一种高炉卷扬系统的防溜车装置及其料车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高炉卷扬系统的防溜车装置及其料车，属于高炉卷扬系统的附属装置领域。该高炉卷扬系统的防溜车装置，包括PLC系统，PLC系统包括输入端和输出端，还包括主令控制器、电机抱闸装置、编码器、卷扬变频器、变频器进线接触器；主令控制器和编码器与PLC系统输入端连接；电机抱闸装置和变频器进线接触器与PLC系统的输出端连接；卷扬变频器与PLC系统双向连接；该高炉卷扬系统的料车，包括电机、减速机和钢丝绳卷筒，还包括控制系统，控制系统为本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，可以避免因料车溜车造成的设备、安全事故，为高炉生产提供保证，制动快速高效，而且不会影响电机的后续使用。
【专利说明】一种高炉卷扬系统的防溜车装置及其料车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高炉卷扬系统的附属装置领域，更具体地说，涉及一种高炉卷扬系统的防溜车装置及其料车。
【背景技术】
[0002]高炉卷扬系统是高炉上料系统中主要环节之一，料车能否可靠运行不但直接影响高炉的生产，还将直接影响到设备和人身的安全。目前小型高炉卷扬系统一般采用电机通过减速机带动系统中的卷筒实现双料车的上、下往复运动。料车在斜桥上的运动分为六个阶段:从罐坑低频启动、出罐口加速至高频、高频稳定运行、快到炉顶减速至低频、低频运行倒料、停车制动。现有的控制方式为:与钢丝绳卷筒同轴旋转的编码器检测料车在斜桥上的运行位置，将不同位置的信号(在坑点；加速点；减速点；空、焦、矿车制动点；上限点)作为DI点反馈给PLC，PLC接收到位置信号后由模拟量输出AO模块将4 一 20mA信号发送给卷扬变频器，卷扬变频器通过输出频率Hz数的变化控制电机运行速度，实现料车的加、减速切换。整个过程中对电机抱闸的控制非常重要，料车启动打开抱闸、正常制动抱闸以及在运行过程中出现故障抱闸均设置了多种保护以确保料车的可靠运行。尽管对电机抱闸的控制设置了多种保护，但料车发生“溜车”的现象仍有发生，有的公司甚至发生过因为料车“溜车”而造成高炉停产一周的设备事故。
[0003]中国专利申请号:201220552848.1，申请日:2012年10月25日，发明创造名称为:高炉料车运送系统，该申请案公开了一种高炉料车运送系统，主要为了提供一种防止料车在运送过程中发生溜车，空车冲顶事故的高炉料车运送系统。该实用新型高炉料车运送系统，包括PLC控制器、与所述PLC控制器相连接的动力装置和传动装置以及料车斜轨，其中，所述传动装置包括设置在所述斜轨上方的顶轮和设置在所述斜轨下方的辊筒，所述辊筒连接的抱闸，以及设置在所述辊筒轴上的编码器，所述顶轮和所述辊筒通过钢丝绳连接，其中所述编码器连接所述PLC控制器，用于向所述PLC控制器输出检测信号。该实用新型在一定程度上防止了料车“溜车”和空车冲顶事故的发生，但由于其编码器偶尔会发生零点漂移造成系统控制发送错误信号的情况，从而还是会发生“溜车”的现象，制动不及时，最主要的是发生溜车装置时仅仅采用抱闸手段，对电机的损害比较大，影响电机和整个料车的使用寿命。
实用新型内容
[0004]1.实用新型要解决的技术问题
[0005]为了克服现有技术中料车会发生“溜车”的现象，制动不及时，最主要的是发生溜车装置时仅仅采用抱闸手段，对电机的损害比较大，影响电机和整个料车的使用寿命的问题，本实用新型提供了一种高炉卷扬系统的防溜车装置及其料车，采用本实用新型的技术方案，可以避免因料车溜车造成的设备、安全事故，为高炉生产提供保证，制动快速高效，而且不会影响电机的后续使用。
[0006]2.技术方案
[0007]为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0008]一种高炉卷扬系统的防溜车装置，包括PLC系统，PLC系统包括输入端和输出端，还包括主令控制器、电机抱闸装置、编码器、卷扬变频器、变频器进线接触器；主令控制器和编码器与PLC系统输入端连接；电机抱闸装置和变频器进线接触器与PLC系统的输出端连接；卷扬变频器与PLC系统双向连接。
[0009]优选地，编码器为旋转编码器。
[0010]优选地，变频器进线接触器为卷扬变频器的开关。
[0011]优选地，编码器与PLC系统之间还包括振荡器。
[0012]一种高炉卷扬系统的料车，包括电机、减速机和钢丝绳卷筒，还包括控制系统，控制系统为本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置。
[0013]优选地，编码器位于减速机上。
[0014]优选地，主令控制器位于钢丝绳卷筒上。
[0015]3.有益效果
[0016]采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0017](I)本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，包括PLC系统、主令控制器、电机抱闸装置、编码器、卷扬变频器、变频器进线接触器；主令控制器和编码器与PLC系统输入端连接；电机抱闸装置和变频器进线接触器与PLC系统的输出端连接，卷扬变频器与PLC系统双向连接，这样主令控制器和编码器与PLC系统输入端连接，主令控制器检测的料车在坑点作为卷扬系统的实际零位校准点，不断对编码器进行校正，确保编码器的控制精度，编码器负责随时监测料车的微观变动，当主令控制器和编码器检测到异常信号后及时反馈给PLC系统，PLC系统同时向电机抱闸装置和变频器进线接触器发出指令，在对电机抱闸的同时也切断电机电源，防止对电机造成损伤。
[0018](2)本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，旋转编码器不断对料车上行过程中方向和位移的变化作出精确的判断和比较，旋转编码器监测更准确，零点漂移发生概率低，能实时检测料车在上行过程中发生位移的反向变化。
[0019](3)本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，变频器进线接触器为卷扬变频器的开关，使PLC系统对卷扬变频器的控制更为精确。
[0020](4)本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，编码器与PLC系统之间还包括振荡器，使PLC系统对编码器的控制更为精确。
[0021](5)本实用新型的一种高炉卷扬系统的料车，其中包括本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，避免了因料车溜车造成的设备、安全事故，为高炉生产提供保证。
[0022](6)本实用新型的一种高炉卷扬系统的料车，编码器位于减速机上，可以即时不断的对料车上行过程中方向和位移的变化作出精确的判断和比较，实现即时检测料车在上行过程中发生位移的反向变化。
[0023](7)本实用新型的一种高炉卷扬系统的料车，主令控制器位于钢丝绳卷筒上，可以即时检测料车在坑点作为卷扬系统的实际零位校准点，不断对编码器进行校正，确保编码器的控制精度。
[0024](8)本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置示意图；
[0026]图2为本实用新型的一种高炉卷扬系统的料车装置示意图；
[0027]图3为本实用新型的工作时功能实现关系图。
【具体实施方式】
[0028]为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。
[0029]如图1所示，本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，包括PLC系统，PLC系统包括输入端和输出端，还包括主令控制器、电机抱闸装置、编码器、卷扬变频器、变频器进线接触器；主令控制器和编码器与PLC系统输入端连接；电机抱闸装置和变频器进线接触器与PLC系统的输出端连接；卷扬变频器与PLC系统双向连接。
[0030]如图2所示，本实用新型的一种高炉卷扬系统的料车，包括电机、减速机和钢丝绳卷筒，还包括控制系统，控制系统为本实用新型的一种高炉卷扬系统的防溜车装置。
[0031]在本实施例中，编码器选用德国倍加福公司生产的旋转编码器，旋转编码器安装在减速机的一侧，并且随同钢丝绳卷筒同步旋转；从旋转编码器至PLC系统布置DP现场总线，建立旋转编码器和PLC系统之间的通讯；PLC系统软件程序可以根据具体实际情况进行编写；在工作时，本实用新型功能实现关系如图3所示，其工作原理是:主令控制器位于钢丝绳卷筒上并与钢丝绳卷筒同轴旋转，主令控制器的作用是检测料车的运行位置，将不同类型的信号(空、焦、矿车停车点的信号；上极限点的信号；卷扬变频器故障的信号；卷扬变频器和PLC系统通讯故障的信号；料车上行命令丢失的信号等)作为DI点反馈给PLC系统，PLC系统接收到信号后由模拟量输出AO模块将4 - 20mA信号发送给电机抱闸装置，实现料车的制动；另一方面，还将旋转编码器检测到的料车在上行过程中状态的变化作为对电机抱闸装置控制的必要条件之一；当旋转编码器检测到在电机抱闸装置打开后，旋转编码器通过量程转换，将信号传送给本实施例中旋转编码器与PLC系统之间的ms振荡器，ms振荡器判断料车在运行过程中的反向变化，当料车在运行过程中的变化方向突然发生反向变化且变化量小于设定值时(此处因为是反向变化，所以变化量和设定值都是负值，所以变化量小于设定值的含义表示变化量的绝对值大于设定值的绝对值)，立即将变频器进线接触器分闸，在本实施例中变频器进线接触器作为卷扬变频器的开关使卷扬变频器断电，卷扬变频器停止运行；同时将电机抱闸装置分闸，实现料车的制动，这样就有效的防止了料车“溜车”现象的发生。同时，为防止旋转编码器发生零点漂移造成PLC系统控制错误信号的情况，将与钢丝绳卷筒同轴旋转的主令控制器检测的料车在坑点作为卷扬系统的实际零位校准点，不断对旋转编码器进行校正，确保旋转编码器的控制精度。
[0032]以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种高炉卷扬系统的防溜车装置，包括PLC系统，所述的PLC系统包括输入端和输出端；其特征在于:还包括主令控制器、电机抱闸装置、编码器、卷扬变频器、变频器进线接触器；所述的主令控制器和编码器与PLC系统输入端连接；所述的电机抱闸装置和变频器进线接触器与PLC系统的输出端连接；所述的卷扬变频器与PLC系统双向连接。
2.根据权利要求1所述的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，其特征在于:所述的编码器为旋转编码器。
3.根据权利要求1所述的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，其特征在于:所述的变频器进线接触器为卷扬变频器的开关。
4.根据权利要求1所述的一种高炉卷扬系统的防溜车装置，其特征在于:所述的编码器与PLC系统之间还包括振荡器。
5.一种高炉卷扬系统的料车，包括电机、减速机和钢丝绳卷筒，其特征在于:还包括控制系统，所述的控制系统为权利要求1-4中任意一项所述的一种高炉卷扬系统的防溜车装置。
6.根据权利要求5所述的一种高炉卷扬系统的料车，其特征在于:所述的编码器位于减速机上。
7.根据权利要求5所述的一种高炉卷扬系统的料车，其特征在于:所述的主令控制器位于钢丝绳卷筒上。
【文档编号】B66D5/30GK203959715SQ201420394381
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】陈清, 刘浩 申请人:马钢(集团)控股有限公司, 马鞍山钢铁股份有限公司