容均为现有技术，本领域技术人员可以从本实施例及现有技术获得启发，进行变形得到其它实施例。因此，本实用新型的保护范围应该根据权利要求的保护范围来确定。

Claims

1.高炉上料控制系统，其特征在于包括矿槽PLC和炉顶PLC，矿槽PLC包括第一输入模块、第一中央处理器、计算延时单元和第一输出模块，炉顶PLC包括第二输入模块、第二中央处理器、比较分析计算单元和第二输出模块，第二输出模块将开斗信号发给第一输入模块，第一输入模块通过计算延时单元分析数据，第一输出模块输出开斗信号控制1#矿斗、2#矿斗、1#焦斗、2#焦斗开启闸门向主皮带排料，第一输出模块将料尾到达信号发给第二输入模块，第二输入模块通过比较分析计算单元分析数据，第二输出模块输出报警信号或开斗信号，料流检测器将检测信号输入给第二输入模块。