PLC和變頻器控制的氧槍升降系統(tǒng)

為提高整個系統(tǒng)的可靠性，便于維修人員及時發(fā)現(xiàn)和判別故障，我們充分利用PLC的功能，由PLC對氧槍升降小車的絕對位置進行狀態(tài)數(shù)碼顯示，以便對氧槍的整個行程進行監(jiān)控。

　　2.3 張力檢測

　　氧槍在上下升降的過程中，必須要保證鋼絲繩的壓力一直處于正常狀態(tài)，因此我們專門設(shè)計了一套鋼絲繩的張力檢測系統(tǒng)，它由兩個壓力傳感器和張力顯示儀來進行監(jiān)控。在氧槍的運行過程中，壓力傳感器始終輸出標準的毫伏信號，并分別送至相應(yīng)的張力顯示儀，張力顯示儀將這個信號在內(nèi)部轉(zhuǎn)換成實際重量信號，與內(nèi)部設(shè)定值進行比較，輸出一個鋼絲繩壓力正?；虍惓５男盘柦oPLC參與聯(lián)鎖控制;同時為便于日常點檢和維護，鋼絲繩的實際重量在張力顯示儀上進行實時顯示。信號監(jiān)控為：該值超過6.7 t即為過負荷，低于1.4 t即為鋼絲繩松弛。當兩個壓力傳感器，任何一個高于或低于極限即為故障條件。當鋼絲繩壓力發(fā)生報警時，則氧槍將不能再進行下降操作，操作者必須到現(xiàn)場將氧槍以低速提升至“待機位置”，并在CRT操作畫面及現(xiàn)場操作箱上同步顯示鋼絲繩張力報警信號。

　　2.4 緊急控制

　　(1)自動緊急提升。當生產(chǎn)中發(fā)生緊急情況，如氧槍冷卻水流量異常、OG風機跳閘、系統(tǒng)被中斷或氧氣流量低等報警時，氧槍將被自動提升至待機位Hl點。電氣緊急提升裝置以最大加速度上升至最大速度。

　　(2)氣動緊急提升。氣動緊急系統(tǒng)包括一個進氣管道輸氣給緊急電動機。此管道由電磁閥開斷，主進氣管道上裝有一壓力監(jiān)控器，在儲存緩沖箱上進行壓力監(jiān)視。當轉(zhuǎn)爐在吹煉情況下，設(shè)備突然發(fā)生異常緊急情況時，操作工按下中央操作臺或現(xiàn)場操作箱上的“緊急提升”按鈕，氣動系統(tǒng)由電磁閥打開，氣動電動機立即運轉(zhuǎn)，同時直流制動裝置(DC220v制動電源由UPS供電)將同時打開，氧槍立即以最高速度提升至待機位H1點，并在中央操作臺上顯示緊急提升的報警信號。

　　2.5 與其他系統(tǒng)的信息交換

　　(1)與傾動系統(tǒng)之問的聯(lián)鎖。當氧槍位置高于待機位H1點時，轉(zhuǎn)爐可以傾動;同理，當轉(zhuǎn)爐不在垂直位置時，氧槍不可以下降，但可以在待機位

　　H1點以上提升。

　　(2)與OG系統(tǒng)之間的聯(lián)鎖。轉(zhuǎn)爐煙罩不在工作位時，氧槍不允許下降;當氧氣流量低時，氧槍將緊急提升;當OG系統(tǒng)發(fā)出緊急停止信號時，氧槍也將緊急提升。

　　(3)與上底吹系統(tǒng)的聯(lián)鎖。當上底吹系統(tǒng)發(fā)出吹煉開始/結(jié)束的信號后，氧槍開始按系統(tǒng)設(shè)定的位置進行上下升降;當上底吹系統(tǒng)發(fā)出吹煉調(diào)整信號時，氧槍根據(jù)吹煉情況自動調(diào)整吹煉位置;當吹煉過程中，氧氣的消耗量達到設(shè)定值時，氧槍自動提升至待機位;當氧氣流量低或吹煉系統(tǒng)發(fā)生緊急情況時，氧槍將緊急提升。同時氧槍在吹煉時，當本體PLC控制的氧槍冷卻水發(fā)出流量低報警信號時，氧槍也會緊急提升;當氧槍更換臺車不在工作位時，氧槍也不允許升降等。

　　3 定位控制的實現(xiàn)方法

　　氧槍升降小車是由交流電動機拖動卷揚裝置，帶動升降小車在固有軌道中作往復(fù)直線運動，現(xiàn)場由于高溫、多塵等原因環(huán)境惡劣，用限位開關(guān)等來實現(xiàn)定位，其安裝困難，易損壞，可靠性差，一旦失控將撞壞生產(chǎn)機械，影響正常作業(yè)。因此我們采用在氧槍傳動機構(gòu)低速軸上安裝TA4470Nl同步發(fā)送器，由同步發(fā)送器輸出位置信號發(fā)送至安裝在PLC柜中的TA4440N110同步凸輪控制器組合使用來進行定位，效果良好。

　　定位系統(tǒng)示意圖如圖4所示。

　　如上圖所示，氧槍升降小車的位置檢測主要由TA4470N1同步發(fā)送器、TA4440N110同步凸輪控制器和PLC來完成，同時配備必要的上下極限限位、校準位接近開關(guān)和反映氧槍升降小車初始位的限位開關(guān)來共同組成一套完整的氧槍定位系統(tǒng)。

　　當氧槍在進行升降運行時，電動機低速軸上的同步發(fā)送器不斷進行高速計數(shù)，將同步檢測到的機械位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺⑺B接至同步凸輪控制器，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號和內(nèi)部設(shè)定值進行比較。計數(shù)值與預(yù)定值的比較是由TA4440N110同步凸輪控制器內(nèi)部完成，控制器具有失電數(shù)據(jù)保持，這樣氧槍升降小車在任意狀態(tài)控制器都能一一跟蹤，同時為確保定位準確性，在待機位到吹煉開始位之間安裝一個校準位接近開關(guān)，當氧槍升降小車的每一次循環(huán)都經(jīng)過該信號對控制器強行復(fù)位，從而消除計數(shù)積累誤差。