高炉布料器溜槽的定位方法及系统

文档序号:658490 发布日期:2021-04-27 浏览:68次 >En<

阅读说明:本技术 高炉布料器溜槽的定位方法及系统 (Positioning method and system for chute of blast furnace distributing device ) 是由 张剑锋 陈明 贾斌 李海青 郭元亮 于 2019-10-25 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种高炉布料器溜槽的定位方法及系统,该方法包括:判断旋转角编码器运行是否异常,其中,所述旋转角编码器设置于布料器溜槽旋转电机的联动轴上;若所述旋转角编码器运行异常,则启动计时功能,实时记录所述布料器溜槽的旋转时间;将所述旋转时间与布料器溜槽的旋转周期相除取余,得到余数变量,其中,所述旋转周期六等分,分别标记为T0-T5区间;判断所述余数变量的所属区间,定位所述布料器溜槽的旋转角。本申请中,首先判断旋转角编码器的运行是否正常,若是旋转角编码器运行异常,则立即更换为由控制程序实现旋转角定位的方式,使布料器溜槽继续精准布料,保障生产顺利进行,提高了布料器溜槽的可靠性和稳定性。(The application discloses a method and a system for positioning a chute of a blast furnace distributor, wherein the method comprises the following steps: judging whether a rotation angle encoder runs abnormally, wherein the rotation angle encoder is arranged on a linkage shaft of a chute rotating motor of the distributing device; if the rotation angle encoder runs abnormally, starting a timing function, and recording the rotation time of the chute of the distributing device in real time; dividing the rotation time by the rotation period of the chute of the distributing device to obtain a remainder variable, wherein the rotation period is divided into six equal parts and is respectively marked as an interval from T0 to T5; and judging the section of the remainder variable, and positioning the rotation angle of the chute of the distributing device. In this application, at first judge whether rotation angle encoder&#39;s operation is normal, if rotation angle encoder operation is unusual, then change the mode for realizing the rotation angle location by control program immediately, make the distributing device chute continue accurate cloth, guarantee production goes on smoothly, has improved the reliability and the stability of distributing device chute.)

高炉布料器溜槽的定位方法及系统

技术领域

本申请涉及高炉布料技术领域,尤其涉及一种高炉布料器溜槽的定位方法及系统。

背景技术

对于炼铁的高炉来说,炉顶装料设备是用来装料入炉并使炉料在炉内合理分布,同时能够起到炉顶密封作用的设备。布料器则为高炉炉顶装料设备的一个重要组成部分,布料器通过溜槽实现高炉炉喉内的布料。该溜槽可以在水平面做圆周方向的旋转运动,将炉料做环状运动均匀的散布在高炉炉喉内。

目前,布料器溜槽在水平面上做圆周方向的旋转运动时,需要实时监测布料器溜槽的旋转角,其旋转角的定位检测是指导操作人员制定布料料单的依据。布料器溜槽由专用的驱动电机控制做旋转运动,在驱动电机的联动轴上设置有编码器,通过编码器实时定位布料器溜槽的旋转角。

上述布料器溜槽的旋转角定位方法中,由于高炉所在现场为高温环境,粉尘及有害气体浓度高,还存在落物损伤及润滑油污染,因此编码器处于现场恶劣环境中。长期在这种环境中工作,对编码器的使用性能和使用寿命具有很大影响,使得旋转角定位的稳定性和可靠性降低,旋转角定位不准确,进而降低布料器溜槽的布料精度。

发明内容

本申请提供了一种高炉布料器溜槽的定位方法及系统,以解决现有技术中由于布料器溜槽的旋转角定位不准确,导致布料器溜槽的布料精度降低的技术问题。

为了解决上述技术问题,本申请实施例公开了如下技术方案:

第一方面,本申请实施例公开了一种高炉布料器溜槽的定位方法,所述方法包括:

判断旋转角编码器运行是否异常,其中,所述旋转角编码器设置于布料器溜槽旋转电机的联动轴上;

若所述旋转角编码器运行异常,则启动计时功能,实时记录所述布料器溜槽的旋转时间;

将所述旋转时间与布料器溜槽的旋转周期相除取余,得到余数变量,其中,所述旋转周期六等分,分别标记为T0-T5区间;

判断所述余数变量所属区间,定位所述布料器溜槽的旋转角。

可选地,在上述高炉布料器溜槽的定位方法中,所述方法还包括:

采集两个倾动角编码器产生的二进制编码,其中,两个所述倾动角编码器分别设置于所述布料器溜槽倾动电机的联动轴两端;

任选一个倾动角编码器的二进制编码,处理得到所述布料器溜槽的倾动角,其中,若当前倾动角编码器的二进制码数据异常时,则切换另一倾动角编码器的二进制编码。

可选地,在上述高炉布料器溜槽的定位方法中,所述判断旋转角编码器运行是否异常,包括:

PLC控制器判断是否获取到所述旋转角编码器产生的二进制编码,或者,所述旋转角编码器产生的二进制编码是否正常;

若无法获取到所述旋转角编码器的二进制编码,或者获取到所述旋转角编码器的二进制编码异常,则所述旋转角编码器运行异常。

可选地,在上述高炉布料器溜槽的定位方法中,所述旋转电机上设置有限位开关,所述限位开关电连接于计时器,所述布料器溜槽的旋转周期的获取包括:

当所述旋转电机的联动轴上的铁片经过所述限位开关时,启动所述计时器;

当所述铁片再次经过所述限位开关时,停止所述计时器。

可选地,在上述高炉布料器溜槽的定位方法中,所述T0-T5区间依次对应0°-60°、60°-120°、120°-180°、180°-240°、240°-300°及300°-360°,所述判断所述余数变量所属区间,定位所述布料器溜槽的旋转角,包括:

当所述余数变量位于T0区间时,则所述布料器溜槽位于0°-60°之间;

当所述余数变量位于T1区间时,则所述布料器溜槽经过60°-120°之间;

当所述余数变量位于T2区间时,则所述布料器溜槽经过120°-180°之间;

当所述余数变量位于T3区间时,则所述布料器溜槽经过180°-240°之间;

当所述余数变量位于T4区间时,则所述布料器溜槽经过240°-300°之间;

当所述余数变量位于T5区间时,则所述布料器溜槽经过300°-360°之间。

第二方面,本申请实施例公开了一种高炉布料器溜槽的定位系统,所述系统包括:

判断模块,用于判断旋转角编码器运行是否异常,其中,所述旋转角编码器设置于布料器溜槽旋转电机的联动轴上;

计时模块,用于若所述旋转角编码器运行异常,则启动计时功能,实时记录所述布料器溜槽的旋转时间;

计算模块,用于将所述旋转时间与布料器溜槽的旋转周期相除取余,得到余数变量,其中,所述旋转周期六等分,分别标记为T0-T5区间;

比较模块,用于判断所述余数变量所属区间,定位所述布料器溜槽的旋转角。

可选地,在上述高炉布料器溜槽的定位系统中,所述系统还包括:

与PLC控制器通讯连接的所述旋转角编码器,所述旋转角编码器用于产生二进制编码,并将所述二进制编码传输至所述PLC控制器。

可选地,在上述高炉布料器溜槽的定位系统中,所述系统,还包括:周期获取模块,所述周期获取模块包括:限位开关和计时器,所述限位开关设置于旋转电机上,所述限位开关与所述计时器电连接;

所述周期获取模块还包括:

开始单元,用于当所述旋转电机的联动轴上的铁片经过所述限位开关时,启动所述计时器;

停止单元,用于当所述铁片再次经过所述限位开关时,停止所述计时器。

可选地,在上述高炉布料器溜槽的定位系统中,所述系统还包括:所述布料器溜槽倾动电机的联动轴两端均设有倾动角编码器,两个所述倾动角编码器均与所述PLC控制器通讯连接。

与现有技术相比,本申请的有益效果为:

本申请提供了一种高炉布料器溜槽的定位方法及系统,在高炉布料器溜槽的定位方法中,首先判断旋转编码器运行是否异常,该旋转编码器即为布料器溜槽旋转电机的联动轴上的编码器,其用于实时定位布料器溜槽的旋转位置。当该旋转编码器运行异常时,则立即启动计时功能,实时记录布料器溜槽的旋转时间,将实时记录的旋转时间与布料器溜槽的旋转周期相除取余,得到余数变量。其中,旋转周期为布料器溜槽旋转一圈所用的时间,将该旋转周期六等分,划分标记为T0-T5区间,也就是说,T0-T5区间将布料器溜槽旋转一周的周角划分为六份,每一份对应60°。判断余数变量位于T0-T5区间中的哪个区间,进而能够得出此时布料器溜槽位于哪个角度范围内,实现所述布料器溜槽的旋转角的定位。本申请中,首先判断旋转角编码器的运行是否正常,若是旋转角编码器运行异常,则立即更换为由控制程序实现旋转角定位的方式,使布料器溜槽继续精准布料,保障生产顺利进行,提高了布料器溜槽的可靠性和稳定性。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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为本发明实施例提供的一种高炉布料器溜槽的定位方法的流程示意图;

图2为本发明实施例提供的布料器溜槽旋转周期的划分示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

参见图1,为本发明实施例提供的一种高炉布料器溜槽的定位方法的流程示意图。结合图1,本申请中高炉布料器溜槽的定位方法包括以下步骤:

步骤S110:判断旋转角编码器运行是否异常,其中,所述旋转角编码器设置于布料器溜槽旋转电机的联动轴上;

布料器溜槽旋转电机的联动轴上设置有旋转角编码器,该旋转角编码器能够产生二进制编码,PLC控制器能够采集其产生的二进制码,并处理计算出布料器溜槽旋转角的定位。但是,由于旋转角编码器在高炉炼铁的恶劣环境中,长期遭受高温、高污染的的环境影响,降低编码的稳定性。本申请中,首先要判断旋转编码器运行的状态是否异常,具体过程如下:

通过PLC控制器实时获取旋转角编码器所产生的二进制编码,并判断是否获取到了旋转角编码器产生的二进制编码,或者,获取到的旋转角编码器的二进制编码是否正常。如果无法获取到所述旋转角编码器的二进制编码,也就是说,旋转角编码器损坏了,无法产生二进制编码,进而PLC控制器没有旋转角编码器的数据来源。或者获取到旋转角编码器的二进制编码异常,也就是说,旋转角编码器不稳定,受到其他干扰,产生的二进制编码错误。以上情况发生时,则说明旋转角编码器运行异常。

步骤S120:若所述旋转角编码器运行异常,则启动计时功能,实时记录所述布料器溜槽的旋转时间;

步骤S130:将所述旋转时间与布料器溜槽的旋转周期相除取余,得到余数变量,其中,所述旋转周期六等分,分别标记为T0-T5区间;

该旋转周期即为布料器溜槽转动一圈的所用的时间,旋转周期的获取方法包括:提前在旋转电机上设置限位开关,限位开关电连接有计时器。当旋转电机的联动轴上的铁片经过限位开关时,启动计时器,并且当该铁片再次经过限位开关时,停止计时器,通过观察计时器的计时,得到布料器溜槽转动一圈的所用的时间。或者,在现场,由操作人员测量溜槽旋转一周的时间。

将实时记录的布料器溜槽的旋转时间除以旋转周期,所得的商即为布料器溜槽在此次布料过程中旋转了多少圈,本申请在定位时,主要看所得余数,即余数变量,该余数变量必定会位于划分好的T0-T5区间之间。

参加图2,为本发明实施例提供的布料器溜槽旋转周期的划分示意图。在布料器溜槽布料过程中,每次料流阀打开,刚开始布料的位置,称为料头,布料结束的位置则称为料尾,为了减少料头料尾不均匀现象,每批料布完后,布料器溜槽自动步进60°。因此,本申请中,将布料器溜槽的旋转周期等分为六份,划分为六个区间,分别为T0、T1、T2、T3、T4以及T5,每个区间所占角度为60°。

步骤S140:判断所述余数变量的所属区间,定位所述布料器溜槽的旋转角。

上述T0-T5区间依次对应0°-60°、60°-120°、120°-180°、180°-240°、240°-300°及300°-360°。判断余数变量的所属区间,当余数变量位于T0区间时,则布料器溜槽位于0°-60°之间;当余数变量位于T1区间时,则布料器溜槽经过60°-120°之间;当余数变量位于T2区间时,则布料器溜槽经过120°-180°之间;当余数变量位于T3区间时,则布料器溜槽经过180°-240°之间;当余数变量位于T4区间时,则布料器溜槽经过240°-300°之间;当余数变量位于T5区间时,则布料器溜槽经过300°-360°(0°)之间。同样,下次布料开始前,布料器溜槽自动步进60°。

本申请中,首先判断旋转角编码器的运行是否正常,若是旋转角编码器运行异常,则立即更换为由控制程序实现旋转角定位的方式,使布料器溜槽继续精准布料,保障生产顺利进行,提高了布料器溜槽的可靠性和稳定性。

为了进一步优化上述技术方案,考虑到布料器溜槽在布料过程中,除了通过旋转电机控制布料器溜槽的旋转角,还需要通过倾动电机控制布料器溜槽的倾动角,倾动角同样是布料器溜槽控制过程中的重要部分。布料器溜槽按工艺要求升到一定的倾动角度,同时在水平面方向上进行着匀速旋转,使得炉料均匀的布到高炉炉喉内。因此,布料器溜槽的定位也是指导操作人员制定布料料单的依据。本申请中,高炉布料器溜槽的定位方法还包括:采集两个倾动角编码器产生的二进制编码,其中,两个倾动角编码器分别设置于布料器溜槽倾动电机的联动轴两端,每个倾动角编码器均产生相应的二进制编码,由于是两个倾动角编码器是在同一个联动轴上,所获得的数值必然相同。PLC控制器任选其中一个倾动角编码器的二进制编码,计算处理得到布料器溜槽的倾动角。若是在上述过程中,发现当前倾动角编码器的二进制码数据异常时,则切换至另一个倾动角编码器的二进制编码,通过另一个倾动角编码器产生的二进制编码进行处理计算。此时,操作人员可以对受损的倾动角编码器进行检修。

由于布料器溜槽处于较为恶劣的环境,所以,本申请在定位倾动角时,在倾动电机的连动轴两端均设有倾动角编码器。当其中一个损坏时,则通过PLC控制器立即切换至另一倾动角编码器,处理另一套二进制编码数据。操作人员及时检修损坏的倾动角编码器,该过程并不耽误布料过程,在倾动角上确保了布料器溜槽继续精准布料,保障生产顺利进行,提高了整个布料器溜槽的可靠性和稳定性。

本申请中,对旋转角和倾动角进行实时准确的定位,指导操作人员制定更加精准的布料料单。通过精准定位旋转角可将炉料做环状运动均匀的散布在炉内,通过精准定位倾动角可以精确控制布料器溜槽的垂直角度,即布料环的半径大小。本申请通过对旋转角和倾动角这两个角度的精确定位,大大提高了布料器溜槽的布料精度,提高了整个布料器溜槽的可靠性和稳定性。

基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种高炉布料器溜槽的定位系统,该系统包括:

判断模块,用于判断旋转角编码器运行是否异常,其中,所述旋转角编码器设置于布料器溜槽旋转电机的联动轴上;

计时模块,用于若所述旋转角编码器运行异常,则启动计时功能,实时记录所述布料器溜槽的旋转时间;

计算模块,用于将所述旋转时间与布料器溜槽的旋转周期相除取余,得到余数变量,其中,所述旋转周期六等分,分别标记为T0-T5区间;

比较模块,用于判断所述余数变量所属区间,定位所述布料器溜槽的旋转角。

进一步,该系统还包括:与PLC控制器通讯连接的旋转角编码器,旋转角编码器用于产生二进制编码,并将二进制编码传输至PLC控制器。

本发明实施例提供的高炉布料器溜槽的定位系统还包括:周期获取模块,周期获取模块包括:限位开关和计时器,限位开关设置于旋转电机上,限位开关与计时器电连接;

周期获取模块还包括:开始单元,用于当所述旋转电机的联动轴上的铁片经过所述限位开关时,启动所述计时器;停止单元,用于当所述铁片再次经过所述限位开关时,停止所述计时器。

另外,该系统还包括:布料器溜槽倾动电机的联动轴两端均设有倾动角编码器,两个倾动角编码器均与PLC控制器通讯连接。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明,不同实施例之间均具有相同的部分,本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是,在本说明书中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,有语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后,将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

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