CN212585483U - 烧结机台车车轮状态实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及炼铁厂烧结机台车车轮故障检测技术领域，尤其涉及一种烧结机台车车轮状态实时监测装置。包括PLC控制器、激光测距仪与上位机；所述PLC控制器包括CPU、DI模块与DO模块，激光测距仪通过LO‑Link接口及电缆与DI模块连接；激光测距仪发出激光检测射线，检测烧结机两侧台车轮的实时位置，DI模块接收数据，将检测数据传至CPU中进行处理，进行实时数据判断；PLC控制器通过RJ45以太网口、交换机及网线与上位机进行数据交换，上位机与显示器相连，显示器显示烧结台车轮的运行状态与故障信息；DO模块通过电缆与烧结机变频器相连接，PLC控制器通过DO模块向烧结机变频器发送停机信号。稳定性强、抗干扰能力强、检测精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及炼铁厂烧结机台车车轮故障检测技术领域，尤其涉及一种烧结机台车车轮状态实时监测装置。
背景技术
烧结机是炼铁厂烧结系统中的关键设备之一，烧结机台车在运行过程中极易发生台车轮安装位置发生偏移、甚至脱离台车传动轴的情况，一旦偏移、脱落的台车轮进入弯道将会发生卡阻台车运行的事故，处理时间长，影响烧结机的稳定运行，增加机电工人的工作量，如果能及时发现台车轮的异常状态，安排检修，将避免重大的设备事故发生。
目前，烧结机台车车轮的故障检测方法一般采用检测台车轮与传动轴之间的间距，如果间距变大，需要安排及时更换台车轮。以往的防掉轮检测装置采取的是利用接近开关检测台车轮，产生脉冲信号，将信号传输给PLC，判断现场烧结机台车的车轮是否运行正常，但由于接近开关作用距离有限，一旦车轮的偏移距离过大会将接近开关撞坏而且必须安装在台车旁边的高温区域，所以检测装置的稳定性和精度得不到保证。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种烧结机台车车轮状态实时监测装置。实现烧结机台车轮运行状态实时监控，报警保护停机，并且稳定性强、抗干扰能力强、检测精度高。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
烧结机台车车轮状态实时监测装置，包括PLC控制器、激光测距仪与上位机；所述PLC控制器包括CPU、DI模块与DO模块，激光测距仪通过LO-Link接口及电缆与DI模块连接；激光测距仪发出激光检测射线，检测烧结机两侧台车轮的实时位置，DI模块接收数据，将检测数据传至CPU中进行处理，进行实时数据判断；PLC控制器通过RJ45以太网口、交换机及网线与上位机进行数据交换，上位机与显示器相连，显示器显示烧结台车轮的运行状态与故障信息；DO模块通过电缆与烧结机变频器相连接，PLC控制器通过DO模块向烧结机变频器发送停机信号。
所述PLC控制器CPU、DI模块、DO模块通过机架连接，外部通过24V直流电源模块进行供电；在烧结机机尾两侧，距离烧结机台车进入弯道前8～20米处安装所述激光测距仪，安装高度与烧结机台车轮中心轴高度一致，激光射线垂直于台车轮中心轴盖。
所述PLC控制器CPU型号为1756-L73，DI模块型号为1756-IM16，DO模块型号为1756-OW16。
所述激光测距仪型号为VDM28-15-L-IO/73C/110/122+V1-W-2M-PVC，外部通过24V直流电源模块进行供电。
所述24V直流电源模块采用型号为NES-100-24的24V开关电源。
所述上位机型号为OPTIPLEX 3020，外部采用200V交流供电。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
由于小型PLC的价格越来越接近单片机控制器，相对于单片机小型PLC开发的烧结机台车轮状态实时监测的装置系统具有编程简单抗干扰性强、运行稳定的优势，因此在本实用新型中，控制装置采用PLC控制器，能够提高控制装置的稳定性和抗干扰能力；另外，激光测距仪替代传统的接近开关，能实现远距离检测，躲避高温多灰区域，提高数据检测的稳定性，并且检测数据具有连续性。通过阀值设定可实现检测距离调整，精度高，故障率低。
附图说明
图1是本实用新型电气控制原理图；
图2是本实用新型电气接线图；
图3是本实用新型激光测距仪安装示意图。
图中：1-激光测距仪 2-激光射线 3-烧结机台车车轮
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1、图2所示，一种烧结机台车车轮状态实时监测装置，包括PLC控制器、激光测距仪、工业上位机以及与上述电器电性相连的用以供电的电源模块。
PLC控制器包括一个CPU模块、一个以上的DI模块与一个以上的DO模块，CPU型号为1756-L73，DI模块型号为1756-IM16，DO模块型号为1756-OW16。PLC控制器CPU、DI模块、DO模块通过机架连接，外部通过24V直流电源模块进行供电。
PLC控制器具有2个RS485通讯接口，PLC控制器的RS485通讯接口及工业交换机与工业上位机采用超五类双屏蔽8芯网线连接，其中4根分别为电源线正、负极和RS485通讯接口、A端口、B端口，另外4根备用。DI模块通过LO-Link接口及电缆与激光测距仪相连接，DO模块通过电缆与烧结机变频器相连接。
激光测距仪型号为VDM28-15-L-IO/73C/110/122+V1-W-2M-PVC，可设定阀值距离，发射和接收激光，通过LO-Link接口及控制电缆与DI模块连接，进行数据交换。外部通过24V直流电源模块进行供电。
如图3所示，在烧结机机尾两侧，距离烧结机台车进入弯道前10米处安装激光测距仪1，测量距离可达到15M，可设定阀值距离，安装高度与烧结机台车车轮3中心轴高度一致，激光射线2垂直于烧结机台车车轮3中心轴盖，现场观察后，确定阀值为30mm，也就是台车轮轴盖向检测方向位移超过30mm。
工业上位机型号为OPTIPLEX 3020，通过19寸液晶显示器显示烧结机运行状态，通过工业交换机及RJ45网口与PLC控制器进行数据交换，外部采用200V交流供电。24V直流电源模块采用型号为NES-100-24的24V开关电源。
本实用新型的工作原理与工作过程为：
激光测距仪的输出端PLC控制器的DI模块相连，用以将获取到的数据传输至PLC控制器中进行处理；PLC控制器的DO模块与烧结机变频器电气控制回路相连，用以故障停机。
激光测距仪发出激光检测射线，进行检测烧结机两侧台车轮的实时位置，返回的射线通过阀值设定，判断实际烧结机各个台车轮运行状态是否存在异常，通过LO-Link输出接口与PLC控制器进行数据连接。PLC控制器通过DI模块进行接收数据，将检测数据传至CPU中进行处理，进行实时的数据判断，通过RJ45以太网口、交换机及网线与上位机进行数据交换，通过光纤与各个从站进行数据交换，在工业上位机显示器上显示烧结台车轮的运行状态。
一旦出现故障数据通过显示器显示故障信息，并通过DO模块及控制电缆给烧结机运行变频器发送停机信号。激光测距仪将向PLC控制器发出故障信号，提示掉轮故障停机。PLC控制器控制烧结机台车停车，并将故障信息上传至工业上位机，并在显示器显示界面上显示故障停机画面。
由于小型PLC的价格越来越接近单片机控制器，相对于单片机小型PLC开发的烧结机台车轮状态实时监测的装置系统具有编程简单抗干扰性强、运行稳定的优势，因此在本实用新型中，控制装置采用PLC控制器，能够提高控制装置的稳定性和抗干扰能力；另外，激光测距仪替代传统的接近开关，能实现远距离检测，躲避高温多灰区域，提高数据检测的稳定性，并且检测数据具有连续性。通过阀值设定可实现检测距离调整，精度高，故障率低。本实用新型实现烧结机台车轮运行状态实时监控，报警保护停机，并且稳定性强、抗干扰能力强、检测精度高。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
Claims (5)
1.烧结机台车车轮状态实时监测装置，其特征在于：包括PLC控制器、激光测距仪与上位机；所述PLC控制器包括CPU、DI模块与DO模块，激光测距仪通过LO-Link接口及电缆与DI模块连接；激光测距仪发出激光检测射线，检测烧结机两侧台车轮的实时位置，DI模块接收数据，将检测数据传至CPU中进行处理，进行实时数据判断；PLC控制器通过RJ45以太网口、交换机及网线与上位机进行数据交换，上位机与显示器相连，显示器显示烧结台车轮的运行状态与故障信息；DO模块通过电缆与烧结机变频器相连接，PLC控制器通过DO模块向烧结机变频器发送停机信号；
所述PLC控制器CPU、DI模块、DO模块通过机架连接，外部通过24V直流电源模块进行供电；在烧结机机尾两侧，距离烧结机台车进入弯道前8～20米处安装所述激光测距仪，安装高度与烧结机台车轮中心轴高度一致，激光射线垂直于台车轮中心轴盖。
2.根据权利要求1所述的烧结机台车车轮状态实时监测装置，其特征在于：所述PLC控制器CPU型号为1756-L73，DI模块型号为1756-IM16，DO模块型号为1756-OW16。
3.根据权利要求1所述的烧结机台车车轮状态实时监测装置，其特征在于：所述激光测距仪型号为VDM28-15-L-IO/73C/110/122+V1-W-2M-PVC，外部通过24V直流电源模块进行供电。
4.根据权利要求1或3所述的烧结机台车车轮状态实时监测装置，其特征在于：所述24V直流电源模块采用型号为NES-100-24的24V开关电源。
5.根据权利要求1所述的烧结机台车车轮状态实时监测装置，其特征在于：所述上位机型号为OPTIPLEX 3020，外部采用200V交流供电。
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2020
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