一种新型的转炉氧枪控制网络的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型的转炉氧枪控制网络，是基于并行的DP网络在氧枪控制网络上的成功实用，该控制网络采用Profibus?DP网络控制模型，氧枪网络通过光纤及光纤数据链路模块，作为转炉本体网络系统的一个从站存在于本体PLC及电气传动设备的网络末端，主要检测元器件为多圈绝对值编码器，是安装在氧枪传动设备升降电机减速机轴承上测量氧枪绝对高度的精密检测仪器。双枪的编码器独立运行在各自的网络线路上，其中数据链路模块采用西门子OLM模块。该实用新型在生产过程中，南、北枪网络独立运行，消除了生产枪和备用枪的相互制约，当网络中断时，可以在几分钟内快速切换氧枪恢复生产，不对转炉的生产节奏造成重大影响。
【专利说明】
一种新型的转炉氧枪控制网络
技术领域
[0001]本实用新型涉及冶金行业转炉炼钢控制系统中氧枪远程控制方案的基础网络技术领域，特别涉及一种新型的转炉氧枪控制网络。
【背景技术】
[0002]氧枪网络是采用PR0FIBUS-DP现场总线协议，该通讯方式是基于实现串行多节点数字通信的网络系统，传统设计控制网络图如附图1所示，氧枪网络通过光纤及光学链路模块，作为转炉本体网络系统的一个从站存在于本体PLC及电气传动设备变频器的网络末端，主要检测元器件编码器分别安装在南、北氧枪相应的电机减速机轴承上。
[0003]转炉南枪、北枪双枪存在，一备一用，传统的远程网络是PR0FBUS串行控制方式，串行的DP网络优点在于可带多台设备，但在恶劣的高空工作环境中，如强烈的机械振动，高温、腐蚀性灰尘浸蚀等，常易导致整线网络瘫痪，双枪、及其它网络上设备相互关联太过依赖整线网络状态的好坏，当其中一根枪网络上出现故障时，整个网络上设备都不能动;再则转炉氧枪是检修率较高的设备之一，当其中一根枪须要检修时必须要考虑另一支枪的使用情况，设备的相互独立性不强，给生产造成极大的被动影响。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，打破传统的DP网络串接控制方式，提供一种新型的转炉氧枪控制网络，提出并行DP多络控制方案，实现两根枪的网络控制相互独立出来，达到双枪相互不关联，不因故障或检修时相互节约，影响生产的进行，真正实现备用枪检修，生产枪工作的目的。
[0005]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
[0006]一种新型的转炉氧枪控制网络，所述转炉氧枪控制网络包括PLC可编程逻辑控制器、变频器、OLMl、0LM2、0LM3以及南、北枪编码器。
[0007]所述PLC可编程逻辑控制，用于其内部存储程序、执行逻辑运算的面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制转炉氧枪控制网络的运行；
[0008]所述南、北枪编码器，设置于南、北氧枪相应的电机减速机轴承上，用于检测南、北氧枪高度位置；
[0009]所述变频器，用于控制南、北氧枪的传动；
[0010]所述0LM1、0LM2以及0LM3，用于光电信号转换及信号传输；
[0011]所述南、北枪编码器分别与所述0LM1、0LM3连接，所述PLC可编程逻辑控制器与所述变频器连接，所述变频器连接再与所述0LM2连接；
[0012]所述OLM通过光缆分别与所述OLMl、0LM3连接。
[0013]进一步地，所述南、北枪编码器通过DP线缆分别与所述0LM1、0LM3连接，所述变频器通过DP线缆与所述0LM2连接。
[0014]进一步地，所述OLMl、0LM2以及0LM3均采用SIMENES6GK1503-3CB00 PR0FIBUS0LM/G12光纤链路模块，包括I个RS485接口和2个玻璃-FOC接口。
[0015]进一步地，所述南、北枪编码器以及所述0LM1、0LM3的安装地点位于高空平台。
[0016]进一步地，所述PLC可编程逻辑控制器、所述变频器以及所述0LM2的安装地点位于地面电气室或转炉平台电气室。
[0017]进一步地，所述南、北枪编码器为多圈绝对值编码器。
[0018]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0019]1、在生产过程中，当网络中断时，可以在几分钟内快速切换氧枪恢复生产，不对转炉的生产节奏造成重大影响。
[0020]2、南、北枪网络独立运行，消除了生产枪和备用枪的相互制约，故障枪可随时检修。
[0021]3、减轻了技术人员高频率维护的强度，解放了劳动力。
[0022]4、为转炉快节奏生产提供了保障。
【附图说明】
[0023]图1是现有技术中传统氧枪设计控制网络图；
[0024]图2是本实用新型公开的转炉氧枪控制网络的原理图；
[0025]图3是Profibus的通信介质访问控制方式特性描述图；
[0026]图4是本实用新型公开的转炉氧枪控制网络中0LM2单元的功能描述图。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0028]实施例
[0029]本实用新型打破传统的DP网络串接控制方式，提出基于并行DP多路控制方案的新转炉氧枪控制网络。
[0030]地面电气室或转炉平台电气室至50米氧枪平台通讯线路行走距离约250米，超过了 DP网络的稳定性通讯要求，需增敷光纤，南、北氧枪的控制网络分开独立运行在各自的网线上，使两枪的关联相互脱离。
[0031]改造方案模型为附图2所示，图2是本实施例中转炉氧枪控制网络的原理图，其为并行网络控制模型。
[0032 ] 一种新型的转炉氧枪控制网络，其特征在于，所述转炉氧枪控制网络包括PLC可编程逻辑控制器、变频器、0LM1、0LM2、0LM3以及南、北枪编码器，其各个部件的连接关系如下:
[0033]南、北枪编码器通过DP线缆分别与所述0LM1、0LM3连接，所述变频器通过DP线缆与所述0LM2连接。
[0034]其中，PLC可编程逻辑控制(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算的面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制转炉氧枪控制网络的运行。
[0035]其中，南、北枪编码器为多圈绝对值编码器。设置于南、北氧枪相应的电机减速机轴承上，用于检测南、北氧枪高度位置。
[0036]其中，变频器，用于控制南、北氧枪的传动。
[0037]OLMl、0LM2以及0LM3，均为(Optical Link Module)光纤连接模块，用于光电信号转换及信号传输。
[0038]其中，0LM2单元采用S頂ENES6GK1503-3CB00 PROFIBUS 0LM/G12光纤链路模块，I个RS485接口和2个玻璃-FOC接口(4个BFOC-插口)用于标准距离可达2850米，带信号。正好符合现场要求，功能描述如附图4所示。
[0039]南、北枪编码器以及所述OLMl、0LM3的安装地点位于高空平台。PLC可编程逻辑控制器、所述变频器以及所述0LM2的安装地点位于地面电气室或转炉平台电气室。
[0040]氧枪的网络故障发生点多在南、北枪编码器、0LM1、0LM3以及50米氧枪平台OLMl和OLM 3分别到南北枪编码器的DP线缆，此方案能在氧枪网络故障时快速实现备用枪与故障枪的切换，生产、检修相互独立，两不耽误，为快节奏生产提供保障。
[0041]氧枪网络是采用PR0FIBUS-DP现场总线协议，该通讯方式是基于实现串行多节点数字通信的网络系统。
[0042]Profibus以IS0/0SI模型为基础，取其物理层和数据链路层。DP线缆使用统一的总线访问协议，可通过数据链路模块，使系统很方便地集成到皿型网络。
[0043]DP有两种传输技术:一种是RS-485，采用屏蔽双绞线，拓扑结构为总线型，通信速率为9.6kbps/1200m，12Mbps/100m，每段最多节点数为32，不支持总线供电和本安；另一种是采用光纤，用于电磁兼容性要求高和长距离要求的场合。
[0044]Profibus的通信介质访问控制方式为分布式令牌方式。主节点之间为令牌环传递方式，主节点与从节点之间为主从轮询方式。当主节点得到令牌后，允许它在一定的时间内与从节点和/或其它主节点通信。令牌在所有主节点中循环一周的最长时间TTR(设定周期)是事先预定的，决定了各主节点的令牌具体保持时间的长短。主节点之间传输数据必须保证在事先定义的时间间隔内主节点有充足的时间完成通信任务，主节点与从节点之间的数据交换要尽可能快且简单，地完成数据的实时传输。按这种方式，完成周期性与非周期性的数据交换。
[0045]综上所述，本实用新型提出的新型转炉氧枪控制网络打破传统的DP网络串接控制方式，提出并行DP多络控制方案，实现两根枪的网络控制相互独立出来，达到双枪相互不关联，南、北枪网络独立运行，消除了生产枪和备用枪的相互制约，故障枪可随时检修，不因故障或检修时相互节约而影响生产的进行，真正实现备用枪检修，生产枪工作的目的，为转炉快节奏生产提供了保障。
[0046]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型的转炉氧枪控制网络，其特征在于，所述转炉氧枪控制网络包括PLC可编程逻辑控制器、变频器、OLMl、0LM2、0LM3以及南、北枪编码器； 所述PLC可编程逻辑控制，用于其内部存储程序、执行逻辑运算的面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制转炉氧枪控制网络的运行； 所述南、北枪编码器，设置于南、北氧枪相应的电机减速机轴承上，用于检测南、北氧枪高度位置； 所述变频器，用于控制南、北氧枪的传动； 所述0LM1、0LM2以及0LM3，用于光电信号转换及信号传输； 所述南、北枪编码器分别与所述0LM1、0LM3连接，所述PLC可编程逻辑控制器与所述变频器连接，所述变频器连接再与所述0LM2连接； 所述0LM2通过光缆分别与所述OLMl、0LM3连接。2.根据权利要求1所述的一种新型的转炉氧枪控制网络，其特征在于， 所述南、北枪编码器通过DP线缆分别与所述0LM1、0LM3连接，所述变频器通过DP线缆与所述0LM2连接。3.根据权利要求1所述的一种新型的转炉氧枪控制网络，其特征在于， 所述0LM1、0LM2以及0LM3均采用S頂ENES 6GK1503-3CB00PR0FIBUS0LM/G12光纤链路模块，包括I个RS485接口和2个玻璃-FOC接口。4.根据权利要求1所述的一种新型的转炉氧枪控制网络，其特征在于，所述南、北枪编码器以及所述OLMl、0LM3的安装地点位于高空平台。5.根据权利要求1所述的一种新型的转炉氧枪控制网络，其特征在于，所述PLC可编程逻辑控制器、所述变频器以及所述0LM2的安装地点位于地面电气室或转炉平台电气室。6.根据权利要求1所述的一种新型的转炉氧枪控制网络，其特征在于，所述南、北枪编码器为多圈绝对值编码器。
【文档编号】G05B19/418GK205594432SQ201620250016
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】刘文勇, 安伟, 徐慧明, 喻向钢
【申请人】阳春新钢铁有限责任公司