转炉出钢下渣控制系统的制作方法_3

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集方式可以通过视频采集卡自有的硬件系统来完成,也可以是视频采集卡提供信号通道,采用工控机具有的软件来实现红外模拟视频信号的编码;为了提高红外视频图像信号的处理能力,通常采用具有硬件编码和解码能力的视频采集卡,如工业级视频采集卡;如果第二视频光端机传来的是数字化的红外视频图像数据,则视频采集卡直接将其转存工控机储存系统中。原则上,视频采集卡和红外摄像仪,在制式、接口上相适配,也和工控机在扩展插槽总线接口上相适配。
[0036]上述第一视频光端机、第二视频光端机既可以是模拟视频光端机,也可以是数字视频光端机,其中,数字视频光端机,数字视频光端机相较于模拟视频光端机,传输红外视频图像的容量更大、信号失真更小、信号衰减小、抗电磁干扰能力更强,传输质量更高,传输距离更远。
[0037]上述工控机,可以是产业上使用的工业计算机,也可以是服务器、或者工作站。
[0038]如图1至图4所示所示,工控机通过网络接口网络连接PLC控制器,PLC控制器电连接闸阀驱动装置,闸阀驱动装置联动配合设置在转炉出钢口的挡渣闸阀。工控机的转炉炼钢设备控制系统得到红外图像分析处理系统传来的钢水中的钢渣含量数据后,和预定钢渣含量阈值进行比对,如果出现异常,转炉炼钢设备控制系统发出报警信号,并向PLC控制器发出关闭挡渣闸阀的指令,PLC控制器向闸阀驱动装置发出关闭挡渣闸阀的指令,闸阀驱动装置驱动挡渣闸阀的闸板,在小于I秒的时间内关闭转炉出钢口,从而实现将绝大部分钢渣封堵在转炉内,确保转炉下储钢水容器中的钢水保持很高的纯净度。
[0039]由此可见,工控机,具有判断转炉出钢口流出钢水中的钢渣含量是否异常,并针对异常情况给出处理方案的技术作用;PLC控制器将工控机给出的指令转成闸阀驱动装置能执行的动作指令,并要求闸阀驱动装置执行的技术作用;闸阀驱动装置具有驱动挡渣闸阀的闸板,实现转炉出钢口开闭的技术作用;挡渣闸阀,具有关闭转炉出钢口,防止炉出钢口流出更多钢渣的技术作用;从整体上看,上述组件在技术上相互关联、功能上相互支持、使用上相互配合,从而使工控机通过网络接口网络连接PLC控制器,PLC控制器电连接闸阀驱动装置,闸阀驱动装置联动配合设置在转炉出钢口的挡渣闸阀,具有及时关闭转炉出钢口,对转炉出钢口流出钢水的下渣量进行快速控制的技术作用。
[0040]上述PLC控制器,为具有网络接口的PLC控制器,其还包括多个与网络接口电连接的可编程逻辑控制模块,其中一个可编程逻辑控制模块电连接闸阀驱动装置。
[0041 ] 上述工控机的网络接口,通常为RJ45网络接口,也可以是1394网络接口,也可以是USB网络接口,还可以是其他工业网络接口;只要是与PLC控制器具有的网络接口相适配即可。
[0042]上述闸阀驱动装置,为能驱动挡渣闸阀往复运动的装置,其可以是液压油缸,也可以是气压油缸、还可以是螺旋机构。
[0043]上述挡渣闸阀,为转炉炼钢技术领域常用的滑动闸阀,当然也可以采用与其原理相同的闸阀,只要是其能安装在转炉出钢口,实现转炉出钢口的开启和关闭即可。
[0044]如图1至图4所示所示,设置在转炉炉体外的倾角传感器的RS232接口连接工控机的RS232接口。转炉冶炼时,转炉的轴线保持竖直,转炉出钢的整个过程是采用转炉倾动机构不断改变转炉倾角的过程,转炉倾动时,倾角传感器实时采集转炉倾角数据,并将倾角数据通过RS232接口传输给工控机,工控机的转炉设备运行状态监测系统提取转炉倾角数据,并还原成直观的显示数据,通过显示器显示出来,从而使作业人员精确掌握转炉倾动状态,便于作业人员通过工控机的转炉炼钢设备控制系统发出挡渣闸阀关闭指令,以及后续的挡渣闸阀开启指令。
[0045]由此可见,倾角传感器,用于实时采集转炉的倾角数据,以便于掌握出钢过程中,转炉的倾动状态;工控机,用于接收转炉倾角数据后,通过显示器将其显示出来,及作业人员根据转炉倾动状态通过工控机的转炉炼钢设备控制系统发出挡渣闸阀关闭指令,及后续的挡渣闸阀开启指令。上述组件在技术上相互关联、功能上相互支持、使用上相互配合,从而作业人员能精确转炉的倾动状态,进行挡渣闸阀的关闭和开启,从而有效防止钢渣流入转炉下储钢水容器。
[0046]上述倾角传感器,为用于测量装置或者系统水平,或者相对于水平面的倾角变化量的传感器。其被广泛应用于农用翻斗车、塔式起重机、板式传送机、数控机床。
[0047]实施时,本领域的技术人员,根据转炉的规格尺寸、转炉出钢韩渣量的控制阈值、结合转炉出钢作业现场的环境情况,确定倾角传感器、挡渣闸阀、闸阀驱动装置、红外摄像仪、第一视频光端机、第二视频光端机、视频采集卡、工控机、显示器、PLC控制器的规格尺寸,其中技术上相互关联的两个组件之间要具有适配的连接接口,也即,如倾角传感器和工控机都需具有RS232接口,PLC控制器和工控机之间都需具有相对应的网络接口,PLC控制器需具有多个可编程逻辑控制模块。在根据工控机所要实现的功能要求确定现有的视频图像采集处理系统、红外图像分析处理系统,转炉炼钢设备控制系统,转炉设备运行状态监测系统,将它们安装在工控机的操作系统运行平台中,并作相应预配置。
[0048]实施时,本领域的技术人员,将上述选择好的组件,按照本实用的技术方案进行连接,连接好后,进行预测试,测试合格后,投入正是使用。
[0049]转炉炼钢时,挡渣闸阀处于开启状态。转炉炼钢结束后,通过倾动机构倾动转炉,同时倾角传感器开设测量转炉倾角,并传给工控机,通过显示屏显示即时的转炉倾角;当转炉的倾角达到挡渣闸阀关闭角度,通常是35°作业人员,通过工控机的转炉炼钢设备控制系统发出挡渣闸阀关闭指令,PLC控制器转发该指令给闸阀驱动装置,闸阀驱动装置驱动挡渣闸阀的闸板关闭转炉出钢口 ;继续通过倾动机构倾动转炉,当转炉的倾角达到挡渣闸阀开启角度,通常是75?85°,该角度能确保转炉中的钢渣已全部上浮,作业人员,通过工控机的转炉炼钢设备控制系统发出挡渣闸阀开启指令,PLC控制器转发该指令给闸阀驱动装置,闸阀驱动装置驱动挡渣闸阀的闸板开启转炉出钢口,进行出钢作业;转炉出钢口出钢水时,开启红外摄像仪,通过工控机实时分析钢水中的含渣量,钢水流出过程中,作业人员根据倾角传感器检测到的转炉倾角及已流出钢水量,操作转炉边出钢边倾动,当转炉倾动到出钢末期倾角,通常是90?110°停止倾动转炉,继续从转炉的出钢口出钢水,当工控机的转炉炼钢设备控制系统发现分析得到的钢水中的钢渣含量出现异常后,发出报警信号,并向PLC控制器发出关闭挡渣闸阀的指令,PLC控制器向闸阀驱动装置转发关闭挡渣闸阀的指令,在小于I秒的时间内关闭转炉出钢口,从而实现将绝大部分钢渣封堵在转炉内,确保转炉下储钢水容器中的钢水保持很高的纯净度。挡渣闸阀关闭后,通过倾动机构倾动转炉,让转炉回到冶炼结束前的初始位置,同时通过转炉炼钢设备控制系统打开挡渣闸阀,以便能进行下一炉钢水冶炼。
[0050]以上是本实用新型的基础实施方式。从上述实施方式过程可以看出,由于采用成像信号入口朝向转炉出钢口的红外摄像仪电连接第一视频光
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