一種用于爐窯自動上料裝置及控制方法專利技術交底書

技術交底書1、名稱一種用于爐窯自動上料裝置及控制方法2、所屬技術領域電氣控制3、現(xiàn)有技術在鋼鐵企業(yè)中，上料系統(tǒng)是爐窯不可缺少的部分，爐窯上料的形式主要有料車卷揚上料和傳輸帶上料兩鐘。卷揚料車上料機構結構緊奏、占地面積小，在用較普遍。其工作流程為：啟動載料小車的上升信號后，卷揚電機控制載料小車低速運行約5s,載料小車上升速度由低速變高速，到頂前約5s載料小車速度由高速變低速，載料小車到頂卸料時間約6s；返程到底3s后開始啟動混料皮帶下料，料滿后開始第二個周期過程。傳統(tǒng)爐窯上料電控系統(tǒng)由凸輪控制器、plc、變頻器以及傳感器構成。在實際運行中存在如下問題，在上料時采用行程開關進行位置檢測，依靠凸輪控制器控制運行，在灰塵多的石灰生產(chǎn)現(xiàn)場，高濃度的灰塵往往造成主令開關和行程開關的接點閉合后接觸不良；機械部分長期在惡劣環(huán)境下運轉，造成機械運轉部分損壞，常導致上料小車失速脫軌、坐底、入窯等事故，輕則損毀設備、影響產(chǎn)量，重則造成人身傷；另系統(tǒng)采用超聲波和雷達料位計監(jiān)控爐窯內(nèi)部料位雖可做到測量精度高，動態(tài)響應快。但在實際使用過程中常遇到噪聲、電網(wǎng)電壓波動、大功率電機啟停、電磁感應以及突然斷電、輸入線等干擾，致使料位儀在程序執(zhí)行過程中失控。為了提高料位檢測質量，需在硬件上采取抗干擾措施，各信號線加光電隔離，控制箱加抗干擾抑制器，又相應增加了投資。4、發(fā)明的目的采用計算機控制系統(tǒng)，對爐窯原料進料的稱量、裝料、上料、布料、料位檢測進行自動控制，確保爐窯上料安全順行。o5、技術方案爐窯石灰石上料（見圖4上料示意圖）由稱量料斗WT101、卷揚機M103、料倉、旋轉布料器EV130、料盅EV122、料位探尺儀M140,二個液動閘門EV101、EV121組成，控制主要有卷揚機M103的控制、旋轉布料器EV130的控制、料位探尺M140控制三部分組成。5.1卷揚機的控制小車運行軌跡上設置超低位見圖4ZSLL112，下停車位ZSL111，下減速位ZSL115（圖1小車定位智能主令控制器發(fā)出），上減速位ZSH116（圖1小車定位智能主令控制器發(fā)出），高停車位ZSH113以及超高限位ZSHH113。卷揚啟動時以40HZ的頻率上升直至上減速位ZSH116自動減速至10HZ至高停車ZSH113位停止，延時10秒左右使車內(nèi)的料倒完，接著小車自動以40HZ的速度下降至下減速位ZSL115速度頻率降至10HZ直至下停車位ZSL111。小車定位檢測由現(xiàn)場變送單元、連接電纜等主要部件組成?，F(xiàn)場變送單元結構由機座、傳動機構和旋轉編碼器組成;現(xiàn)場變送單元安裝在現(xiàn)場，與受控設備（小車卷揚電機）傳動軸鋼性連接，通過旋轉編碼器和連接電纜將現(xiàn)場小車位置信號送至主控單元，主控單元結構由可編程控制器、輸出繼電器、控制電源等組成，主控單元與現(xiàn)場檢測變送單元通過連接電纜連接，共同組成智能主令控制器,如圖1所示。通過旋轉在主令工作時，由受控設備通過現(xiàn)場檢測變送單元的傳動機構帶動編碼器一起旋轉，編碼器產(chǎn)生一系列位置碼并送到可編程序（plc）的輸入端，在）lc內(nèi)部進行數(shù)學運算處理，同時與操作面板中可調(diào)的設定參數(shù)相比較，分別在ZSH116（圖4）、ZSL115（圖4）二個位置發(fā)出相應的控制信號，也就是給定10HZ頻率（相當于8MA）,送變頻器AI2端口見圖1.1,進而達到控制卷揚馬達減速目的，直至停車位停下。5.2旋轉布料器的控制。旋轉布料器的轉動由液壓馬達驅動。旋轉布料器向窯內(nèi)卸料有6個不同的位置見圖2，由6個接近開關進行控制，每一個位置與下一個位置成60度,每個加料周期相當于向料車和旋轉布料器加六斗料量，共15t（即在窯內(nèi)鋪了一層料）。旋轉布料器首次向窯內(nèi)加料的第一個位置ZS131與料車卸到旋轉料斗的位置相同，料車將第二斗料卸到旋轉布料器內(nèi)EV130后，旋轉布料器便轉到下一個位置ZS132向窯內(nèi)加料，加料完后旋轉布料器便正轉300度轉到ZS131位置,待第三斗料卸到旋轉布料器內(nèi)EV130后，旋轉布料器便轉到下一個位置ZS133向窯內(nèi)加料，加料完后旋轉布料器便正轉240度轉到ZS131位置待第四斗料車卸料。同理第五斗和第六斗卸料原理一致。也就是料車向旋轉布料器卸料位置總是第一個加料位置，每加一斗料，由計數(shù)器和存儲設備將其記錄下來。在將旋轉布料器中的第六斗料卸到窯內(nèi)之后，整個加料系統(tǒng)須等待料位探測器M140發(fā)出新的加料周期指令，等待過程中，旋轉布料器、料車以及稱量料斗均應保持滿料。5.3.料位探尺控制窯頂設料位探測器M140（行程0?1.4m），其料位通過卷揚上的主令控制器顯示和控制。加完一批料后，料位探測器的重錘放下，當探到大于1.4m見圖3L處，圖4ZSL141燈亮主令給出低料信號，料位探測器的重錘提起繼續(xù)加料一次；當探到小于1.4m圖3H處，重錘落在料面上不提起，此時松繩信號（見圖3SW3）給出，圖4ZSH142燈亮主令給出高料位信號通知卷揚小車停止上料，隨著窯底出料，料面下降，當鋼絲繩繃緊時松繩開關通知卷揚繼續(xù)放繩，至再次松繩。這樣循環(huán)直到至滿行程，主令給出低料位L信號，此時料位探測器的重錘提起至0米圖3HH處，圖4ZSHH141燈亮允許系統(tǒng)加料，見圖3。整個料位探尺控制原理見圖3.1,圖3.2.另圖3.1SW1高高料位開關對應圖3HH0米高高料位；圖3.1SW2低料位開關對應圖3L1.4米低料位；圖3.1SW3繩松開關對應圖3H0-1.4米高料位。6、有益效果采用計算機控制系統(tǒng)，對爐窯原料進料的稱量、裝料、上料、布料、料位檢測進行自動控制，經(jīng)過長時間運行，用PLC程序和無觸點編碼器代替機械凸輪觸點的邏輯動作使運行更加可靠,料位計故障率為零，實現(xiàn)了料位的實時、準確檢測，并能及時、準確發(fā)出超限警報信號，提高了爐窯的產(chǎn)能，經(jīng)濟效益顯著。7、圖面說明小車定位變頻調(diào)速裝置廠Lr-IIIIn;主電機變頻器一中央控制器圖1卷揚控制系統(tǒng)圖11:rL\\.廣、]_JPF」L].LI+仇L：LL：SVVVF(ATV71HD30N4)4：?,/-I--I□■'■□:-I：圖1.1卷揚電機變頻器控制圖料車加料位置ZS133圖2旋轉布料器6點分布圖

圖3料位探尺控制圖j:j:B，卜呵H.-.0圖3.1料位探尺控制電氣原理圖LlLlL3L3CL\弋\L__L21L3_LIEL：?2L3=KT匚□?、■1YQ1■■■,YQ\YQ1￥QZYQ2\YQ>x圖3.2料位探尺控制電氣主回路原理圖「嚴L二OZSLL112OEVH1E1EVL1=.QEVHPP圖4爐窯上料工藝流程圖8、實施例a.1爐窯自動上料可選擇自動循環(huán)或手動循環(huán)模式。如果選擇了自動循環(huán)，將會通過點擊上位機屏幕上的相應鍵自動啟動/停止。如果選擇手動模式，操作人員將啟動每個馬達/或給每個電磁閥通電，注意互鎖。a.2在啟動石灰石裝料系統(tǒng)前稱量斗將預先用40－80mm的合適的石灰石裝料。石灰石稱量斗的低重觸點信號WAL101將啟動石灰石篩分供料系統(tǒng)給稱量斗供料。當稱量斗裝滿時，稱量高限信號WAH101將停止向稱量斗供料。a.3石灰石裝料循環(huán)是通過窯內(nèi)低料位信號ZSL141來啟動的。a.4料位儀M140移動到頂端位置ZSHH141,進入到保護套管。在整個裝料循環(huán)期間，料位探測棒將保持在這個位置。a.5啟動石灰石裝到料車的允許信號是來自下列觸點信號出現(xiàn)之后ZSL111－料車底部限位開關，料車一定是空的EVL121－石灰窯裝料密封閘門關限位EVL122－石灰窯小鐘關閉限位EVL101－石灰石稱量斗出口門關限位WAHH101－石灰石稱量斗裝到位信號ZS131－旋轉布料器的橫梁到達第一個裝料位置a.6沒有下列報警出現(xiàn)時，允許信號可以啟動向料車裝石灰石的順序。ZSH117－料車鋼絲繩松弛限位。a.7通過液壓電磁閥EV101打開石灰石稱量斗的門。限位開關EVH101指示完全打開。a.8向料車中卸石灰石要等3分鐘，這在定時器頁面可調(diào)整。a.9石灰石稱量斗閥門通過液壓電磁閥EV101來關閉。限位開關ZSL101指示完全關閉。a.10石灰石稱量斗準備再次被裝料，當WAL101信號出現(xiàn)時，將激活

石灰石的篩分供料系統(tǒng)，直到完全裝滿出現(xiàn)WAH101信號。a.ll通過電磁閥EV121打開窯頂裝料密封閘門，限位開關EVH121指示完全開到位。a.12通過變頻器控制用低速來啟動卷揚機M103a.13大約10秒鐘之后，通過變頻器控制，M103開始由低速向高速增加,切換時間可以通過計算機屏幕上的相應鍵調(diào)整。a.14當料車到達位置ZSH116時，M103由高速切換到低速。a.15當?shù)退龠\行的料車到達位置ZSH113時，將被停止。a.16向窯頂料倉卸下石灰石的等待時間：10秒，可通過鍵盤在定時器頁面進行調(diào)整a.17通過變頻器控制，M1703將以低速開始下降.a.18大約10秒鐘之后，通過變頻器，M103開始由低速向高速增加,切換時間可以通過鍵盤調(diào)整。a.19大約10秒鐘之后，通過電磁閥EV121關閉裝料密封閘門。限位開關ZSL121可指示完全關到位a.20當料車已經(jīng)到達位置ZSL115,M103由高速切換到低速a.21料車以低速下行，當?shù)竭_限位開關ZSL111位置時，將停止M703.a.22在料車的運行時間里，稱量斗同時又用石灰石進行裝料。稱量斗的低重信號WAL101將啟動篩分、供料系統(tǒng)，同樣稱量斗的高重信號WAH101將停止該系統(tǒng)。a.23允許信號EVL121表示石灰窯裝料密封閘門關閉，通過電磁閥EV122打開石灰窯小鐘。通過限位開關EVH122指示出完全開到位。a.24從窯頂旋轉布料器向窯內(nèi)卸料的等待時間20S，可通過鍵盤調(diào)整。第一車應卸在相應的限位開關ZS131處。a.25通過EV122關閉石灰窯的小鐘。通過限位開關EVL122來指示完全鎖閉。a.26通過電磁閥EV130定位旋轉布料器，直到相應限位開關ZS132的第二個卸料位置。a.27第二車像前面所描述的以同樣的順序和互鎖關系被裝到石灰窯。每一次向石灰窯的裝料，旋轉布料器都將通過電磁閥EV130分布在下一個相應于6個限位開關ZS131~ZS136的位置。a.28在進行6次裝料之后，旋轉布料器將再一次被定位在第一個卸料位置，相應的限位開關ZS131。在開始一個完整的6批裝料循環(huán)之前，料位探測儀M140對窯內(nèi)料位進行檢測。a.29向下啟動M140,降下探測棒。如果在整個下降階段，松繩開關ZSH142沒有反應，這意味著探測棒沒有碰到石灰石，因此窯內(nèi)石灰石料位仍很低。a.30向上啟動M740,提升探測棒，直到限位開關ZSHH141所指示的停止位置。a.31探測棒上升到位置ZSHH141后，系統(tǒng)準備再次向窯內(nèi)裝6料車石灰石，然后再用料位儀M140測量