JPS62187789A - コ−クス炉移動機械の自動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、コークス炉窯出し作業時に各移動機械の運
転操作及び関係機器の操作を自動制御するため、移動機
械の絶対番地位置を連続的に検出すると共に、作業情報
、速度情報、作業窯情報等の情報を伝達する方法に関す
る。

従来の技術 ］−クス炉の窯出し作業は、作業計画に基づいて定めら
れた窯出炉至に押出機、装炭車、コークガイド車、消火
車の各移動機械を順次操作して一定の作業を繰返して行
うのである。そして、各移動機械がそれぞれ所定の作業
を行う際は、互いに連絡を取り合って相互の作業や位置
を確認しながら作業を進める必要がある。

従来、これらの移動機械の相互の連絡確認は直接肉眼で
見るか、電話や無線を使って行っていた。

しかし、かかる連絡方法では誤報が起こりやすく、又、
相互位置の確認は完全に保証できなかった。

そのため、従来からコークス消火車の運転の自動制御が
数多く試みられており、又最近では押出機、装炭車、コ
ークガイド車等を含めた一連の移動機械の運転を自動制
御する方法が提案されている。

しかし、上記自動制御は一般には送受信装置を備えた移
動機械を中継装置で集中制御する方式や、地上の位置検
出装置で移動機械の位置を確認し、かつ作業状態を制御
する方式であるため、高熱で粉塵や水蒸気の発生が多く
苛酷な環境にあるコークス炉の窯出し作業を安全確実に
自動制御することは非常に困難であった。

すなわち、消火車の自動制御を例にとるならば、消火車
をコークガイド車との相対的な所定位置に停車させ、コ
ークス押出しに同調して発進さけ、コークス積込み後は
消火塔に向って進行し消火塔内の定位置に停車して散水
消火する。そして消火後は空コークワーフ前まで移動し
てコークスをコークワーフに卸し、再びコークス積込み
のためコークガイド車に向って移動させるのである。こ
れらの一連の自動運転に当って、消火車はその工程中に
数多く設置された定地点を検知して、それぞれに適応し
た減速、停止動作を行うのであるが、この方法ではスリ
ップ等の軌道条件に左右されるため、）肖火車の走行を
正確に制御し、精度よく停車させることは困ｆｆである
。

その理由は、消火車の軌条が炉体との相対距離及び水準
線に対し左右上下に２００ｍｍ以上も大きく変動するの
で、定地点を示す地上固定子と、地上固定子上を通過す
る際に消火車上で定地点を検知する車上子との距離が絶
えず変化し、検知精度を維持することができないためで
ある。

したがって、最初から消火車の自動制御を計画して建設
されたコークス炉では消火車の道床を堅固にして検知精
度の維持を図っているが、そのため強固な基Ｗ全作る必
要があり、多額の費用を要する。又、既設のコークス炉
においては操業上かかる補強は不可能である。

このようにして、地上子と車上子の検知精度を維持して
もコークガイド車と消火車の車上子相互の検知には、制
動距離の不足のため停止精度の向上は望めない。

以上の欠点を改善する方法として、地上子検知に代って
、消火車走行距離を読みとり、消火車の位置を検知する
いわゆる窯番検知方法が工夫され、それなりの効果をあ
げている。しかし、この方法においても、消火車に設け
た遊輪が軌道上を転勤してその回転によって距離を読む
ので、その遊輪の滑り等による誤差は避けられず、その
ため全工程の数個所に地上子を設け、この地上子地点で
絶対位置との誤差修正を行っている。　　　　・発明が
解決しようとする問題点 上記改良された方法は従来の方法に比べて地上子の数は
減少してはいるが、地上子と車上子間に生ずる問題の根
本的解決を果たしていないのである。

この発明は、かかる問題点をことごとく解決し、コーク
ス炉の窯出作業の全自動制御化を図ることを目的とする
もので、各作業機械が行う全作業工程を誘導無線方式を
使って自動制御する方法を提案するものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、コークス炉移動機械を位置情報、速度情報
、作業窯情報等に基づき自動制御する方法において、移
動機械の作業工程にわたってデータ伝送を４Ｊｆせて行
い得る撚り合わせ対型誘導無線線路を配設し、絶対番地
検出方式による連続位置検出機構により移動機械の絶対
番地位置を連続的に検出すると共に、作業情報、速度情
報、作業窯情報等の情報を伝送することを要旨とする。

実　　施　　例 次にこの発明方法を用いたコークス炉移動機械の自動制
御の詳細を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の制御方法を具体的に図示したもの
である。すなわち、押出機（１）、装炭車（２）、コー
クガイド車（３）、消火車（４）の各移動機械の全作業
工程にわたって、データ伝送をあわせて行い得る撚り合
せ対型ケーブル（ＩＲ）を配設し、その始端（５）を中
央制御装置（６）の各移動は械の位置検出部（７）。

データ送受信部（８）に接続する。各位置検出部（力。

データ送受信部（８）は、通信制御部（９）を介して中
央制御部（１０）と接続されている。又、中央制御部（
１０）は、操作卓（１１）、プリンター（１２）、付帯
設備制御部（１３）と接続されている。

一方、押出機（１）、装炭車（２）、ガイド車（３）、
消火車（４）上には、それぞれ送受信器（１４）が設け
られ、アンテナ（１５）を介して中央制御部（１０）と
の間で情報、指令の伝達及び絶対番地検出方式による連
続位置検出機構により押出機（１）、装炭車（２）、ガ
イド車（３）、消火車（４）の絶対番地位置が連続的に
検出できるように構成されている。

この絶対番地検出方式による連続位置検出機構は、絶対
位置検出装置と連続位置検出装置により構成される。

第２図は位相形絶苅番地検出方式の原理を示ずもので、
撚り合わせ対型ケーブル（ＩＲ）中の撚り合わせのない
位相基準対（Ｒ）と、互いに異なるピッチで撚り合わさ
れた各対線（Ｇｏ　−Ｇｎ　）に受信される信号を位相
基準対（Ｒ）と同相部を“０″、逆相部を“１パとじて
２進法表示を行なうことにより各作業機械（１）〜（４
）の走行路全長にわたり、２のｎ乗番地として位置を検
出することができる。

この方式は位置検出の最小単位が１００ｍｍ程度である
ため、第３図に示す連続位置検出方式により最小撚り合
わせピッチ内をざらに連続分解する方法と組み合わせる
。

第３図くイ）〜（ハ）図は連続位置検出方式の原理を示
すもので、一定周期“Ｐ”で交差した最小撚り合わせ対
線（Ｇｏ　）の受信レベルは、対線（Ｇｏ　）の交差位
置で最小、中間点で最大となり、交差間隔（Ｐ）、アン
テナ形状、線路（ＩＲ）アンテナ間距離を適切に選ぶこ
とにより受信レベル変動をほぼ正弦波状とすることがで
きる。第３図（イ）のように発信器（１６）からの信号
の一方を電気的にπ／２移相させたのち、２個のアンテ
ナ（ａ）（ｂ）により空間的に誘導無線交差間隔の１７
２ずれた第３図（ロ）に示す結合レベルパターン（Ａ）
　、　（Ｂ）を発信し、一方、対線（Ｇｏ　＞で受信さ
れた上記の信号を移相検波器（１７）に通すと第３図（
ハ）のように交差点からの距離に比例した移相量が得ら
れる。

この移相変化をＡ／Ｄ変換器（１８）により変換してア
ンテナの交差点からの距離が連続的に得られる。

第４図は本位置検出装置のブロック図の一例を示したも
ので、各作業機械（１〜４）上の送受信部（１４）の発
信５（１６）により、位相基準対（Ｒ）用の周波数ｆｏ
と多対（ＧＯ−Ｇｎ　）用の周波数２ｒｏの基準パルス
を変調して発信する。一方、地上に設置された中央制御
装置（１０）の各位置検出部（７）では、撚り合わされ
た各対線（Ｇｏ　−Ｇｎ　）で受信されたパルス信号２
ｒＯが復調され、基準対で受信復調されたパルス信号Ｔ
ｏと同相か逆相かを判定して入力レジスタ（１９）に格
納される。

又、前述の連続位置検出方法により、最小撚り合せ対線
（Ｇｏ）の撚り合せピッチ（Ｐ）内の位相変化から判別
した交差点からの距離も同時に入力レジスタ（１９）に
格納され、これらを合成したものによって全長にわたる
各移動機械の絶対番地位置が連続的に検出され、各通信
制御部（９）を介して中央制御部（１０）に伝達記憶さ
れる。

中央制御部（１０）には、この伯付帯設備制御部（１３
）を介して、図示しない消火塔との間で貯水槽レベル、
散水弁開・閉、給水ポンプ起動、停止等の指令及び情報
、コークワーフとの間にワーフの満空、切出フィーダー
の起動・停止、故障等の指令及び情報、その伯上昇管関
係、石炭塔関係、集塵機関係等の必要な指令及び情報が
入出力され、記憶されるように構成する。

ざらに上記中央制御部（１０）には、第５図に示す各作
業機械（１〜４）の作業工程の制御プログラム及び各窯
番中心番地が収納されており、付帯設備制御部（１６）
を介して入力される情報及び操作卓（１１）から入力さ
れる作業窯情報ならびに各作業機械（１〜４）からの情
報に基づいて、各作業機械（１〜４）の移動、停止、各
作業指令をそれぞれ通信制御部（９）、データ送受信部
（８）撚り合わせ対型ケーブル（ＩＲ）を介して各作業
機械（１〜４）の送受信部（１４）に伝達し、各作業機
械（１〜４）を制御すると共に、作業状況の情報を受信
記憶し、必要なデータをタイプライタ−（１２）を介し
て出力するように構成する。

今、操作卓（１１）から作業計画に従って所定の窯番指
定が中央制御部（１０）に入力されると、中央制御部（
１０）は備えられた各作業機械（１〜４）の作業工程の
制御プログラムに従って、押出機（１）、ガイド車（３
）、消火車（４）に対し、第１番目の窯出し黒方向への
走行指令を発信してそれぞれの駆動モーターを起動する
。押出機（１）、ガイド巾（３）、　’ｔｌ’Ｊ火車（
４）が走行を開始すると、各位置検出部（７）はそれぞ
れ押出機（１）、ガイド車（３）、消火車（４）の絶対
番地位置を連続的に検出して中央制御部（１０）へ入力
する。中央制御部（１０）には別途押出機（１）、ガイ
ド車（３）、消火車（４）上の各送受信部（１４）から
各データ送受信部（８）を介してそれぞれの速度信号が
入力され、収納されている所定の窯番中心番地、押出機
（１）、ガイド車（３）、消火車（４）の速度情報、現
在位置合制動プログラムとを絶えず比較演算して制動指
令位置を決定し、それぞれ制動指令位置に達すると予め
備えられた各制動プログラムに基づき、それぞれ制動指
令を発信して押出機（１）、ガイド車（３）、消火車（
４）のブレーキを操作し、所定の減速値により適切な制
動を行ない、第１番目の窯出窯番中心番地に停止せしめ
る。

中央制御部（１０）は押出機（１）、ガイド車（３）、
消火車（４）が所定の窯番中心番地に停止したことを各
位置検出部（７）から入力される絶対番地位置と比較確
認すると、作業工程の制動プログラムに基づき、押出１
（１）、ガイド車（３）に炉蓋取外し指令を発信し、押
出機（１）、ガイド車（３）の炉蓋脱着機を作動して炉
蓋取外し作業を行ねぼる。

炉蓋取外し作業が完了すると、押出ａＷ（１）、ガイド
車（３）の送受信部（１４）を介して炉蓋取外し完了信
号が中央制御部（１０）に伝達され、ついで中央制御部
（１０）からガイド車（３）に対し、鎧戸装着指令及び
集塵用接続ダクト前進指令を発信し、鎧戸装着シリンダ
ー、接続ダクト操作シリンダーを作動して鎧戸装着と接
続ダクトを前進せしめて集塵用固定ダクトに接続する。

又、押出機（１）、ガイド車（３）に炉Ｈａ除指令を発
信し、ドアークリーナーを作動して炉蓋掃除を行わせる
。鎧戸装着、接続ダクト前進作業が完了すると、ガイド
車（３）の送受信部（１４）から窯出し準備完了信号が
中央制御部（１０）に入力される。

中央制御部（１０）は、前記集塵用接続ダクト前進指令
と同時に、付帯設備制御部（１３）に対しガイド用地上
集塵ブロワ−起動指令を発信し、集塵ブロワ−を起動さ
せる。

以上の作業が完了したことを中央制御部（１０）で確認
すると、押出機（１）に対し押出ビーム前進指令を、又
、消火車（４）に対し受骸走行指令を発信して押出ビー
ムを前進せしめると共に、消火車（４）を押出ビームの
前進速度に同調して受骸走行せしめる。

押出ビームの前進端で押出機（１）から中央制御部（１
０）に押出し完了信号が伝達され、中央制御部（１０）
は消火車（４）に一時停止指令を発信して一時停止せし
めると共に、押出機（１）に対し、押出ビーム後退指令
を発信し、押出ビームを後退せしめる。

しかるのち、中央制御部（１０）から消火車（４）に対
し、消火塔への走行指令が発信され、消火塔への走行が
開始されると中央制御部（１０）は、消火車（４）の位
置検出部（７）から連続的に入力される消火車（４）の
位置、及び消火車（４）から入力される速度情報と備え
られた消火塔内停止位置番地、制動プログラムを比較演
算して制動指令位置を決定し、制動指令位置に達すると
制動プログラムに基づいて制動指令を発信し、所定の減
速値により消火車（４）を消火塔内停止位置に正確に停
止させる。

中央制御部（１０）は消火車（４）が消火塔内所定位置
に停止したことを確認したのち、消火塔に対し散水指令
を発信し、散水消火せしめる。

散水消火後水切り完了信号が消火車（４）から入力され
ると、中央制御部（１０）は、消火車（４）に対しコー
クワーフへの走行指令を発信し、消火車（４）がコーク
ワーフへの走行を開始すると、中央制御部（１０）はコ
ークワーフから入力された情報に基づいて所定のコーク
ワーフを選択し、消火車の位置検出部（刀から入力され
る消火車位置、消火車（４）から入力される速度情報、
選択したコークワーフの中心位置番地から制動プログラ
ムに基づいて制動指令位置を演算決定し、消火車（４）
が制動指示位置に達すると制動プログラムに基づいて制
動指示を発信し、所定の減速値により消火車（４）を選
択したコークワーフの中心位置に停止せしめる。

消火車（４）が停止したことを確認した後、中央制御部
（１０）は消火車（４）に対しコークス卸扉開閑指令を
発信し、コークス卸扉を開閉してコークスをコークワー
フに卸し、消火車（４）は１回の窯出し作業を完了する
。

一方、押出ビーム後退完了（ｆｆｉ　’５が押出機（１
）から入力されると、中央制御部（１０）は、ガイド車
（３）に鎧戸後退指令、接続ダクト後退指令を、付帯設
備制御部（１３）にガイド車用地上集塵ブロワ−停止指
令を発信し、鎧戸を後退せしめると共に接続ダクトを後
退せしめ、ブロワ−を停止させる。

鎧戸及び接続ダグ１−後退完了信号が入力されると、中
央制御部（１０）は押出１Ｎ（１）、ガイド車（３）か
ら炉蓋装炭完了信号が入力されていることを確認した後
、フレームシート掃除指令を発信し、シートクリーナー
を前進せしめてフレームシートを掃除する。

フレームシート掃除完了信号が押出ａ（１１，ガイド車
（３）から入力されると、中央制御部（１０）は押出機
（１）、ガイド車（３）に対し、炉蓋閉鎖指令を発信し
、炉蓋脱着機を前進せしめて炉蓋を装着する。

炉蓋装炭完了信号が押出機（１）、ガイド車（３）から
入力されると、中央制御部（１０）は押出機（１）、ガ
イド車（３）、消火車（４）に対し、第２番目の窯出窓
への走行指令を発信し、上記と同様作業を順次指令する
。

他方、装炭車（２）は、中央制御部（１０）から押出機
（１）、ガイド車（３）、消火車（４）に第１番目の窯
出窓への走行指令を発信された時点で受炭位置への走行
指令を受けて走行を開始し、中央制御部（１０）は装炭
車の位置検出部（７）から連続的に入力される位置情報
、石炭塔から入力された情報に基づいて選択した受炭位
置中心番地、装炭車（２）から入力される速度情報及び
備えられた制動プログラムを比較演算して制動指令位置
を決定し、装炭車（２）が制動指令位置に達すると制動
プログラムに基づいて制動指令を発信し、所定の減速値
により装炭車（２）を選択した受炭位置中心番地に正確
に停止せしめる。

装炭車（２）が受炭位置に停止したことを確認した摸、
中央制御部（１０）は装炭車（２）に対し受炭指令を発
信し、石炭塔カットゲートを開閉して所定量の石炭を積
載する。

受炭完了信号が装炭車（２）から入力されると、中央制
御部（１０）は装炭車（２）に対し、装炭窯すなわち第
１番目の窯出窓への走行指令を発信し、装炭車（２）を
走行せしめる。

装炭車（２）が走行を開始すると中央制御部（１０）は
１、装炭車の位置検出部（′７）から構成される装置情
報。

装炭車（２）から入力される速度情報、及び備えられた
装炭窯番中心番地、制動プログラムを基に比較演算制動
指令位置を決定し、装炭車（２）が制動指令位置に達す
ると制動プログラムに基づいて制動指令を発信し、所定
の減速値により装炭車（２）を装炭窯番中心番地に停止
したことを確認し、かつ、押出機（１）、ガイド車（３
）から装炭窯への炉蓋装炭完了信号が入力されているこ
と、及び押出機（１）が第２番目の窯出窓位置に停止し
ていることを確認した後、中央制御部（１０）は付帯設
備制御部（１３）に上昇管縁継ぎ指令、高圧安水噴射指
令、装炭車用地上集塵ブロワ−起動指令を発信し、天蓋
を閉鎖して皿かを開放し、高圧安水弁を開放し、装炭車
用地上集塵ブロワ−を起動する。

上昇管縁継ぎ完了信号、高圧安水弁開放完了信号、装炭
車用地上集塵ブロワ−起動完了信号が入力されると、中
央制御部（１０）は装炭車（２）に対し装入蓋開放指令
、炉上昂除指令、集塵用接続ダク［・前進指令、装炭車
上用地集塵ブロワ−起動指令を発信し、装入口蓋取装置
を作動して装入蓋を開放し、炉上クリーナーを起動し、
集塵用接続ダクトを接続し、装炭車用地上集塵ブロワ−
を起動する。

装入蓋開放完了信号、集塵用接続ダクト接続完了信号、
装炭車用地上集塵ブロワ−起動完了信号が入力されると
、中央制御部（１０）は装炭車（２）に装入フード下げ
指令を発信し、装入フードを装入口に装着する。装入フ
ード装着完了信号が入力されると、中央制御部（１０）
は装炭車（２）に装炭開始指令を発信し、テーブルフィ
ーダーが起動して装炭が開始される。所定量装炭した時
点で中央制御部（１０）から押出機（１）に対し均し小
蓋開放指令が発信され、押出機（１）の小Ｍ開閉装置を
作動して均し小蓋を開放すると共に、均しシュートを均
し口に装着する。　小蓋開放完了信号が押出機（１）か
ら入力され、かつ、装炭車（２）から均し開始信号が入
力されると、中央制御部（１０）から押出機（１）に対
し、均し作業開始指令を発信し、均しビームを往復動さ
せて均し作業を行う。

装炭車（２）から装炭終了信号が入力されると、中央制
御部（１０）は押出機（１）に均しビーム後退指令を発
信し、均しビームを後退せしめると共に、均しシュー１
〜を後退させる。この間に炉上掃除完了信号が入力され
ている。

押出機（１）から均し作業完了信号が入力されると、中
央制面部（１０）は押出ａ（１）に均し小Ｍ閉鎖指令を
、又、装炭車（２）に対し装入フード用げ指令を発信し
、均し小蓋を閉鎖し、又、装入フードを上昇せしめる。

装入フード上げ完了信号が入力されると、中央制御部（
１Ｇ）は装炭車（２）に装入蓋装着指令を発信し、装入
口蓋取装置を作動して装入蓋を装着する。

装入蓋装着完了信号が入力されると、中央制御部（１０
）は装炭車（２）に対し、装炭車用地上集塵ブロワ−停
止指令、接続ダクト後退指令を発信し、付帯設備制御部
（１３）に装炭車用地上集塵ブロワ−停止指令及び高圧
安水弁閉止指令を発信し、装炭車用地上集塵ブロワ−を
停止せしめ、接続ダクトを後退けしめると共に、装炭車
用地上集塵ブロワ−を停止せしめ、高圧安水弁を閉止す
る。

装炭車用地上集塵ブロワ−停止完了信号、接続ダクト後
退完了信号、装炭車用地上集塵ブロワ−停止信号、高圧
安水弁閉止信号が入力されると、中央制御部（１０）は
装炭車（２）に対し、受炭位置への走行指令を発信する
。

この問、押出機（１）、ガイド車（３）、消火車（４）
は、中央制御部（１０）からの指令によって第２番目の
窯出窓の窯出作業を行っている。

以上の繰返しによりコークス炉各作業機械の自動制御が
行われる。

なお、上記は湿式消火の場合の消火車、湿炭装入法の場
合の装炭車使用時の自動制御について述べたが、湿式消
火に代えコークス乾式消火法採用時のパケット台車、湿
炭装入に代え予熱炭装入法採用時のサーモチャージ方式
のラリ−カー、プレカーボン方式のバギーカー使用時は
、作業プログラムが変更されるだけで、基本的には消火
車、装炭車の場合と異なるところはない。

又、上記実施例においてはコークス炉の全移動機械に実
施した場合について説明したが、消火車等単独の移動機
械に実施することもできる。

発明の効果 この発明は、上記のごとく、コークス炉移動機械の全作
業工程にわたり撚り合せ対型誘導無線線路を配設し、絶
対番地検出方式による連続位置検出機構により移動機械
の絶対番地位置を連続的に検出すると共に、各情報の伝
送を行うため、誘導輪回転方式のごとく機械的接触機前
を全く必要とせず、例えばＩ　ｃｔｎごとの位置を正確
に検知することができ、滑り等による誤差を生じること
がない。

しかも、無接触検知ではあるが、上下左右３００ｍｍに
及ぶ相対位置の変化にも十分対処し得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は位相形絶対番地検出方式の原理を示す説明図、第３図
（イ）〜（ハ）は連続位置検出方式の原理を示す説明図
、第４図は連続位置検出装置のブロック図、第５図は各
移動機械の作業プログラムのブロック図である。 １・・・押出機、　　２・・・装炭車、　　３・・・ガ
イド車、４・・・消火車、　　６・・・中央制御装置、
１・・・位置検出部、　　８・・・データ送受信部、９
・・・通信制御部、　１０・・・中央制御部、１１・・
・操作卓、　１２・・・プリンター、１３・・・付帯設
備制御部、　１４・・・車上送受信部、１５・・・アン
テナ、　１６・・・付帯設備制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コークス炉移動機械を位置情報、速度情報、作業窯情報
   等に基づき自動制御する方法において、移動機械の作業
   工程にわたってデータ伝送を併せて行い得る撚り合わせ
   対型誘導無線線路を配設し、絶対番地検出方式による連
   続位置検出機構により移動機械の絶対番地位置を連続的
   に検出すると共に、作業情報、速度情報、作業窯情報等
   の情報を伝送することを特徴とするコークス炉移動機械
   の自動制御方法。