CN2509189Y

CN2509189Y - 推焦车运行位置监测装置

Info

Publication number: CN2509189Y
Application number: CN 01262161
Authority: CN
Inventors: 侯来灵; 韩念琛; 杨惠平; 靳瑛; 王双孝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2002-09-04
Anticipated expiration: 2011-10-12

Abstract

本实用新型为一种推焦车运行位置监测装置,包含置于一壳体内的单片机应用系统,单片机应用系统的前向通道包含焦车运行工况信号的采集总成,工况信号采集总成包含与焦车从动轮轴固定的旋转编码器和对旋转编码器的输出信号进行处理、转换、包含GAL16V8芯片的倍频鉴相电路,工况信号采集总成还包含固定于焦车上的接近开关MI和置于焦炉端台外侧、焦车轨道旁的金属起始桩11,在推焦车运行轨道旁间隔置有可被接近开关感应到的误差修正桩12。该监测装置能实现推焦车运行工况信号的连续采集,实现对某一炭化室(炉)出焦装煤过程所经历的揭盖、推焦、关炉门、平煤四种操作过程中推焦车所处的三个不同位置进行精确测量和记录,使整个的推焦工作过程连续可查。

Description

推焦车运行位置监测装置

技术领域

本实用新型涉及焦化生产过程中的推焦车的监测装置，具体为对推焦车的运行位置、方向及速度进行精确监测、记录的监测装置。

背景技术

焦车特别是推焦车是焦化生产过程中重要的动力设备，准确了解和控制推焦车的运行工况，不仅对焦炉安全生产，而且对焦化煤气系统负荷的稳定都至关重要。对推焦车运行位置的监测是以焦炉的炉号作为参照，即监测推焦车处于几号炉前或几号炉附近。现有的推焦车监测装置主要有电磁感应式和红外感应式，无论是电磁感应式还是红外感应式，都是在推焦车运行轨道或炭化室对面墙壁上与炭化室炉门对应的位置上预置与炉号对应的红外或电磁式编码标志，然后由固定于推焦车上的编码标志识别装置进行识别，将其识别或采集到的代表炉号的编码信息输入信号后续处理电路中(目前都采用单片机应用系统进行处理)，该编码信号经处理后一则可以显示推焦所处炉号，用于提醒推焦车司机，二则将推焦车运行过程中所识别的炉号顺序贮存于单片机应用系统内，用于了解推焦车的运行顺序或运行状况，或者用作推焦操作管理监控系统的信号源。规模较大的焦化企业其焦炉炭化室少则也有百十孔，其炉号编码标志数量多，加之焦化生产现场条件恶劣，代表炉号的编码标志易损坏，使炉号检测识别装置无法或无法正确识别炉号，产生错误信息而导致推焦车司机发生错误操作，造成不堪设想的后果。而且，由于编码标志为非连续放置，编码识别装置也无法进行连续识别，如当推焦车位于两个编码标志之间时，识别装置就无法对推焦车的位置进行准确监测，从而无法对推焦车的运行位置进行连续监测和记录。

发明内容

本实用新型通过提供一种可对推焦车运行位置进行连续监测且工作可靠的推焦车位置监测装置的硬件结构，并在此基础上再辅助以相应的软件程序，从而解决现有推焦车位置监测装置不能进行连续监测和记录的问题。本实用新型仅以提供上述推焦车位置监测装置的硬件结构为目的。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：推焦车运行位置监测装置包含置于一壳体内的单片机应用系统，单片机应用系统的前向通道包含焦车运行工况信号的采集总成，工况信号采集总成包含与焦车从动轮轴固定的旋转编码器和对旋转编码器的输出信号进行处理、转换、并置于壳体内、包含GAL16V8芯片(也可选用其它型号的芯片如GAL20V8)的倍频鉴相电路。旋转编码器是现有公知产品，用于测量物体的旋转角度并将测得的角度转换成相应的输出信号，旋转编码器的输出信号包含两路相位相差九十度的脉冲信号，编码器在旋转单位圈内所发出的脉冲数反映旋转编码器的测量精度，两脉冲相位的相互超前、滞后关系反映旋转方向也即焦车的运动方向，本实用新型的旋转编码器选用E6A2型号(也可选用其它型号，如ORE-38-400C24、ORE-38-500C24)，由于该旋转编码器与焦车从动轮轴固定，因此，焦车从动轮的旋转角度被测得，该信号由芯片GAL16V8的3、4端进入倍频鉴相电路，倍频鉴相电路一则鉴别旋转编码器的转动方向也即推焦车的转动方向，二则可大大提高编码器的分辨率，以价格相对低廉的编码器实现相对精度较高的测量。倍频鉴相电路表示旋转方向、角度的输出信号经前向通道进入单片机应用系统，信号进入单片机应用系统后，依据弧长原理S＝Rθ(S为弧长即推焦车走过的距离，R为从动轮的半径，θ为从动轮自起始桩所转过的角度)，在相应软件程序支持下，可算出推焦车移动的距离，该距离与以软件程序形式预存于单片机应用系统内各炭化室距起始桩的距离相比较，可得出推焦车运行所处炭化室(炉)的炉号。上述包括旋转角度、方向、计算得出的运行距离及对应的炉号均贮存于单片机应用系统的存贮单元内。上述信息经单片机应用系统的计算机相互通道的数据接口，还可作为后续进一步的信号处理装置的信号源，对该信息作进一步的处理如分析造表、显示、打印等。上述的信号采集过程与现有技术相比，现有技术是通过红外或电磁感应形式直接将焦车所处位置对应的炉号采入，而本实用新型是将焦车从动轮的旋转角度的代数值(即正转、反转角度)采入，在软件程序的支持下再换算出相对起始标定点的运行距离，与各炭化炉相对起始标定点的标准距离比较后得出焦车所处的炉号，显然，本实用新型的采集方式能实现运行工况信号的连续采集，这也是本实用新型与现有技术的主要区别所在。正是基于工况信号的连续采集，本监测装置可对某一炭化室(炉)出焦装煤过程所经历的揭盖、推焦、关炉门、平煤四种操作过程中推焦车所处的三个不同位置进行精确测量和记录，使整个的推焦工作过程连续可查。

本实用新型单片机应用系统前向通道的工况信号采集总成还包含固定于推焦车上的接近开关和置于焦炉端台外侧、焦车运行轨道旁的金属起始桩。接近开关的特点是当其与金属块靠近至一定范围内时，将产生一个低电平信号，当其离开金属块时，检测到的信号为高电平，因此，起始桩与接近开关应相互配合，起始桩与接近开关固定安装位置应保证当接近开关驶过起始桩时，能感应到起始桩的存在并产生相应信号。在本监测装置首次使用时，必须让带有接近开关的焦车先驶过金属起始桩一次，用于起始标定点的信号采集。本实用新型的接近开关选用BI15-CP40(也可选用其它型号，如GX-12M、PM-K53、CY-22)，其输出信号经前向通道引入单片机应用系统，将起始标定点的信号送入单片机应用系统。

旋转编码器可通过下述的结构实现与焦车从动轮轴的固定。在焦车从动轮的压盖上开一园孔，在压盖内设有一传动连接器，传动连接器的一端为锥形，伸入从动轮轴端顾有的锥形盲孔，并用销钉与从动轮轴固定，传动连接器的另一端伸出从动轮压盖上所开的园孔，与从动轮压盖固定有联轴器外壳，联轴器外壳内安装有连轴器，通过连轴器将传动连接器出轴端与旋转编码器出轴端连接为一体，旋转编码器外套有与联轴器外壳固联的保护壳。这样当推焦车从动轮轴转动时，传动连接器及旋转编码器可同步旋转，也就将焦车从动轮轴的旋转角度变成旋转编码器输入轴的旋转角度。

本实用新型为克服推焦车运行中的“蠕变”和“温变”引起的误差，在推焦车运行轨道旁间隔置有可被接近开关感应到的误差修正桩，推焦车每经过一次误差修正桩，接近开关向单片机应用系统输入感应信号，单片机应用系统将测得的推焦车现时相对起始桩的距离按修正桩相对起始桩的准确距离进行修正，从而避免误差积累造成的焦车监测数据不准。

一个完整的单片机应用系统由单片机与前向通道、后向通道、人机对话通道及计算机相互通道组成，根据实际的需要在完整单片机应用系统的基础上可作简化，如可没有后向通道、人机对话通道(本实用新型的单片机应用系统就没有后向通道)，在计算机技术高度发展的今天，单片机应用系统的硬件电路设计(包括系统扩展、系统配置)在应用系统功能技术指标确定的情况下，对本技术领域的普通技术人员来讲是公知且不需创造性的劳动就可实现的。本实用新型的技术方案主要集中于单片机应用系统前向通道的信号采集总成，对单片机应用系统的硬件电路未作详细的描述，但附图及后续的具体实施方式中给出了单片机应用系统的硬件电路结构图及其工作过程，以便于本实用新型的重复和再现。

本实用新型可连续对推焦车的运行工况进行监测、记录，具有测量精度高、运行稳定、安全可靠的优点。

附图说明

图1为本实用新型旋转编码器与焦车从动轮轴的固定结构图；

图2为本实用新型的电路结构原理图；

图3为本实用新型起始桩、修正桩的固定位置示意图；

具体实施方式

推焦车运行位置监测装置，包含置于一壳体内的单片机应用系统，单片机应用系统的前向通道包含焦车运行工况信号的采集总成，工况信号采集总成包含与焦车从动轮轴固定的旋转编码器和对旋转编码器的输出信号进行处理、转换、并置于壳体内、包含GAL16V8芯片的倍频鉴相电路，本实用新型的旋转编码器选用E6A2型号，其测得的信号由芯片GAL16V8的3、4端进入倍频鉴相电路，倍频鉴相电路表示旋转方向、角度的输出信号经前向通道由单片机(CPU)的P17口和外部中断INT0口进入单片机应用系统，倍频鉴相电路的具体信号输出端可根据软件设定，本具体实施方式中倍频鉴相电路的输出端设定为18、19端，也即倍频鉴相电路的输出信号是由其输出端18、19经单片机的P17口和外部中断INT0口进入单片机应用系统(倍频鉴相电路的输出端18、19与单片机的P17口和外部中断INT0口相连)。在单片机应用系统的计算机相互通道中预留有用于与其它计算机系统连接的数据接口CTRL，。工况信号采集总成还包含固定于焦车上的接近开关MI和置于焦炉端台外侧、焦车运行轨道旁的金属起始桩11，接近开关选用BI15-CP40，其输出信号经前向通道由单片机(CPU)的外部中断INT1口引入单片机应用系统，将起始桩的信号送入单片机应用系统。旋转编码器可采用下列结构固定于焦车从动轮轴上：在焦车从动轮的压盖4上开一园孔，在压盖内设有一传动连接器1，传动连接器的一端为锥形，伸入从动轮轴2轴端顾有的锥形盲孔，并用销钉与从动轮轴固定，传动连接器的另一端伸出从动轮压盖4上所开的园孔，与从动轮压盖固定有联轴器外壳9，联轴器外壳内安装有连轴器5，通过连轴器5将传动连接器出轴端与旋转编码器6的出轴端连接为一体，旋转编码器6外套有与联轴器外壳固联的保护壳8。本实用新型在推焦车运行轨道旁间隔置有可被接近开关感应到的误差修正桩12。本实用新型除旋转编码器固定于焦车从动轮轴上外，接近开关固定于与所设起始桩或修正桩相对应的焦车位置上，装有单片机应用系统及倍频鉴相电路的壳体可固定于焦车的某一位置上，旋转编码器及接近开关通过电缆将信号引入壳体内。本实用新型采用具有充电电瓶的不间断电源向装置供电，可确保电源电压稳定不变，突然断电时还可提供转存重要数据所需的足够长时间的电源。工作过程：本装置首次使用时，必须先将其通过起始桩一次，然后，随着推焦车的运行，单片机应用系统前向通道的焦车信号采集总成，将推焦车从动轮的旋转角度、起始桩位置、修正桩位置信号由前向通道采入单片机应用系统，在相应软件的支持下，单片机应用系统对采入的信号进行处理、计算，并将处理的结果包括推焦车的运行速度、方向、计算得出的焦车相对起始桩的运行距离、比较后得出的所在炉号等记录、贮存于单片机应用系统并由其数据输出接口为后续处理提供信号源，同时，每经过修正桩一次，进行焦车运行误差的校正计算。

Claims

1、一种推焦车运行位置监测装置，包含置于一壳体内的单片机应用系统，单片机应用系统的前向通道包含焦车运行工况信号的采集总成，其特征为：

工况信号采集总成包含与焦车从动轮轴固定的旋转编码器和对旋转编码器的输出信号进行处理、转换、并置于壳体内、包含GAL16V8芯片的倍频鉴相电路，旋转编码器测得的信号由芯片GAL16V8的3、4端进入倍频鉴相电路，倍频鉴相电路表示旋转方向、角度的输出信号经前向通道进入单片机应用系统，

工况信号采集总成还包含固定于焦车上的接近开关MI和置于焦炉端台外侧、焦车运行轨道旁的金属起始桩11，接近开关的输出信号经前向通道引入单片机应用系统。

2、如权利要求1所述的推焦车运行位置监测装置，其特征为：

倍频鉴相电路的输出信号是由其输出端18、19经单片机的P17口和外部中断INT0口进入单片机应用系统，

接近开关的输出信号经前向通道由单片机的外部中断INT1口引入单片机应用系统。

3、如权利要求1所述的推焦车运行位置监测装置，其特征为：在焦车从动轮的压盖4上开一园孔，在压盖内设有一传动连接器1，传动连接器的一端为锥形，伸入从动轮轴2轴端顾有的锥形盲孔，并用销钉与从动轮轴固定，传动连接器的另一端伸出从动轮压盖4上所开的园孔，与从动轮压盖固定有联轴器外壳9，联轴器外壳内安装有连轴器5，通过连轴器5将传动连接器出轴端与旋转编码器6的出轴端连接为一体，旋转编码器6外套有与联轴器外壳固联的保护壳8。

4、如权利要求1、2、3所述的推焦车运行位置监测装置，其特征为：在推焦车运行轨道旁间隔置有可被接近开关感应到的误差修正桩12。

5、如权利要求1、2、3所述的推焦车运行位置监测装置，其特征为：在单片机应用系统的计算机相互通道中预留有用于与其它计算机系统连接的数据接口CTRL。

6、如权利要求1、2、3所述的推焦车运行位置监测装置，其特征为：旋转编码器选用E6A2型号。

7、如权利要求1、2、3所述的推焦车运行位置监测装置，其特征为：旋转编码器选用ORE-38-400C24型号。

8、如权利要求1、2、3所述的推焦车运行位置监测装置，其特征为：接近开关选用BI15-CP40型号。

9、如权利要求1、2、3所述的推焦车运行位置监测装置，其特征为：接近开关选用GX-12M型号。