专利名称：捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及炼焦捣固技术领域，特别是涉及一种捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置
背景技术：
捣固炼焦是近些年来发展起来的新型炼焦技术。捣固炼焦的主要设备一捣固机，由多个锤杆组成，锤杆通过提升轮提升(或者其他提升机构)到一定高度后释放，做自由落体运动，夯实下部的物料。捣固工作开始后，锤杆落下。锤杆的运动轨迹在一定幅度(提升高度)做上下往复运动的同时，随着物料的补充，物料层高度的增加，锤杆整体向上运动。捣固工作结束后，所有锤杆收起，完成一个工作周期。所以，及时了解锤杆的运行状态，对保证设备安全平稳运行，具有至关重要的作用。现有锤杆运行状态的检测方法主要采用检测轮3来检测往复运行状态，用光电或电磁传感器接近开关4来检测停车位置。如图I所示，提升轮组2带动锤杆I上下往复运动，摩擦带动检测轮3转动，转动量通过光电电路转换成行程量，从而判断锤杆I的每次行程是否符合正常工况。现有锤杆运行位置的检测方法物料达到规定高度后，锤杆触发电磁或光电传感器接近开关4，来断定锤杆是否达到规定高度位置。由于捣固机使用频率高，锤杆工作频率一般是60次/分钟，所以对锤杆运行状态及运行位置检测的要求可靠性高、稳定性好。如果锤杆打滑，提升高度不足，而检测装置未能及时检测出来，轻则会发生物料捣固不实，重则会发生物料掩埋锤杆事故发生，严重影响生产。现有的捣固机的棰杆位置检测方法，主要是通过检测轮3与锤杆I接触摩擦来测定，但现有的棰杆运行状态和运行位置的检测装置检测性能不稳定，当温度、水、尘等环境发生变化，检测轮与棰杆之间的摩擦力就会发生变化，或当检测轮本身机械故障时，都会导致检测轮不能够正常工作，产生假警报信号，使得捣固机不能正常工作。
发明内容
(一 )要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是如何提供一种结构简单、稳定可靠的捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供一种捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置，包括安装在每根棰杆的长度方向上的多个无线射频芯片，固定安装在捣固机机架上并与所述棰杆位置相对的射频感应探头，以及自动控制单元；所述射频感应探头在棰杆做上、下往复运动时，不断地接收到不同棰杆高度的无线射频芯片发出的数据信号，所述射频感应探头将接收到的数据信号传送给自动控制单元，所述自动控制单元用于将数据信号进行数据处理、数据比对和数据输出，并同时向捣固机发送控制信号。
其中，所述自动控制单元包括电源电路、数据采集电路、单片机数据处理电路和中央可编程逻辑控制器每个棰杆上的射频感应探头分别通过一个数据采集电路与一个单片机数据处理电路连接，每个单片机数据处理电路分别通过数据总线与中央可编程逻辑控制器连接，所述电源电路的输出端分别与每个单片机数据处理电路连接，用于供电；所述数据采集电路用于暂存射频感应探头接收到的数据信号并传送给单片机数据处理电路，所述单片机数据处理电路将先后接收到的数据信号进行比对后处理，并计算出与其连接的棰杆的位置和运行周期行程，该结果与其内设的决策模式进行比对后输出；所述中央可编程逻辑控制器将每个单片机数据处理电路的数据汇总后进行处理和存储，同时可通过人机界面输出，处理后的数据与其内设的决策模式的数据进行比对后通过第二控制电路将控制信号发送给捣固机。其中，所述自动控制单元还包括状态指示灯，每个单片机数据处理电路分别与一个状态指示灯连接，所述单片机数据处理电路将计算出的棰杆的位置和运行周期行程进行处理后，并与其内设的决策模式进行比对后通过第一控制电路控制状态指示灯显示出锤杆的正常、报警、故障的工作状态，当出现故障时，所述第一控制电路控制捣固机紧急停车。其中，所述自动控制单元还包括复位电路，所述复位电路分别与每个单片机数据处理电路连接，用于对自动控制单元内部的寄存器进行复位。其中，所述自动控制单元还包括自检电路，所述自检电路分别与每个单片机数据处理电路连接，用于对整个自动控制单元的所有硬件、程序单元和控制电路进行检测。其中，每个棰杆所对应的射频感应探头设置为多个，分别安装在机架上与所述棰杆相对应的位置高度。(三)有益效果上述技术方案所提供的一种捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置，采用多个无线射频芯片和射频感应探头获取棰杆位置和运行状态信号取代了现有的检测轮装置，并经自动控制单元处理和比对后用于控制捣固机的捣固工作，该检测装置结构简单、稳定可靠、适应性强，可避免由于工作环境的变化对检测结果造成的影响；进一步地，每根棰杆分别与一个单片机数据处理电路进行连接，且每个单片机数据处理电路分别通过数据总线与中央可编程逻辑控制器连接，分别实现了单根棰杆进行单独控制和中央可编程逻辑控制器进行整体控制，实现了故障的可追溯性；进一步地，采用状态指示灯，可及时提醒棰杆的工作状态，同时可根据相应的状态来控制捣固机的捣固工作，避免了发生物料捣固不实和物料掩埋锤杆的事故。
图I是现有技术的结构示意图；图2是本发明的检测装置的结构示意图；图3是本发明的检测装置的控制原理图。其中，I、棰杆；2、提升轮组；3、检测轮；4、电磁传感器接近开关；5、无线射频芯片；6、射频感应探头。
具体实施方式
、
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。附图中的箭头方向为物料或气体在系统中的传送方向。如图2，本发明一种捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置，包括安装在每根棰杆I的长度方向上的多个无线射频芯片5，固定安装在捣固机机架上并与所述棰杆I位置相对的射频感应探头6,以及自动控制单元；射频感应探头6在棰杆做上、下往复运动时，不断地接收到不同棰杆高度的无线射频芯片5发出的数据信号，射频感应探头6将接收到的数据信号传送给自动控制单元，自动控制单元将数据信号进行数据处理、数据比对和数据输出，并同时控制向捣固机发送控制信号。具体为无线射频芯片5在棰杆I的长度方向上按一定距离分布 形成无线射频芯片组，每个无线射频芯片5可以代表棰杆I的某一具体的位置，运动的棰杆I经过射频感应探头6时，射频感应探头6读出所经过的无线射频芯片5的数据，随着棰杆I不断的上、下往复运动，无线射频芯片5的数据将被不断地读出；射频感应探头6将读取的无线射频芯片5的数据信号送到自动控制单元，自动控制单元进行数据处理，并计算出棰杆I当前的运行位置和运行周期行程，处理后的数据与其内设的决策模式的数据进行比对，从而判断出棰杆工作是否正常，并可将该判断结果输出；同时根据比对结果控制外部连接的设备执行具体指令，以实现对捣固工作的运行状态和运行位置的检测，以及对捣固机的智能控制。本实施例采用多个无线射频芯片和射频感应探头获取棰杆位置和运行状态信号取代了现有的检测轮装置，并经自动控制单元处理和比对后用于控制捣固机的捣固工作，该检测装置结构简单、稳定可靠、适应性强，可避免由于工作环境的变化对检测结果造成的影响。如图3，本实施例的自动控制单元包括电源电路、数据采集电路、单片机数据处理电路和中央可编程逻辑控制器(简称PLC):每个棰杆I上的射频感应探头5分别通过一个数据采集电路与一个单片机数据处理电路连接，每个单片机数据处理电路分别通过数据总线与中央可编程逻辑控制器连接，电源电路的输出端与所述单片机数据处理电路连接，用于供电，设置该独立的电源电路，可避免电信号受干扰。数据采集电路用于暂存射频感应探头接收到的数据信号并传送给单片机数据处理电路，单片机数据处理电路将先后接收到的数据信号进行比对后处理，并计算出与其连接的所述棰杆的运行位置和运行状态，该结果与其内设的决策模式进行比较比对后输出。为了及时提醒每根棰杆的工作状态，同时可根据相应的状态来控制捣固机的捣固工作，以避免发生物料捣固不实和物料掩埋锤杆的事故，本实施例的自动控制单元还包括状态指示灯，每个单片机数据处理电路分别与一个状态指示灯连接，该单片机数据处理电路将计算出的棰杆I的位置和运行周期行程进行处理后，并与其内设的决策模式进行比对后通过第一控制电路控制状态指示灯显示出锤杆的正常、报警、故障的工作状态，当出现故障时，第一控制电路控制捣固机紧急停车。中央可编程逻辑控制器将每个单片机数据处理电路的数据汇总后进行处理和存储，同时可通过人机界面进行输出，处理后的数据与其内设的决策模式的数据进行比对后通过第二控制电路将控制信号发送给捣固机。中央可编程逻辑控制器将每个单片机数据处理电路处理后的数据汇总和处理后得出的每根棰杆I的运行位置和运行周期行程与预设的棰杆位置高度相比较，当运行位置高度信息不一致时，中央可编程逻辑控制器通过第二控制电路控制捣固机调节给煤量，使得煤饼高度达到预设的高度，从而使得捣固机捣固煤饼高度均匀、平稳，提高捣固质量；若每根棰杆I的运行位置高度信息长时间不能够一致，则表明煤饼捣固的高度不均匀，中央可编程逻辑控制器通过第二控制电路向煤机设备和捣固机发出紧急停车信号。同时，中央可编程逻辑控制器可存储接收到的数据信号和处理后的数据，并可根据所存储的数据对捣固机的性能变化做出及时的分析和判断，实现了捣固机的信息化和智能化。本实施例采用每根棰杆I通过一个单片机数据处理电路进行连接，且每个单片机数据处理电路分别通过数据总线与中央可编程逻辑控制器连接，可分别实现了单根棰杆单独控制和中央可编程逻辑控制器进行整体控制，实现了故障的可追溯性。进一步地，为了避免寄存器状态未知，防止频率不稳及晶振停振现象，本实施例的 自动控制单元还包括复位电路，该复位电路分别与每个单片机数据处理电路连接，用于对自动控制单元内部的寄存器进行复位，以使得自动控制单元的内、外部时钟信号同步。进一步地，为了确保捣固机无故障运行，本实施例的自动控制单元还包括自检电路，该自检电路分别与每个单片机数据处理电路连接，用于对整个自动控制单元的所有硬件、程序单元和控制电路进行检测。进一步地，为了提高整个检测装置的可靠性，无线射频芯片5、射频感应探头6可以采用冗余设计，即可以采用多组同时使用的方式，并设计相应的控制单元。具体为每个棰杆I所对应的射频感应探头6可设置为多个,分别安装在机架上与该棰杆I相对应的位置高度。具体过程为，与该棰杆I所对应的多个射频感应探头6同时进行工作，当其中一个受到损坏而不能工作时，只要其中一个射频感应探头6能正常工作均不会影响该棰杆I的数据采集工作。上述的技术方案所提供的一种捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置具有以下优点环境适应性好，采用非接触式检测技术，不受温度变化、水汽、粉尘等恶劣环境的影响；无机械运动部件，结构简单，工作稳定可靠；采用电路模块化设计，维护保养简单方便快捷；系统带自检功能，检查保养无需人工参与；功能强大，同时测量出行程和位置，集状态检测与位置检测于一身；可以判断给料机的工作情况，通过检测出每支捣固锤杆的具体位置，判断捣固机组的整体工作状态，从而判断出具体某个给料机的工作情况；随时控制给煤机工作，防止捣固过程中出现煤饼高低不平；采用多冗余设计以进一步提高系统可靠性。此外，本发明也可以用在相同或类似设备的运动状态检测。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置，其特征在于，包括安装在每根棰杆的长度方向上的多个无线射频芯片，固定安装在捣固机机架上并与所述棰杆位置相对的射频感应探头，以及自动控制单元；所述射频感应探头在棰杆做上、下往复运动时，不断地接收到不同棰杆高度的无线射频芯片发出的数据信号，所述射频感应探头将接收到的数据信号传送给自动控制单元，所述自动控制单元用于将数据信号进行数据处理、数据比对和数据输出，并同时向捣固机发送控制信号。
2.如权利要求I所述的捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置，其特征在于，所述自动控制单元包括电源电路、数据采集电路、单片机数据处理电路和中央可编程逻辑控制器每个棰杆上的射频感应探头分别通过一个数据采集电路与一个单片机数据处理电路连接，每个单片机数据处理电路分别通过数据总线与中央可编程逻辑控制器连接，所述电源电路的输出端分别与每个单片机数据处理电路连接，用于供电； 所述数据采集电路用于暂存射频感应探头接收到的数据信号并传送给单片机数据处理电路，所述单片机数据处理电路将先后接收到的数据信号进行比对后处理，并计算出与其连接的棰杆的运行位置和运行周期行程，该结果与其内设的决策模式进行比对后输出； 所述中央可编程逻辑控制器将每个单片机数据处理电路的数据汇总后进行处理和存储，同时可通过人机界面输出，处理后的数据与其内设的决策模式的数据进行比对后通过第二控制电路将控制信号发送给捣固机。
3.如权利要求2所述的捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置，其特征在于，所述自动控制单元还包括状态指示灯，每个单片机数据处理电路分别与一个状态指示灯连接，所述单片机数据处理电路将计算出的棰杆的运行位置和运行周期行程进行处理后，并与其内设的决策模式进行比对后通过第一控制电路控制状态指示灯显示出锤杆的正常、报警、故障的工作状态，当出现故障时，所述第一控制电路控制捣固机紧急停车。
4.如权利要求2所述的捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置，其特征在于，所述自动控制单元还包括复位电路，所述复位电路分别与每个单片机数据处理电路连接，用于对自动控制单元内部的寄存器进行复位。
5.如权利要求2所述的捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置，其特征在于，所述自动控制单元还包括自检电路，所述自检电路分别与每个单片机数据处理电路连接，用于对整个自动控制单元的所有硬件、程序单元和控制电路进行检测。
6.如权利要求I所述的捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置，其特征在于，每个棰杆所对应的射频感应探头设置为多个，分别安装在机架上与所述棰杆相对应的位置高度。
全文摘要
本发明涉及炼焦捣固技术领域，公开了一种捣固机棰杆运行状态和运行位置的检测装置，该检测装置包括安装在每根棰杆的长度方向上的多个无线射频芯片，固定安装在捣固机机架上并与所述棰杆位置相对的射频感应探头，以及自动控制单元；所述射频感应探头在棰杆做上、下往复运动时，不断地接收到不同棰杆高度的无线射频芯片发出的数据信号，所述射频感应探头将接收到的数据信号传送给自动控制单元，所述自动控制单元用于将数据信号进行数据处理、数据比对和数据输出，并同时向捣固机发送控制信号。本发明结构简单、稳定可靠、适应性强，可避免工作环境的变化对检测结果造成的影响，并可及时检测锤杆的工作状态。
文档编号C10B41/00GK102634352SQ20121008092
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者王利民 申请人:北京中衡国通能源科技有限责任公司