一种回转窑温度控制系统的制作方法

文档序号:15043931发布日期:2018-07-27 22:09阅读:377来源:国知局

本实用新型涉及工业控制技术领域,尤其涉及一种回转窑温度控制系统。



背景技术:

回转窑是利用圆筒设备对固体物料进行机械、物理或化学处理。回转窑按处理物料的不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑三种;按物料的含水量和喂料方法分为干法窑、湿窑和半干不湿窑;按筒体形状分为直筒窑、热端扩大窑、冷端扩大窑和两端扩大窑;按加热方式分为内热窑、外热窑;按产能规模分为大型、中小型回转窑。中小型回转窑适用于不同气氛要求的粉体原料的烧结,主要用于电池材料、磁性材料、化工原料、废弃物处理、金属矿石元素分离、食品行业干燥等。本文所述回转窑属于化工行业,中小型窑炉,适用于电池材料的的烧结,通过创造一定温度环境条件,使电池材料发生物理、化学性能的变化。

国内回转窑发展初期,主要是用于水泥厂熟料烧结,日产能较大,规模较大;后来随着国内外新能源电池材料行业的大规模快速发展,出现了小型的回转窑,服务于相关电池材料的研发、生产。

在回转窑的使用过程中,最重要的是对温度的控制,回转窑中通常包括触摸屏、PLC、电力调整器和加热丝等,回转窑的温度供给主要靠加热丝来实现窑体的升温和保温,进而为生产物料提供温度环境,以满足生产要求。在具体使用过程中,先要通过触摸屏来设定回转窑所需的温度,之后,触摸屏将电流信号发送给PLC,之后,由PLC将电流信号转换成数字信号给中间继电器,驱动交流接触器吸合,交流接触器接通电力调整器,主回路接通即加热丝通电进行加热;另一方面,PLC接收到触摸屏给的电流信号后,传输给电力调整器,并能在窑体达到预设的温度后,控制加热丝恒定在一定温度。然而,随着回转窑使用年限变长,设备转移,尤其对元器件是进口的回转窑,触摸屏、电力调整器已经出现老化,触摸屏不能正常给定电流信号,后续部件也无法执行温度控制,电力调整器控温失控,超温或者不加热,恢复难度较大,以上导致回转窑无法正常加热并保温,影响物料的质量。

综合考虑设备备件型号因年代久远已找不到、如若定制价格又太昂贵、货期长等制约因素,已无复原的价值。目前关于这类回转窑中无法有效控制和恢复加热的问题,尚无有效的解决办法。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型实施例的目的在于提供了一种回转窑温度控制系统,通过温控器、电力调整器和交流接触器等的运用,实现了对回转窑内温度的控制。

第一方面,本实用新型实施例提供了一种回转窑温度控制系统,包括:依次相连的温控器、中间继电器、交流接触器、电力调整器、加热丝和温度传感器,其中,温控器采用PID控制;

温控器,用于实时显示并接收温度传感器传回的回转窑单个温区的实际温度,且,接收用户端设定的回转窑单个温区要到达的温度值,并根据实际值与温度值的偏差,生成具有PID调节功能的电流信号给电力调整器,且,输出一个干节点信号,传输直流电源过来的电压,驱动中间继电器的线圈;

中间继电器,用于在接收到温控器干节点传输直流电源过来的电压信号,驱动所对应的线圈后,闭合常开辅助触点,传输外部电源二过来的电压,驱动交流接触器;

交流接触器,用于在接收到中间继电器的常开触点传输过来的外部电源二的驱动信号后,闭合主触点,以连通交流接触器至电力调整器的回路;

电力调整器,用于通过自身输入端接受交流接触器闭合后带来的额定电压,并通过自身控制端子接受温控器发送的电流信号,并产生动态的输出电压和电流信号,驱动加热丝加热,以达到温控器设定的温度值。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,温控器,还用于当加热丝加热到的温度与温控器上设定的温度值相等时,根据PID生成电流信号,以使电力调整器接受并调节输出的电压电流信号给加热丝,以使回转窑稳定在设定的温度值。

结合第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,还包括断路器,断路器连接在交流接触器和变频电源之间;

温控器,用于当加热丝加热到的温度超过温控器设定的温度值时,温控器自带的干节点断开中间继电器的线圈电压,利用中间继电器常开触点断开交流接触器的线圈电压,利用交流接触器的主触点,将电力调整器的输入端与变频电源断开,以使加热丝停止加热。

结合第一方面的第二种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,还包括变频电源,变频电源与断路器相连;

变频电源的电压0-520V可调,频率50/60HZ可调,回转窑采用230V,60HZ供电;

变频电源,用于为回转窑提供电能。

结合第一方面的第三种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,还包括第一外部电源;

第一外部电源提供220V电压,与电力调整器辅助工作电源端子相连;

第一外部电源,用于为电力调整器提供工作电压。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,还包括第二外部电源;

第二外部电源提供120V电压,与直流电源的输入端相连;

第二外部电源,用于为直流电源输入端提供电压,用于通过中间继电器常开触点,为交流接触器线圈吸合提供电压。

结合第一方面的第五种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,还包括直流电源,直流电源输出端通过温控器干节点与中间继电器的线圈相连。

结合第一方面的第六种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,温控器的电流信号的电流值为4-20mA。

结合第一方面的第六种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,温控器的干节点电压信号来自直流电源。

第二方面,本实用新型实施例提供了一种回转窑温度控制系统,包括:三个温区,三个温区均同步工作,并为回转窑生产物料提供环境条件。

本实用新型实施例提供的一种回转窑温度控制系统,其中,该回转窑温度控制装置包括:依次相连的温控器、中间继电器、交流接触器、电力调整器、加热丝和温度传感器,其中,温控器采用PID控制,温控器用于实时显示并接收温度传感器传回的回转窑单个温区的实际温度,且,接收用户端设定的回转窑单个温区要到达的温度值,并根据实际值与温度(改为设定)值的偏差,生成具有PID调节功能的电流信号给电力调整器,并且,输出一个干节点信号,驱动中间继电器的线圈,中间继电器用于在接收到温控器干节点传输过来的直流电源电压信号驱动自身的线圈后,闭合常开辅助触点,接着驱动交流接触器,交流接触器用于在接收到中间继电器的常开触点传输过来的外部电源二的电压信号后,闭合主触点,以连通交流接触器至电力调整器的回路,电力调整器用于通过自身输入端接受交流接触器闭合后带来的额定电压,并通过自身控制端子接受温控器发送的电流信号,输出动态的电压和电流信号,驱动加热丝加热,以达到温控器设定的温度值。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的温度控制系统的连接图;

图2示出了本实用新型实施例所提供的温度控制系统的电力调整器的结构连接图;

图3示出了本实用新型实施例所提供的温度控制回路的结构框架图;

图4示出了本实用新型实施例所提供的温度控制系统的温控器结构连接图;

图5示出了本实用新型实施例所提供的温度控制系统的结构连接图。

图标:1-温控器;2-中间继电器;3-交流接触器;4-电力调整器;5-加热丝;6-温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

回转窑属于建材设备类,按照处理物料的不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。在回转窑的使用过程中,对温度的控制至关重要。目前,回转窑的温度控制装置中通常包括触摸屏、PLC、电力调整器和加热丝等,即主要加热丝来实现窑体的升温和保温,进而为生产物料提供适宜的温度。在生产作业过程中,先要通过触摸屏来设定回转窑所需的温度,之后,触摸屏发送该设定值给PLC,并由PLC将电流信号转换成数字信号给中间继电器,驱动交流接触器吸合,交流接触器接通电力调整器,主回路接通即加热丝通电进行加热;另一方面,PLC接收到触摸屏给的设定的温度后,传输给电力调整器,并能在窑体达到预设的温度后,控制加热丝恒定在一定温度。然而,在回转窑多年使用后,进口部件:触摸屏、PLC、电力调整器出现老化,触摸屏不能给定温度,后续部件也无法执行温度控制,电力调整器控温失控,超温或者不加热,以上导致回转窑加热控制系统紊乱,无法保持相应的温度,进而影响物料的质量。

基于此,本实用新型实施例提供了一种回转窑温度控制系统,下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1、图2、图3和图4,本实施例提出的一种回转窑温度控制系统具体包括:依次相连的温控器1、中间继电器2、交流接触器3、电力调整器4、加热丝5和温度传感器6,其中,温控器1采用PID控制,温控器1用于实时显示并接收温度传感器6传回的回转窑单个温区的实际温度,且,接收用户端设定的回转窑单个温区要到达的温度值,并根据实际值与设定值的偏差,生成具有PID调节功能的电流信号给电力调整器4,并且,输出一个干节点,传输直流电源电压,驱动中间继电器的线圈,中间继电器用于在接收到温控器1干节点闭合后的过来的电压信号后,线圈吸合,闭合常开辅助触点,驱动交流接触器3,交流接触器3用于:在通过中间继电器的常开触点闭合后,接收到外部电源二的驱动电压,线圈吸合,闭合主触点,以连通交流接触器3至电力调整器4的回路,电力调整器4用于通过自身输入端接收交流接触器3闭合后带来的额定电压,并通过自身控制端子接收温控器1发送的电流信号,并输出动态的电压和电流信号,驱动加热丝5加热,以达到温控器1设定的温度值。温控器1的干节点电压信号来自直流电源。

并且,原有的PLC和触摸屏,尤其是电力调整器老化坏掉,去掉进口型号的PLC、触摸屏、电力调整器,改用国产的温控器1和电力调整器4,进行整改,与国外电压兼容,可正常工作,简单有效。交流接触器3中包括:电磁系统、触头系统、灭弧装置、绝缘外壳及附件等,其中,电磁系统通常包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯。当吸引线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此,动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当吸引线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。

中间继电器用在继电保护与自动控制系统中,用来增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号,与接触器的区别在于:接触器的主触头可以通过大电流,而中间继电器的触头只能通过小电流。因此,在控制电路中,中间继电器一般没有主触点,它用的全部都是辅助触头,数量比较多。

温控器1还用于当加热丝5加热到的温度与温控器1上设定的温度值相等时,根据PID生成电流信号,以使电力调整器4接收并调节输出的电压电流信号给加热丝5,以使回转窑稳定在设定的温度值。

回转窑温度控制系统还包括断路器,断路器连接在交流接触器3和变频电源之间。温控器用于当加热丝5加热到的温度超过温控器1设定的温度值时,温控器1自带的干节点断开中间继电器的线圈,利用中间继电器常开触点断开交流接触器3的线圈,利用交流接触器3的主触点,将电力调整器4的主触点与外部电源断开,以使加热丝5停止加热。KM1-KM3对应1-3温区,中间继电器KA1-KA3,分别对应KM1-KM3,中间继电器KA1-KA3分线圈和常开触点,带方框的是线圈,线圈得电,触点就闭合。而对于交流接触器KM1-KM3的线圈而言,线圈得电,主回路的常开主触点就闭合了,闭合,电就通过了。

回转窑温度控制系统还包括变频电源,变频电源与断路器相连,变频电源的电压0-520V可调,频率50/60HZ可调,回转窑采用230V,60HZ供电,变频电源用于为回转窑提供电能。

回转窑温度控制系统还包括第一外部电源,第一外部电源提供220V电压,与电力调整器4辅助工作电源端子相连,第一外部电源用于为温控器1、电力调整器4提供工作电压。国内配的电力调整器4选宽电压200-460V,50/60HZ,兼容原系统电源要求。国内配的温控器具有接收温度传感器信号、一对干节点、毫安信号功能,替他元器件均不变,整个系统可正常加热、控温和保温。

回转窑温度控制系统还包括第二外部电源,第二外部电源提供120V电压,与直流电源的输入端相连,第二外部电源用于为直流电源输入端和交流接触器3吸合提供电压。

回转窑温度控制系统还包括直流电源,直流电源输出端通过温控器1干节点与中间继电器的线圈相连,中间继电器的常开触点与交流接触器3线圈相连。

直流电源有正、负两个电极,当两个电极与电路连通后,能够使电路两端之间维持恒定的电位差,采用直流电源作为能量转换装置,能为电路提供稳定的电流。

温控器1的电流信号的电流值为4-20mA,能有效保证电路工作的安全性。

综上所述,本实施例提供的回转窑温度控制系统包括:依次相连的温控器1、中间继电器2、交流接触器3、电力调整器4、加热丝5和温度传感器6,其中,温控器1采用PID控制,温控器1用于实时显示并接收温度传感器6传回的回转窑单个温区的实际温度,且,接收用户端设定的回转窑单个温区要到达的温度值,并根据实际值与设定值的偏差,生成具有PID调节功能的电流信号给电力调整器4,并且,输出一个干节点信号驱动中间继电器的线圈,中间继电器用于在接收到温控器1干节点发送的由直流电源提供的驱动电压后,线圈吸合,闭合常开辅助触点,驱动交流接触器3,交流接触器3用于在接收到中间继电器的常开触点发送的由外部电源二提供的驱动电压后,线圈吸合,闭合主触点,以连通交流接触器3至电力调整器4的回路,电力调整器4用于通过自身输入端接收交流接触器3闭合后带来的额定电压,并通过自身控制端子接收温控器1发送的电流信号,并输出动态的电压和电流信号,驱动加热丝5加热,以达到温控器1设定的温度值,通过上述温度控制装置,使得回转窑的温度得到了有效控制。

实施例2

参见图5,本实施例提供了一种回转窑温度控制系统包括:三个温区,单个温区用于主回路加热的交流接触器、电力调整器、加热丝串联接于主回路中,而三个温区并联于主回路中,每个温区和元器件都具有上述的控制功能和实现方式,所述三个温区,均同步工作,并为回转窑生产物料提供环境条件。

综上所述,本实施例提供的一种回转窑温度控制系统,对三温区回转窑能升温、控温、保温恒温,无论是有料生产还是待料,由国内产的电力调整器和温控器,完全取代原有的PLC、触摸屏、电力调整器,线路简单明了、方便快捷、温度控制效果好。

最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本实用新型的具体实施方式,用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制,本实用新型的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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