PLC和變頻器控制的氧槍升降系統

為提高整個(gè)系統的可靠性，便于維修人員及時(shí)發(fā)現和判別故障，我們充分利用PLC的功能，由PLC對氧槍升降小車(chē)的絕對位置進(jìn)行狀態(tài)數碼顯示，以便對氧槍的整個(gè)行程進(jìn)行監控。

　　2.3 張力檢測

　　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)設計了一套鋼絲繩的張力檢測系統，它由兩個(gè)壓力傳感器和張力顯示儀來(lái)進(jìn)行監控。在氧槍的運行過(guò)程中，壓力傳感器始終輸出標準的毫伏信號，并分別送至相應的張力顯示儀，張力顯示儀將這個(gè)信號在內部轉換成實(shí)際重量信號，與內部設定值進(jìn)行比較，輸出一個(gè)鋼絲繩壓力正?；虍惓５男盘柦oPLC參與聯(lián)鎖控制;同時(shí)為便于日常點(diǎn)檢和維護，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。信號監控為：該值超過(guò)6.7 t即為過(guò)負荷，低于1.4 t即為鋼絲繩松弛。當兩個(gè)壓力傳感器，任何一個(gè)高于或低于極限即為故障條件。當鋼絲繩壓力發(fā)生報警時(shí)，則氧槍將不能再進(jìn)行下降操作，操作者必須到現場(chǎng)將氧槍以低速提升至“待機位置”，并在CRT操作畫(huà)面及現場(chǎng)操作箱上同步顯示鋼絲繩張力報警信號。

　　2.4 緊急控制

　　(1)自動(dòng)緊急提升。當生產(chǎn)中發(fā)生緊急情況，如氧槍冷卻水流量異常、OG風(fēng)機跳閘、系統被中斷或氧氣流量低等報警時(shí)，氧槍將被自動(dòng)提升至待機位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)緊急系統包括一個(gè)進(jìn)氣管道輸氣給緊急電動(dòng)機。此管道由電磁閥開(kāi)斷，主進(jìn)氣管道上裝有一壓力監控器，在儲存緩沖箱上進(jìn)行壓力監視。當轉爐在吹煉情況下，設備突然發(fā)生異常緊急情況時(shí)，操作工按下中央操作臺或現場(chǎng)操作箱上的“緊急提升”按鈕，氣動(dòng)系統由電磁閥打開(kāi)，氣動(dòng)電動(dòng)機立即運轉，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位H1點(diǎn)，并在中央操作臺上顯示緊急提升的報警信號。

　　2.5 與其他系統的信息交換

　　(1)與傾動(dòng)系統之問(wèn)的聯(lián)鎖。當氧槍位置高于待機位H1點(diǎn)時(shí)，轉爐可以?xún)A動(dòng);同理，當轉爐不在垂直位置時(shí)，氧槍不可以下降，但可以在待機位

　　H1點(diǎn)以上提升。

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

　　(3)與上底吹系統的聯(lián)鎖。當上底吹系統發(fā)出吹煉開(kāi)始/結束的信號后，氧槍開(kāi)始按系統設定的位置進(jìn)行上下升降;當上底吹系統發(fā)出吹煉調整信號時(shí)，氧槍根據吹煉情況自動(dòng)調整吹煉位置;當吹煉過(guò)程中，氧氣的消耗量達到設定值時(shí)，氧槍自動(dòng)提升至待機位;當氧氣流量低或吹煉系統發(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)，當本體PLC控制的氧槍冷卻水發(fā)出流量低報警信號時(shí)，氧槍也會(huì )緊急提升;當氧槍更換臺車(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)現方法

　　氧槍升降小車(chē)是由交流電動(dòng)機拖動(dòng)卷?yè)P裝置，帶動(dòng)升降小車(chē)在固有軌道中作往復直線(xiàn)運動(dòng)，現場(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)機械，影響正常作業(yè)。因此我們采用在氧槍傳動(dòng)機構低速軸上安裝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。

　　當氧槍在進(jìn)行升降運行時(shí)，電動(dòng)機低速軸上的同步發(fā)送器不斷進(jìn)行高速計數，將同步檢測到的機械位置轉變?yōu)殡娦盘?，并將它連接至同步凸輪控制器，轉換為數字信號和內部設定值進(jìn)行比較。計數值與預定值的比較是由TA4440N110同步凸輪控制器內部完成，控制器具有失電數據保持，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)為確保定位準確性，在待機位到吹煉開(kāi)始位之間安裝一個(gè)校準位接近開(kāi)關(guān)，當氧槍升降小車(chē)的每一次循環(huán)都經(jīng)過(guò)該信號對控制器強行復位，從而消除計數積累誤差。