一种氧枪装置的定位控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金行业转炉炼钢领域，尤其涉及一种氧枪装置的定位控制系统。
【背景技术】
[0002]转炉炼钢过程是不断向转炉内吹氧冶炼的化学反应过程。吹炼时要求氧枪装置下到炉内距熔池液面一定高度，并随冶炼时间及钢种变化进行位置调整，氧枪装置的枪位不准将直接影响炼钢过程中的脱碳、造渣、升温以及溅渣护炉工艺，进而导致造成炼钢命中率低，吹炼过程难以平稳。
[0003]随着矢量控制和力矩控制在交流变频器控制中广泛，现有氧枪装置传动系统多采用带编码器的变频器进行矢量控制，但是发明人在具体应用过程中发现，现有氧枪装置传动系统在低速控制中最低只能在1Hz左右，因此，现有氧枪装置传动系统在接近目标位置时的定位精度不高，进而影响了吹炼过程的平稳度。
【发明内容】
[0004]本发明实施例通过提供一种氧枪装置的定位控制系统，解决了现有氧枪装置传动系统在接近目标位置时定位精度不高的技术问题，保证了氧枪装置定位的全程精准性。
[0005]本发明实施例提供的一种氧枪装置的定位控制系统，包括:变频器，位置编码器，可编程逻辑控制器，氧枪电机；
[0006]所述位置编码器，用于在所述氧枪电机带动所述氧枪装置进行运动过程中，实时检测所述氧枪装置的枪位检测值并传回给所述可编程逻辑控制器；
[0007]所述可编程逻辑控制器，用于根据当前枪位设定值与所述枪位检测值生成与当前枪位差适配的速度控制指令和启停指令并发送给所述变频器；
[0008]所述变频器，用于至少根据所述速度控制指令与所述启停指令控制所述氧枪电机，使得所述氧枪电机带动所述氧枪装置继续运动至所述当前枪位设定值对应的枪位。
[0009]优选的，所述定位控制系统还包括:安装在所述氧枪电机上的速度编码器，所述速度编码器的速度数据输出端接入所述变频器；
[0010]其中，所述速度编码器，用于实时监测所述氧枪电机的实际运行速度并传回给所述变频器；
[0011]其中，所述变频器，用于根据所述速度控制指令与所述实际运行速度共同计算出所述变频器的输出频率和输出转矩，所述氧枪电机按照所述输出频率和所述输出转矩进行运转。
[0012]优选的，所述定位控制系统还包括至少一台操作站，所述操作站与所述可编程逻辑控制器连接，
[0013]其中，所述操作站，用于从所述可编程逻辑控制器获取所述氧枪装置和所述氧枪电机的实时数据，其中，所述实时数据用于所述操作站进行存储、分析、显示中的一种或多种；
[0014]其中，所述操作站，还用于采集用户的操控动作给所述可编程逻辑控制器，使得所述可编程逻辑控制器响应所述操控动作对应的操控控制指令，以控制所述氧枪电机运转。
[0015]优选的，所述可编程逻辑控制器包括PLC主机架，所述PLC主机架包括:主机架CPU和第一通讯模板；
[0016]所述主机架CPU依次通过所述第一通讯模板和交换机连接至所述操作站，使得所述操作站与所述可编程逻辑控制器连接。
[0017]优选的，所述位置编码器安装在所述氧枪装置的卷扬滚筒上，所述位置编码器的位置数据输出端连接至所述主机架CPU，使得所述位置编码器实时监测到所述枪位检测值并传回至所述可编程逻辑控制器的所述主机架CPU中。
[0018]优选的，所述可编程逻辑控制器还包括:第二通讯模板，所述位置数据输出端通过所述第二通讯模板接入所述主机架CPU。
[0019]优选的，所述变频器通过所述第二通信模板接入所述主机架CPU，其中，所述速度控制指令和所述启停指令通过所述第二通信模板发送至所述变频器。
[0020]本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0021]1、由于采用了枪位检测值和当前枪位设定值运算出在不同枪位差应发给变频器的速度控制指令和启停指令，变频器至少基于速度控制指令控制氧枪电机的转速和转矩，变频器执行启停指令，来控制氧枪电机何时开始运转，以及在到达当前枪位设定值时控制氧枪电机停止运转。由此，实现对氧枪电机的控制为PLC的逻辑控制与变频器的矢量控制相结合，使得让氧枪装置能够在运动过程中按照非线性斜率动作，即使在减速运行时也能够以保证氧枪装置稳定快速到达设定的枪位位置，解决了现有氧枪装置传动系统在接近目标位置时定位精度不高的技术问题。进而保证了氧枪装置定位的全程精准性，进而消除了转炉在冶炼过程中氧枪装置定位精度不高所带来的影响，吹炼过程中的平稳度提高了。
[0022]2、由于安装在氧枪电机上的速度编码器检测氧枪电机的实际运行速度返回给变频器，从而变频器输出给氧枪电机的输出频率和输出转矩与氧枪电机的实际运行速度相关，更符合实际情况，因此能够进一步提高氧枪装置的定位精度，能将定位精度控制在2cm左右，远远高于现有10cm。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]图1为本发明实施例定位控制系统的控制示意图；
[0025]图2为本发明实施例定位控制系统的网络连接示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了解决现有氧枪装置传动系统在接近目标位置时定位精度不高的技术问题，本发明实施例提供了一种氧枪装置的定位控制系统，总体思路如下:
[0027]通过位置编码器将实时检测到的枪位检测值传回可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器经过逻辑计算向变频器发出启停指令和速度控制指令。然后变频器作为驱动侧按照可编程逻辑控制器的指令将固定交流电源转变为频率变化、具有一定转矩的电能传给氧枪电机。氧枪电机再带动氧枪装置进行运动，以最快最稳定的方式到达每个枪位设定值对应的枪位。
[0028]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]参考图1和图2所示，本发明实施例提供的一种氧枪装置5的定位控制系统，包括:变频器1，位置编码器2，可编程逻辑控制器3，氧枪电机4。
[0030]在氧枪电机4带动氧枪装置5进行运动过程中，位置编码器2实时检测氧枪装置5的枪位检测值并传回给可编程逻辑控制器3，可编程逻辑控制器3根据当前的枪位设定值与枪位检测值运算出当前的枪位差对应的速度控制指令和启停指令后发送给变频器I ;变频器I至少基于速度控制指令和启停指令控制氧枪电机4，使得氧枪电机4带动氧枪装置5继续运动至当前的枪位设定值对应的枪位。
[0031]通过上述可编程逻辑控制器3，需要根据生产工艺要求获取吹氧冶炼过程中的每个枪位设定值，则可编程逻辑控制器3将位置编码器2当前传回的枪位检测值与当前的枪位设定值计算出枪位差，具体的，枪位差=枪位检测值减去枪位设定值的绝对值。接着，可编程逻辑控制器3根据计算出枪位差确定氧枪装置5所需运行速度，并对应生成所需运行速度对应的速度控制指令以及启停指令，则变频器I根据速度控制指令给定对氧枪电机4的输出频率和输出转矩，则氧枪电机4按照变频器I给定的输出频率和输出转矩转动，带动氧枪装置5快速稳定的以指令中的速度定位到当前枪位设定值。并且变频器I按照启停指令启动氧枪电机4的运转和停止氧枪电机4的运转。
[0032]具体的，为了实现氧枪装置5的升降运动，氧枪装置5包括有升降装置，用于将氧枪电机4的旋转转换成氧枪装置5的垂直位移，升降装置包含了卷扬滚筒、钢丝绳、制动器和牵引小车等，具体的，升降装置的构造可以参考现有技术，本文不进行限定。
[0033]进一步，所述定位控制系统还包括安装在氧枪电机4上的速度编码器6，速度编码器6用于实时监测氧枪电机4的实际运行速度并传回给变频器I。则变频器I基于速度控制指令与氧枪电机4的实际运行速度共同计