专利名称：高炉卷扬上料料车位移显示控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种高炉卷扬上料料车位移显示控制器，用于高炉卷扬上料料车、探尺、矿井重物提升等位移量的显示及控制，属于冶金机械技术领域。
目前，高炉卷扬上料料车位移控制采用的是依靠用主令控制器的几个控制点来检测料车的运行位置。但此种方法误差大，且主令控制器与传动轴硬连接，容易损坏，更换及调整也比较困难。在正常生产中，尤其是在振动大的场所，稍有偏差，将造成连接轴断裂，进而造成事故。在正常使用中，主令控制器的各个控制点要根据生产的要求随时进行调整，且须多人协作，逐步调试，直到满足要求为止，比较费时费力。况且主令控制器的控制点经多次调整后，受挤压容易断裂造成事故的发生。
本实用新型的目的是提供一种高精度的、能连续显示料车的运行位置、又能方便调整的用于高炉卷扬上料料车运行位置的高炉料车位移显示控制器。该位移显示控制器通过一种由旋转编码器与内含微机处理器的转换器组成的自动控制仪，可准确地将卷扬料车的运行位置检测出来，并将位置信号转换成可编程逻辑控制器(PCL)所能接受的二进制码信号或模拟量信号，再由终端机和直流调速装置对高炉卷扬料车的运行位置进行控制和显示。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型的料车位移显示控制器由GP-1312位移控制仪，可编程逻辑控制器(PCL)，可显示料车实际运行位置及对料车位置进行调整的终端机和对料车卷扬电机的转动进行控制的直流调速装置(DDC)组成。所述GP-1312位移控制仪的绝对型编码器的轴与料车卷扬电机的传动机构中的输出轴相联接，绝对型编码器通过传输导线与GP-1312位移控制仪的转换器中的信号变换器相连接，转换器通过其接口电路与可编程逻辑控制器(PCL)相连接，可编程逻辑控制器(PCL)后接终端机和直流调速装置(DDC)。
所述GP-1312位移控制仪为上海津浦贸易有限公司生产的GP-1312系列通用位移仪，所述GP-1312位移控制仪由ROQ425(SSI)绝对型编码器和转换器构成，所述转换器内含信号变换器、微机处理器(CPU)和接口电路等。
其工作过程为由于GP-1312位移控制仪的绝对型编码器与高炉料车卷扬电机的传动机构输出轴相连接，输出轴转动使绝对型编码器产生电信号(绝对型编码器把卷扬料车的位置信号转变成电信号，从而可准确地将卷扬料车的运行位置检测出来)，该电信号通过传输导线输入到GP-1312位移控制仪的转换器中的信号变换器，经转换器中的CPU解码转换后将位置信号转换成可编程逻辑控制器(PCL)所能接受的二进制码信号或模拟量信号，再通过转换器中的接口电路将信号传送至可编程逻辑控制器(PCL)，输入的信号经可编程逻辑控制器(PCL)处理后，再输入到终端机和直流调速装置(DDC)。终端机可显示料车实际运行位置及对料车位置进行调整，由直流调速装置(DDC)控制料车卷扬电机的转动，以达到控制料车的目的。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
图1为本实用新型的工作示意图；图2为绝对型编码器ROQ425(SSI)与信号变换器通过SSI方式连接及信号变换器与CPU和接口电路连接示意图；图3为绝对型编码器，转换器，转换器接口电路(接口I/O)，PCL，终端，直流调速装置(DDC)和稳压电源连接示意图。
图中1-钢丝绳，2-料车，3-滚筒，4-绝对型编码器，5-高炉，6-卷扬电机，7-传输导线，8-抱闸，9-定滑轮，10-减速器，11-减速器，12-转换器，13-车轨，14-高炉上料口。
料车卷扬电机(6)的传动机构由滚筒(3)、定滑轮(9)、抱闸(8)、钢丝绳(1)、减速器(10)及减速器(11)构成。钢丝绳(1)的一端与料车(2)相连接，另一端绕过定滑轮(9)缠绕在滚筒(3)上，卷扬电机(6)的轴与减速器(10)的输入轴相联接，并由抱闸(8)进行制动，减速器(10)的输出轴分别与减速器(11)的输入轴和滚筒(3)的轴相联接。
所述料车位移显示控制器由GP-1312位移控制仪、可编程逻辑控制器(PCL)，可显示料车实际运行位置及对料车位置进行调整的终端机和对料车卷扬电机的转动进行控制的直流调速装置(DDC)组成。所述GP-1312位移控制仪为上海津浦贸易有限公司生产的GP-1312系列通用位移仪，由ROQ425(SSI)绝对型编码器和转换器构成，所述转换器内含信号变换器、微机处理器(CPU)和接口电路等，绝对型编码器ROQ425(SSI)与信号变换器通过SSI方式连接。
所述GP-1312位移控制仪的ROQ425(SSI)绝对型编码器(4)的轴通过夹紧法兰与减速器(11)的输出轴相联接，绝对型编码器(4)通过传输导线(7)与GP-1312位移控制仪的转换器(12)相连接。转换器(12)通过其接口电路与可编程逻辑控制器(PCL)相连接，可编程逻辑控制器(PCL)后接终端机和直流调速装置(DDC)。
本实用新型的工作过程为工作时，当装好料的料车(2)位于高炉(5)的底部时，卷扬电机(6)轴上的抱闸(8)线圈通电，抱闸(8)松开，卷扬电机(6)转动，减速器(10)的输出轴带动滚筒(3)转动并带动减速器(11)，从而使与减速器(11)的输出轴相联接的绝对型编码器(4)的轴转动，绝对型编码器(4)产生电信号，绝对型编码器(4)连续把料车(2)的位置信号转变成电信号，从而可准确地将料车(2)的运行位置检测出来，该电信号通过传输导线(7)输入到转换器(12)中的信号变换器，经转换器(12)中的CPU解码转换后将位置信号转换成可编程逻辑控制器(PCL)所能接受的二进制码信号或模拟量信号，再通过转换器(12)中的接口电路将信号传送至可编程逻辑控制器(PCL)，输入的信号经可编程逻辑控制器(PCL)处理后，再经传输导线输入到终端机和直流调速装置(DDC)，在终端机上显示出料车(2)的连续运行位置。滚筒(3)转动并卷绕钢丝绳(1)从而带动料车(2)沿车轨(13)朝高炉(5)的上料口(14)行进。当料车(2)运行至上料口(14)处时，直流调速装置使电机(6)停止转动，抱闸(8)线圈断电，抱闸(8)抱住电机轴，料车(2)停在上料口(14)处。料车(2)卸完料后，电机(6)轴上的抱闸(8)线圈通电，抱闸(8)松开，电机(6)反向转动，带动滚筒(3)亦反向转动，放开卷绕在滚筒上的钢丝绳(1)，从而使料车(2)沿车轨(13)向下运行。同样，绝对型编码器(4)产生电信号，通过导线传送至转换器(12)，又重复上一过程，当料车(2)回到原起始点处时，直流调速装置使电机(6)停止转动，抱闸(8)线圈断电，抱闸(8)抱住电机轴，料车(2)停在原处。
所述GP-1312位移控制仪为上海津浦贸易有限公司生产的GP-1312系列通用位移仪。
所述绝对型编码器的轴应与减速器(11)的输出轴同心，以防损坏编码器或转轴断裂；由于现场环境差，所述传输导线应采用抗干扰能力强的屏蔽电缆；所述绝对型编码器量程、分辨率及信号传输频率应与卷扬系统相匹配。
本实用新型通过变压器将220VAC转换成所需各种电压，再通过与转换器相连接的稳压电源给所述位移控制仪提供所需电源。
本实用新型具有如下优点所述GP-1312系列通用位移仪中的绝对型编码器为一种旋转编码器，所述绝对型编码器以光电扫描分度盘(与传动轴相联)上的格雷码模型用以确定绝对位置值，输出数码信号，其有如下显著特点1、绝对型编码器的每一个位置是唯一的(即绝对的)，绝对型编码器是以即时读出数据码系统，以建立信息，没有两个位置是相同的。2、当掉电时，绝对型编码器的位置不会丢失，其数据盘通过转轴与机械联动，每一个位置是唯一的，一旦电源接通，它即可读出现时准确的位置信号，不需要退回到基准原点使系统从初始位置开始。同样，在经过一阵干扰后，可通过复读重新获得准确的位置信号。绝对型编码器读出的信号可以是格雷码等数字信号，其错码几率较小，对于后部二次仪表的运算，因是数字量计算，不易增加其误差，因此，其传输及计算的数据的可靠性高。3、绝对型编码器可检测角度位置，也可通过机械联动转换成直线运动来检测线性位置。绝对型编码器有单转轴和多转轴之分，单转轴编码器提供一圈内(360°)的位置值，多转轴编码器除了对360°角度位置有唯一的代码输出外，还包括一系列齿轮传动，对转轴的转数也产生唯一的代码输出，可连续多转工作，可倍增加大量程，达到高精度、大量程检测。
目前世界上著名的编码器生产厂家生产的绝对型单转编码器可达25位，多转的绝对型编码器每转8192线，转数可达8192转(13位加13位)。世界著名的编码器生产厂家HEIDENHAIN(海德汉)公司生产的编码器，在中国的钢铁、矿山、造纸、港口、机械、水电等行业均有很好的应用，其生产的ROQ425绝对型多转编码器，具有每转8192线，转数达4096转(13位+12位)，在世界范围内已获得广泛的应用。
目前世界上高位数的绝对型编码器通常采用先进的SSI串行输出技术，以25位编码器为例，如果用并行输出，数据线需要25线，其传输及接线均带来很大的不便和不可靠性，传输距离也短，而如果采用SSI技术，信号传输只需要2根时钟线，2根数据线，另外配以2根电源线，只需6根线即可达到工作及传输的目的，传输距离长(可达150米，也可通过光电隔离放大传输更远，通过SSI转换模块，编码器输出的信号就可进行计算。
上海津浦贸易有限公司生产的GP-1312系列通用位移仪采用国外先进的SSI控制器技术，配合相应的德国编码器生产厂家HEIDENHAIN(海德汉)公司生产的ROQ425(SSI)绝对型编码器，用于高精度、大量程位移测量，可广泛应用于水利、冶金、化工、造纸、矿山及港口机械等行业的高精度、长距离的位移及角度(多转)的测量场合，其绝对型编码器分辨率最高可达8192线/转(13位)，量程最高可达4096转(12位)。GP-1312位移控制仪采用大规模集成芯片(单片机)作为中央控制单元，其输入输出接口界面灵活，可输入编码器的SSI数据信号，提供可选的并行BCD或二进制码输出(16～25位)，可选输出串行信号RS485、RS232或4～20mA信号输出。GP-1312位移控制仪同时提供四位LED数码及模拟量光柱显示，据有置零、置满度、比例设定、设定自锁、出错指示等功能，既可单独使用，也可输出至PLC或上位计算机等其他设备控制使用。
本实用新型结构简单，容易操作，精确可靠，可方便地对高炉料车运行位置进行监测和调控；用途广泛，可用于高炉卷扬上料料车、探尺、矿井重物提升等位移量的显示及控制。
权利要求1.一种高炉卷扬上料料车位移显示控制器，其特征在于，所述显示控制器由GP-1312位移控制仪，可编程逻辑控制器，可显示料车实际运行位置及对料车位置进行调整的终端机和对料车卷扬电机的转动进行控制的直流调速装置组成；所述GP-1312位移控制仪由ROQ425(SSI)绝对型编码器和转换器构成，所述转换器内含信号变换器、微机处理器和接口电路；所述GP-1312位移控制仪的绝对型编码器的轴与料车卷扬电机的传动机构中的输出轴相联接，绝对型编码器通过传输导线与所述转换器中的信号变换器相连接。转换器通过其接口电路与可编程逻辑控制器相连接，可编程逻辑控制器后接终端机和直流调速装置。
2.如权利要求1所述的料车位移显示控制器，其特征在于所述绝对型编码器的轴与减速器(11)的输出轴同心。
专利摘要本实用新型为一种高炉卷扬上料料车位移显示控制器,属于冶金机械技术领域。本实用新型的料车位移显示控制器由GP—1312位移控制仪,可编程逻辑控制器,可显示料车实际运行位置及对料车位置进行调整及控制的终端机和直流调速装置组成。所述位移控制仪的绝对型编码器的轴与料车卷扬电机的传动机构中的输出轴相联接,绝对型编码器通过传输导线与位移控制仪的转换器相连接。转换器通过其接口电路与可编程逻辑控制器相连接,可编程逻辑控制器后接终端机和直流调速装置。本实用新型结构简单,容易操作,精确可靠,用途广泛。
文档编号B66B3/02GK2506608SQ0125943
公开日2002年8月21日 申请日期2001年8月27日 优先权日2001年8月27日
发明者郝之峰, 王军, 王道波, 王兴强, 李洪江, 米晓军 申请人:济南钢铁股份有限公司第一炼铁厂