专利名称：竖窑上料系统自动控制方法
技术领域：
本发明属于控制领域，特别涉及一种用于竖窑上料系统自动控制方法。
背景技术：
在冶金企业中竖窑车间对进入窑体灰石进行筛分，以保证进入窑体的 灰石颗粒均勻，使窑体透气和顺行，保证锻烧出白灰的质量和产量。目前竖窑上料系统对提 升机的控制一般采用两种方案，即切变电阻控制或变频器控制。不足之处是1、对于切变电 阻控制的不仅浪费能源而且故障率高。2、对于用变频器控制的，采用编码器和主令控制器 进行变速控制，这种系统投资大，系统软、硬件不能得到充分利用，采用专用备件，使检修、 维护困难。
发明内容
本方法的目的在于，设计一种竖窑上料系统自动控制方法。它可以保证 系统的可靠性，并且投资小，结构简单，系统的软、硬件可以得到充分利用，开放性能好，维 修方便。其技术内容是，一种竖窑上料自动控制系统，由工控机、PLC、网线、同轴电缆、变频 器、上料系统附件组成，通过网线把工控机与PLC之间连接在一起组成以太网，再用同轴电 缆把变频器与PLC之间连接起来组成ControlNET网。以上设备是通过可编程程序逻辑控 制器PLC，构成一个随时自动跟踪，自动称量、装料、上料的系统。利用在可编程逻辑控制器PLC中设定称量值和上料车数，对上料系统的工作进行 自动控制，其特征在于1、在可编程逻辑控制器PLC中设置料重设定值W1。称量装置得到称重信号W，将 W送到可编程逻辑控制器PLC中与Wl进行比较，对振动筛进行自动启停控制。2、在可编程逻辑控制器PLC中设置卸料值W0，与W进行比较，并且限位开关将提升 机上限位、超上限位、下限位、超下限位信号送到可编程逻辑控制器PLC中，根据以上信号 对扇形阀门进行自动开、关阀控制。3、在可编程逻辑控制器PLC中设置上料车数S、上料标志L及上限延时计时器T， 要据其值对提升机进行上行及下行驱动的自动控制。4、可编程序逻辑控制器PLC中设定加速计时器Tl与减速计时器T2以及位置计时 器T3，对提升机运行进行自动分段变速控制，并根据位置计时器T3的值，在监控画面上动 态显示提升机位置。用工业控制计算机调整工艺参数，对上料提升机分段变速的自动控制是一种不受 外界环境因素的影响并且能精确控制的系统，目前竖窑上料提升机分段变速控制大多利用 编码器和主令控制器产生的提升机位置信号进行控制，但是编码器和主令控制器需要一定 的费用，并且其与提升机滚筒连接处易出现松动、不同心等现象，影响生产。
下面结合附图对本发明做进一步说明图一为本发明的工艺流程框二为本发明中的提升机自动变速工艺流程框三为本发明的控制信号框图
具体实施例方式参见图一、图二及图三。由工控机1、PLC3、网线2、同轴电缆4、变频器5、上料系统附件(振动筛电机6、扇 形阀电机7、提升机电机8)组成，通过网线把工控机与PLC之间连接在一起组成以太网，再 用同轴电缆把变频器与PLC之间连接起来组成ControlNET网。以上设备是通过可编程程 序逻辑控制器PLC控制，构成一个随时自动跟踪，自动称量、装料、上料的系统。利用在可编程序逻辑控制器PLC中设定料重设定值W1、卸料值W0、上料车数S、上 料标志L及上限延时计时器T，对上料系统的设备振动筛、扇形阀门及提升机进行自动控 制。振动筛自动控制当废石胶带机启动；称量斗料重测量值W小于料重设定值Wl ； 称量斗下电液动鄂式闸门关到位；称量斗下电液动鄂式闸门未开到位的条件都成立的情况 下振动筛自动运行，当以上任一条件不满足时振动筛自动停止运行。电液动鄂式闸门自动控制电液动鄂式闸门开当单斗提升机的料车在底部；小车上料标志L为零，即单斗提 升机的料车内无料；称量斗料重测量值W大于料重设定值Wl。当上述条件都成立时，控制器发出电液动鄂式闸门开驱动信号，电液动鄂式闸门 执行开动作，开到位信号到时，开动作停止。为防止开到位信号因一次元件故障或模块通道 的原因而失灵，控制器接收不到开到位信号而一直发出开驱动信号，导致电液动鄂式闸门 电机将会烧毁。编程时设置开故障延时报警，即电液动鄂式闸门在正常开动作执行时间内 未完成开动作，程序发出报警信号并停止液动鄂式闸门开驱动信号。开故障报警在操作画 面上有显示经提示操作人员采取相应措施。电液动鄂式闸门关称量斗料重测量值W小于卸料设定值W0。考虑到实际生产中 称量斗每次卸料后会有灰石卡在料斗边缘，这样使每次卸料后料重测量值不为零。因此，设 置卸料设定值。当称量斗料重测量值小于卸料设定值时即认为料斗为空，控制器发出电液 动鄂式闸门关驱动信号，电液动鄂式闸门执行关动作，关到位信号到时，关动作停止。为防 止电液动鄂式闸门电机烧毁事故发生，也设置了关故障报警。单斗提升机自动控制单斗提升机上升运行料车内有料，即上料标志L为1 ；电液动鄂式闸门关到位； 已上料车数小于设定上料车数S。当上述条件都成立时，控制器发出单斗提升机上升驱动信号，单斗提升机执行上 升动作，当上极限位信号到时，上升动作停止。单斗提升机下降运行料车到上极限后，上限计时器T计时，至八秒时，发出单斗 提升机下降驱动信号，单斗提升机执行下降动作，当下极限位信号到时，下降动作停止。为保证料车的稳定运行，料车极限采用双限位，即上端有上极限与上上极限，下端 有下极限与下下极限。另外，料车位置也加入程序，即当料车位置大于正常上极限位数值 时，控制器停止上升驱动信号，当料车位置小于正常下极限位数值时，控制器停止下降驱动 信号。确保料车在自动控制中稳定运行。为防止意外情况发生，设置了急停控制。即料车在运行过程中，需要立刻停止运行时，可在操作画面上按急停按钮。提升机自动变速控制利用在可编程序逻辑控制器PLC中设定加速计时器Tl与减速计时器T2以及位置 计时器T3，对提升机的运行进行自动变速控制。当变频器启动时，加速计时器Tl与减速计时器T2都开始计时，达到加速时间时， 加速标志位写入1，变频器自动加速，达到减速时间时，减速标志位写入1，变频器自动减 速。提升机运行到位停止后，加速计时器Tl与减速计时器T2均复位。当提升机未运行到位就停止运行时，加速计时器Tl与减速计时器T2均保持计时 值，当变频器再次启动时，加速计时器Tl与减速计时器T2均从上次保持计时值继续计时， 以保证提升正常加减速。当变频器启动时，位置计时器T3开始计时，提升机运行到位停止后，位置计时器 T3复位。当提升机未运行到位就停止运行时，位置计时器T3保持计时值，当变频器再次启 动时，位置计时器T3从上次保持计时值继续计时。根据位置计时器T3的值，确定提升机实 际位置。根据位置计时器T3的值的变化，在监控画面上动态显示提升机行走。本发明不局限于上料提升机，包括利用PLC中设定计时器，实现分段调速的所有 控制方法，都属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
竖窑上料系统自动控制方法，由工控机1、PLC3、网线2、同轴电缆4、变频器5、上料系统附件(6、7、8)组成，以上设备是通过可编程程序逻辑控制器PLC3，构成一个实时跟踪，自动振料、称量、上料的系统，以及提升机自动加、减速的控制系统。
2.一种如根据权利要求1所述的竖窑上料系统自动控制方法，其特征在于A.在可编程逻辑控制器PLC中设置料重设定值Wl。称量装置得到称量信号W，将W送 到可编程逻辑控制器PLC中与Wl进行比较，对振动筛进行自动启停控制。B.在可编程逻辑控制器PLC中设置卸料值W0，与W进行比较，并且主令控制器将提升 机上限位、超上限位、下限位、下下限位信号送到可编程逻辑控制器PLC中，根据以上信号 对扇形阀门进行自动开、关阀控制。C.在可编程逻辑控制器PLC中设置上料车数S、上料标志L及上限延时计时器T，要据 其值对提升机进行上行及下行驱动的自动控制。
3.一种如根据权利要求1所述的竖窑上料系统提升机自动变速的控制方法.其特征 在于在可编程序逻辑控制器PLC中设定加速计时器Tl与减速计时器T2以及位置计时器 T3，对提升机的运行进行自动分段变速控制。并根据位置计时器T3的值，在监控画面上动 态显示提升机位置。
全文摘要
竖窑上料系统自动控制方法，由工控机、PLC、网线、同轴电缆、变频器、上料系统附件组成，其特征是系统设置有工业控制计算机，以上设备是通过可编程程序逻辑控制器PLC，构成一个实时跟踪，自动振料、称量、上料的系统，并且形成提升机自动加、减速的控制系统。该系统具有设备简单，运行可靠，变速精确的特点，是一种适合各种复杂环境的竖窑上料系统设备自动运行及提升机自动变速控制系统。
文档编号C04B2/12GK101907392SQ20091007228
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者张汉兵, 徐淑婉, 柏洪升, 董立峰, 邹春龙 申请人:西林钢铁集团有限公司