阅读说明：本技术 一种钢包烘烤装置智能控制系统 (kinds of ladle baking device intelligent control system ) 是由 张仲曦 黄奇 赵小喜 包国斌 罗新生 衡红 尹丽 高华斌 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明实施例公开一种钢包烘烤装置智能控制系统,所述系统包括：上位机；PLC控制器；钢包烘烤装置,所述钢包烘烤装置上设置温度检测装置和阀门控制装置,其中,所述温度检测装置和阀门控制装置均与所述PLC控制器连接；当所述温度检测装置检测到钢包底部的温度为预设温度时,所述PLC控制器通过所述阀门控制装置调整所述钢包烘烤装置上空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度；这样可以通过PLC控制器、温度检测装置和阀门控制装置来实现远程操作控制,并能实现实时调节,从而应对管网煤气压力波动,避免钢包烘烤飘火现象,节省煤气资源,提高钢包的烘烤温度,使得钢包按照耐材升温曲线进行烘烤,进而提高烘烤工艺的效果。(The embodiment of the invention discloses an intelligent control system of steel ladle baking devices, which comprises an upper computer, a PLC (programmable logic controller) and a steel ladle baking device, wherein a temperature detection device and a valve control device are arranged on the steel ladle baking device, the temperature detection device and the valve control device are both connected with the PLC, when the temperature detection device detects that the temperature at the bottom of a steel ladle is a preset temperature, the PLC adjusts the opening degree of an air delivery valve and the opening degree of a gas delivery valve on the steel ladle baking device through the valve control device, so that remote operation control can be realized through the PLC, the temperature detection device and the valve control device, real-time adjustment can be realized, the pressure fluctuation of gas in a pipe network is met, the phenomenon of floating fire during baking the steel ladle is avoided, the gas resource is saved, the baking temperature of the steel ladle is increased, the steel ladle is baked according to a refractory temperature rise curve, and the effect of a baking process is improved.)

一种钢包烘烤装置智能控制系统

技术领域

本发明涉及一种钢厂烘烤装置系统，尤其涉及一种钢包烘烤装置智能控制系统。

背景技术

钢铁企业，转炉炼钢过程中，当转炉当中得钢水冶炼好后，需要进入下一步的连铸工序，中途过程必须采用烘烤到一定工艺温度的热钢包去转炉冶炼的钢水。而其中钢包烘烤的工艺温度在炼钢生产对降低吨钢成本起到一定的作用，这就要求钢包烘烤达到需求的工艺温度，节省煤气消耗。常规的钢包烘烤装置的控制系统都是采用就地进行控制柜进行控制，或是采用远程控制，不能实现实时调节。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明实施例提供一种钢包烘烤装置智能控制系统，可以通过PLC控制器、温度检测装置和阀门控制装置来实现远程操作控制，并能实现实时调节，从而应对管网煤气压力波动，避免钢包烘烤飘火现象，节省煤气资源，提高钢包的烘烤温度，使得钢包按照耐材升温曲线进行烘烤，进而提高烘烤工艺的效果。

为达上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种钢包烘烤装置智能控制系统，所述系统包括：

上位机；

PLC控制器，所述PLC控制器与所述上位机连接；

钢包烘烤装置，所述钢包烘烤装置上设置温度检测装置和阀门控制装置，所述温度检测装置和阀门控制装置均与所述PLC控制器连接；其中，

当所述温度检测装置检测到钢包底部的温度为预设温度时，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置调整所述钢包烘烤装置上空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度。

在本发明实施例中，所述系统还包括包盖开启装置，所述包盖开启装置与所述PLC控制器连接，其中，当钢包设置在烘烤装置上后，所述PLC控制器通过所述包盖开启装置控制包盖转至45°；

当所述钢包烘烤装置烘烤结束后，所述PLC控制器通过所述包盖开启装置控制包盖上仰75～80°。

在本发明实施例中，所述钢包烘烤装置的煤气管上设置压力检测装置，其中，当所述压力检测装置的当检测到的压力值大于预设压力值时，所述PLC控制器驱动所述钢包烘烤装置上的点火器启动。

在本发明实施例中，在所述钢包烘烤装置的点火器启动前，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置将所述钢包烘烤装置上的煤气输送阀门的开度调整至预设开度。

在本发明实施例中，所述钢包烘烤装置上还设置火焰检测器，其中，所述火焰检测器通过所述PLC控制器与所述钢包烘烤装置的点火器控制连接。

在本发明实施例中，当所述火焰检测器检测到火焰时，所述火焰检测器依次通过所述PLC控制器和第一延时继电器与所述点火器控制连接。

在本发明实施例中，当所述火焰检测器检测到火焰后，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置将所述钢包烘烤装置上的空气输送阀门的开度调整至预设开度。

在本发明实施例中，当所述火焰检测器未检测到火焰时，所述火焰检测器通过所述PLC控制器与所述重启开关连接，所述重启开关与所述点火器控制连接。

在本发明实施例中，所述预设温度由小到大依次包括第一预设温度、第二预设温度和第三预设温度，其中，

当所述温度检测装置检测到钢包底部的温度为所述第一预设温度时，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置将所述钢包烘烤装置上的空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度均调整至第一开度；

当所述温度检测装置检测到钢包底部的温度由所述第一预设温度变为第二预设温度时，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置将所述钢包烘烤装置上的空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度均调整至第二开度；

当所述温度检测装置检测到钢包底部的温度由所述第二预设温度变为第三预设温度时，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置将所述钢包烘烤装置上的空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度均调整至第三开度。

在本发明实施例中，所述钢包烘烤装置有两个以上。

本发明实施例提供了一种钢包烘烤装置智能控制系统，所述系统包括：上位机；PLC控制器，所述PLC控制器与所述上位机连接；钢包烘烤装置，所述钢包烘烤装置上设置温度检测装置和阀门控制装置，其中，所述温度检测装置和阀门控制装置均与所述PLC控制器连接；其中，当所述温度检测装置检测到钢包底部的温度为预设温度时，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置调整所述钢包烘烤装置上空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度；这样，所述钢包烘烤装置用于烘烤加热钢包，所述阀门控制装置用于控制所述钢包烘烤装置上空气输送阀门和煤气输送阀门的开度大小，所述温度检测装置用于检测钢包底部的温度，所述PLC控制器用于控制所述钢包烘烤装置，所述上位机可以用于显示所述温度检测装置检测钢包底部的温度值，在使用时，当所述温度检测装置检测到钢包底部的温度为预设温度时，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置调整所述钢包烘烤装置上空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度，这样从而实现对钢包进行逐步加热，进而保证钢包受热更加均匀。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的钢包的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的钢包烘烤装置智能控制系统的模块示意图；

图3为本发明实施例二提供的控制系统在使用时的流程图；

图4为本发明实施例二提供的PLC系统原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

本发明实施例提供一种钢包烘烤装置智能控制系统，如图1和2所示，所述系统包括：上位机1；PLC控制器2，所述PLC控制器3与所述上位机1连接；钢包烘烤装置3，所述钢包烘烤装置3上设置温度检测装置4和阀门控制装置5，其中，所述温度检测装置4和阀门控制装置5均与所述PLC控制器2连接；其中，当所述温度检测装置4检测到钢包底部的温度为预设温度时，所述PLC控制器2通过所述阀门控制装置5调整所述钢包烘烤装置3上空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度。

这里，所述上位机1用于人机交互，从而显示整个钢包烘烤装置3操作的进程，所述上位机1可以是电脑。所述PLC控制器2用于控制所述钢包烘烤装置3。所述钢包烘烤装置3用于烘烤加热钢包，所述阀门控制装置5用于控制所述钢包烘烤装置3上空气输送阀门和煤气输送阀门的开度大小，所述温度检测装置4用于检测钢包底部的温度。这样，在使用时，所述温度检测装置4将可以检测到的钢包温度反馈给所述PLC控制器2，所述PLC控制器2通过所得到的温度信息控制所述钢包烘烤装置3上空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度，从而控制所述钢包烘烤装置3的加热温度。

具体地，钢包在通过所述钢包烘烤装置3进行加热时，可以划分为三段分别进行加热，即：所述预设温度由小到大依次包括第一预设温度、第二预设温度和第三预设温度，所述开度由小到大依次包括第一开度、第二开度和第三开度，其中，

当所述温度检测装置4检测到钢包底部的温度为所述第一预设温度时，所述PLC控制器2通过所述阀门控制装置5将所述钢包烘烤装置3上的空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度均调整至所述第一开度；

当所述温度检测装置4检测到钢包底部的温度由所述第一预设温度变为第二预设温度时，所述PLC控制器2通过所述阀门控制装置5将所述钢包烘烤装置3上的空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度均调整至所述第二开度；

当所述温度检测装置4检测到钢包底部的温度由所述第二预设温度变为第三预设温度时，所述PLC控制器2通过所述阀门控制装置5将所述钢包烘烤装置3上的空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度均调整至所述第三开度。

进一步地，在本发明实施例中，所述系统还包括包盖开启装置，所述包盖开启装置与所述PLC控制器2连接，其中，当钢包设置在烘烤装置上后，所述PLC控制器2通过所述包盖开启装置控制包盖上仰45°；

当所述钢包烘烤装置3烘烤结束后，所述PLC控制器2通过所述包盖开启装置控制包盖上仰75～80°。

这里，所述包盖开启装置可以为卷扬机，所述卷扬机与所述PLC控制器2上的输出端连接，从而控制所述包盖转动。具体地，为了更精准的使包盖进行翻转，还可以在所述包盖开启装置上设置行程开关，从而更加方便地控制所述包盖翻转。

进一步地，在本发明实施例中，所述钢包烘烤装置3的煤气管上设置压力检测装置，其中，当所述压力检测装置的当检测到的压力值大于预设压力值时，所述PLC控制器2驱动所述钢包烘烤装置3上的点火器启动。

在所述钢包烘烤装置3的点火器启动前，所述PLC控制器2通过所述阀门控制装置5将所述钢包烘烤装置3上的煤气输送阀门的开度调整至预设开度。

所述钢包烘烤装置3上还设置火焰检测器，其中，所述火焰检测器通过所述PLC控制器2与所述钢包烘烤装置3的点火器控制连接。

当所述火焰检测器检测到火焰时，所述火焰检测器依次通过所述PLC控制器2和第一延时继电器与所述点火器控制连接。

当所述火焰检测器检测到火焰后，所述PLC控制器2通过所述阀门控制装置5将所述钢包烘烤装置3上的空气输送阀门的开度调整至预设开度。

当所述火焰检测器未检测到火焰时，所述火焰检测器通过所述PLC控制器2与所述重启开关连接，所述重启开关与所述点火器控制连接。

这里，当钢包放置在所述钢包烘烤装置3上时，需要启动所述钢包烘烤装置3上的点火器对所述钢包进行加热，但在对钢包进行烘烤的过程中，煤气管道可能会受到钢厂管网系统当中的压力波动的影响，从而导致钢包火焰温度不稳定，从而浪费了能源，因此，需要对煤气管进行压力检测，当压力检测合格后，然后所述压力检测装置向所述PLC控制器2发送信号，所述PLC控制器2控制所述钢包烘烤装置3的点火器点火，在所述钢包烘烤装置3的点火器启动前，所述PLC控制器2通过所述阀门控制装置5将所述钢包烘烤装置3上的煤气输送阀门的开度均调整至预设开度，从而保证所述钢包烘烤装置3启动，对钢包进行加热。

为了避免所述钢包烘烤装置3的点火器没有点着火，故在所述钢包烘烤装置3上还设置火焰检测器，当所述火焰检测器检测到火焰时，所述火焰检测器将检测到火焰的信号发送至所述PLC控制器2和第一延时继电器与所述点火器控制连接。即所述火焰检测器检测到火焰后，在所述点火器持续点火一段时间后，所述点火器关闭，而当所述火焰检测器检测到火焰后，所述PLC控制器2通过所述阀门控制装置5将所述钢包烘烤装置3上的空气输送阀门的开度调整至预设开度，从而保证火焰点着。

当所述火焰检测器未检测到火焰时，所述火焰检测器将未检测到火焰的信号发送至所述PLC控制器2上，所述PLC控制器2向所述重启开关发送信号，使得所述点火器重新启动。

实施例二

本发明实施例提供的一种钢包烘烤装置智能控制系统具体的实施方案为：

所述PLC控制器可以为S7-200单片机，所述PLC控制器上可以设置EM235CN的扩充模板，所述PLC控制器通过通讯网络数据传输线与所述上位机进行连接。这里，在实际安装使用中，如图4所示，所述S7-200单片机的Q0.0为备用端口、Q0.1为开始端口、Q0.2为放包盖端口、Q0.3为停卷扬机端口(用于)、Q0.4为开包盖端口、Q0.5为开风机端口、Q0.6为停风机端口、Q0.7为停止端口、Q1.0为急停端口、Q1.1和Q1.2为快切阀开关反馈端口、Q1.3为火焰检测器端口、Q1.4和Q1.5为放包盖行程开关端口、I0.0为高压空气终极km1端口、I0.1为风机中继km2端口、I0.2为电打火中继km3端口、I0.3为快切阀开中继km4端口、I0.4为电磁阀中继km5端口、I0.5为放包盖中继km6端口、I0.6为升包盖中继km7端口、I0.7为快切阀关中继km8端口、I1.0为风机运行指示灯端口、I1.1为快切阀指示灯端口、I1.2为电磁阀指示灯端口、I1.3为调节阀指示灯端口、I1.4为卷扬机指示灯端口、I1.5为火焰信号端口和I1.6为电打火指示端口。所述EM235CN有两个，且其中一个EM235CN的1A+端口与调节阀反馈信号连接、1B+端口与流量计反馈信号连接、1C+端口与压差反馈信号连接、1D+端口与热电偶反馈信号连接，且所述EM235CN的1A+端口、1B+端口、1C+端口和1D+端口并联。另一个EM235CN的2A+端口与报警仪反馈信号连接，同时所述PLC控制器通过该EM235CN与所述上位机通信连接。

所述钢包烘烤装置上设置与所述PLC控制器控制连接的温度检测装置、阀门控制装置和风机点火器。所述包盖开启装置与所述PLC控制器连接。

这样在使用时，如图3所示，具体地步骤如下：

将钢包吊至烘烤装置包盖正下方，通过所述PLC控制器控制所述包盖开启装置将钢包的包盖上仰45°位置；此时通过所述PLC控制器被设置的程序控制所述压力检测装置对煤气管道进行检测，当检测到煤气管路压力大于8kpa时，所述压力检测装置将检测到的信号反馈至所述PLC控制器，然后所述PLC控制器驱动所述钢包烘烤装置上的点火器驱动启动，进行点火。

当所述钢包烘烤装置上的点火器驱动启动后，并通过所述阀门控制装置将所述钢包烘烤装置上的煤气输送阀门的开度调整至预设开度，其中，这里的预设开度与阀门完全打开时开度的10％；此时，所述火焰检测器对所述点火器是否点着火进行检测，这里，检测包括两种处理过程：1、当所述火焰检测器未检测到火焰时，所述火焰检测器通过所述PLC控制器与所述重启开关连接，所述重启开关与所述点火器控制连接；2、当所述火焰检测器检测到火焰时，所述火焰检测器依次通过所述PLC控制器和第一延时继电器与所述点火器控制连接，即在检测点火器打着火焰后，为了避免火焰熄灭，点火器可以延迟10～20s关闭。

当确定火焰打着后，此时开始正常的燃烧，在燃烧时，先通过所述PLC控制器启动所述钢包烘烤装置上的空气输送阀门调整至预设开度(即10％的开度)，然后将包盖下行，开始对钢包进行小火烘烤，在烘烤过程中，通过红外测温装置(即所述温度检测装置)检测所述钢包底部的温度变化：

当检测到钢包底部的温度为300℃时(即所述第一预设温度)，所述钢包烘烤装置对钢包进行中火烘烤，此时，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置将所述钢包烘烤装置上的空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度均开至40％(即所述第一开度)；

当检测到钢包底部的温度为600℃时(即所述第二预设温度)，所述钢包烘烤装置对钢包进行大火烘烤，此时，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置将所述钢包烘烤装置上的空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度均开至80％(即所述第二开度)；

当检测到钢包底部的温度为800℃时(即所述第三预设温度)，所述钢包烘烤装置自动转换到报警或转到保温阶段，此时，所述PLC控制器通过所述阀门控制装置将所述钢包烘烤装置上的空气输送阀门的开度和煤气输送阀门的开度均开至50％(即所述第三开度)，钢包上线，结束烘烤程序。

最后所述PLC控制器通过所述包盖开启装置控制包盖上仰75～80°。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。