PLC和變頻器控制的氧槍升降系統(tǒng)

為提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，便于維修人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和判別故障，我們充分利用PLC的功能，由PLC對(duì)氧槍升降小車(chē)的絕對(duì)位置進(jìn)行狀態(tài)數(shù)碼顯示，以便對(duì)氧槍的整個(gè)行程進(jìn)行監(jiān)控。

　　2.3 張力檢測(cè)

　　氧槍在上下升降的過(guò)程中，必須要保證鋼絲繩的壓力一直處于正常狀態(tài)，因此我們專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一套鋼絲繩的張力檢測(cè)系統(tǒng)，它由兩個(gè)壓力傳感器和張力顯示儀來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。在氧槍的運(yùn)行過(guò)程中，壓力傳感器始終輸出標(biāo)準(zhǔn)的毫伏信號(hào)，并分別送至相應(yīng)的張力顯示儀，張力顯示儀將這個(gè)信號(hào)在內(nèi)部轉(zhuǎn)換成實(shí)際重量信號(hào)，與內(nèi)部設(shè)定值進(jìn)行比較，輸出一個(gè)鋼絲繩壓力正?；虍惓５男盘?hào)給PLC參與聯(lián)鎖控制;同時(shí)為便于日常點(diǎn)檢和維護(hù)，鋼絲繩的實(shí)際重量在張力顯示儀上進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。信號(hào)監(jiān)控為：該值超過(guò)6.7 t即為過(guò)負(fù)荷，低于1.4 t即為鋼絲繩松弛。當(dāng)兩個(gè)壓力傳感器，任何一個(gè)高于或低于極限即為故障條件。當(dāng)鋼絲繩壓力發(fā)生報(bào)警時(shí)，則氧槍將不能再進(jìn)行下降操作，操作者必須到現(xiàn)場(chǎng)將氧槍以低速提升至“待機(jī)位置”，并在CRT操作畫(huà)面及現(xiàn)場(chǎng)操作箱上同步顯示鋼絲繩張力報(bào)警信號(hào)。

　　2.4 緊急控制

　　(1)自動(dòng)緊急提升。當(dāng)生產(chǎn)中發(fā)生緊急情況，如氧槍冷卻水流量異常、OG風(fēng)機(jī)跳閘、系統(tǒng)被中斷或氧氣流量低等報(bào)警時(shí)，氧槍將被自動(dòng)提升至待機(jī)位Hl點(diǎn)。電氣緊急提升裝置以最大加速度上升至最大速度。

　　(2)氣動(dòng)緊急提升。氣動(dòng)緊急系統(tǒng)包括一個(gè)進(jìn)氣管道輸氣給緊急電動(dòng)機(jī)。此管道由電磁閥開(kāi)斷，主進(jìn)氣管道上裝有一壓力監(jiān)控器，在儲(chǔ)存緩沖箱上進(jìn)行壓力監(jiān)視。當(dāng)轉(zhuǎn)爐在吹煉情況下，設(shè)備突然發(fā)生異常緊急情況時(shí)，操作工按下中央操作臺(tái)或現(xiàn)場(chǎng)操作箱上的“緊急提升”按鈕，氣動(dòng)系統(tǒng)由電磁閥打開(kāi)，氣動(dòng)電動(dòng)機(jī)立即運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)直流制動(dòng)裝置(DC220v制動(dòng)電源由UPS供電)將同時(shí)打開(kāi)，氧槍立即以最高速度提升至待機(jī)位H1點(diǎn)，并在中央操作臺(tái)上顯示緊急提升的報(bào)警信號(hào)。

　　2.5 與其他系統(tǒng)的信息交換

　　(1)與傾動(dòng)系統(tǒng)之問(wèn)的聯(lián)鎖。當(dāng)氧槍位置高于待機(jī)位H1點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)爐可以?xún)A動(dòng);同理，當(dāng)轉(zhuǎn)爐不在垂直位置時(shí)，氧槍不可以下降，但可以在待機(jī)位

　　H1點(diǎn)以上提升。

　　(2)與OG系統(tǒng)之間的聯(lián)鎖。轉(zhuǎn)爐煙罩不在工作位時(shí)，氧槍不允許下降;當(dāng)氧氣流量低時(shí)，氧槍將緊急提升;當(dāng)OG系統(tǒng)發(fā)出緊急停止信號(hào)時(shí)，氧槍也將緊急提升。

　　(3)與上底吹系統(tǒng)的聯(lián)鎖。當(dāng)上底吹系統(tǒng)發(fā)出吹煉開(kāi)始/結(jié)束的信號(hào)后，氧槍開(kāi)始按系統(tǒng)設(shè)定的位置進(jìn)行上下升降;當(dāng)上底吹系統(tǒng)發(fā)出吹煉調(diào)整信號(hào)時(shí)，氧槍根據(jù)吹煉情況自動(dòng)調(diào)整吹煉位置;當(dāng)吹煉過(guò)程中，氧氣的消耗量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，氧槍自動(dòng)提升至待機(jī)位;當(dāng)氧氣流量低或吹煉系統(tǒng)發(fā)生緊急情況時(shí)，氧槍將緊急提升。同時(shí)氧槍在吹煉時(shí)，當(dāng)本體PLC控制的氧槍冷卻水發(fā)出流量低報(bào)警信號(hào)時(shí)，氧槍也會(huì)緊急提升;當(dāng)氧槍更換臺(tái)車(chē)不在工作位時(shí)，氧槍也不允許升降等。

　　3 定位控制的實(shí)現(xiàn)方法

　　氧槍升降小車(chē)是由交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)卷?yè)P(yáng)裝置，帶動(dòng)升降小車(chē)在固有軌道中作往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)由于高溫、多塵等原因環(huán)境惡劣，用限位開(kāi)關(guān)等來(lái)實(shí)現(xiàn)定位，其安裝困難，易損壞，可靠性差，一旦失控將撞壞生產(chǎn)機(jī)械，影響正常作業(yè)。因此我們采用在氧槍傳動(dòng)機(jī)構(gòu)低速軸上安裝TA4470Nl同步發(fā)送器，由同步發(fā)送器輸出位置信號(hào)發(fā)送至安裝在PLC柜中的TA4440N110同步凸輪控制器組合使用來(lái)進(jìn)行定位，效果良好。

　　定位系統(tǒng)示意圖如圖4所示。

　　如上圖所示，氧槍升降小車(chē)的位置檢測(cè)主要由TA4470N1同步發(fā)送器、TA4440N110同步凸輪控制器和PLC來(lái)完成，同時(shí)配備必要的上下極限限位、校準(zhǔn)位接近開(kāi)關(guān)和反映氧槍升降小車(chē)初始位的限位開(kāi)關(guān)來(lái)共同組成一套完整的氧槍定位系統(tǒng)。

　　當(dāng)氧槍在進(jìn)行升降運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)低速軸上的同步發(fā)送器不斷進(jìn)行高速計(jì)數(shù)，將同步檢測(cè)到的機(jī)械位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并將它連接至同步凸輪控制器，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)和內(nèi)部設(shè)定值進(jìn)行比較。計(jì)數(shù)值與預(yù)定值的比較是由TA4440N110同步凸輪控制器內(nèi)部完成，控制器具有失電數(shù)據(jù)保持，這樣氧槍升降小車(chē)在任意狀態(tài)控制器都能一一跟蹤，同時(shí)為確保定位準(zhǔn)確性，在待機(jī)位到吹煉開(kāi)始位之間安裝一個(gè)校準(zhǔn)位接近開(kāi)關(guān)，當(dāng)氧槍升降小車(chē)的每一次循環(huán)都經(jīng)過(guò)該信號(hào)對(duì)控制器強(qiáng)行復(fù)位，從而消除計(jì)數(shù)積累誤差。