[發明專利]轉爐氧槍防墜裝置及控制方法

無效

• 申請號: 200810048589.7
• 申請日: 2008-07-28
• 公開（公告）號: CN101323890A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 蘇瑞淼;葉理德;任自宏;蔡緯
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: C21C5/46
• 分類號: C21C5/46
• 代理公司: 北京市德權律師事務所
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明涉及冶金行業煉鋼工藝氧槍卷揚升降裝置，尤其是涉及用于轉爐氧槍防墜的電氣控制系統。

背景技術

轉爐氧槍卷揚升降裝置屬于位勢負載，在吹煉工藝操作中，氧槍需要作頻繁的移動和定位。由于吹氧煉鋼屬于高溫、高壓、大流量氣體作業，如出現錯誤指令或通訊干擾造成氧槍誤動作，發生墜槍或者氧槍在低位溜槍則可能發生爆炸，造成設備和人身安全事故。因此氧槍除了需要精確定位之外，也更需要防止墜槍的更嚴密的安全聯鎖和動作條件。

現有的氧槍機構存在以下缺點：1、氧槍抱閘雖然采用了雙抱閘，但是兩個抱閘并聯在一個控制回路，只有一路電氣回路輸出，并且抱閘接觸器的觸點也沒有反饋至變頻器。2、沒有對氧槍抱閘在安裝現場安裝反饋抱閘真實開閉狀況的接近開關。3、沒有將氧槍下極限機械限位信號引至變頻器，氧槍下極限機械限位信號只是接至PLC控制，一旦出現故障，故障信號由PLC處理后再給變頻器，無法保證實時性。4、沒有對鋼絲繩張力進行檢測，無法保證對鋼絲繩斷裂引發墜槍的這種惡劣事故的實時反應。5、對編碼器反饋的槍高位置依賴性過高，一旦編碼器故障，不能對氧槍位置做出正確判斷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種轉爐氧槍防墜裝置及控制方法，該裝置及控制方法能夠防止氧槍墜槍事故的發生，使氧槍傳動設備處于良好的安全生產狀態，從而能夠有效地提高氧槍操作的安全性。

為解決上述技術問題，本發明提供的一種轉爐氧槍防墜裝置所采用的技術方案是：一種轉爐氧槍防墜裝置，包括變頻器，氧槍電機和抱閘，其特征在于：還包括可編程控制器PLC，所述PLC用于控制所述變頻器的啟動、停止、速度給定，抱閘的開、關，變頻器撤使能，所述變頻器安裝通訊板，通過該通訊板與所述PLC通信。

進一步改進的，所述變頻器的主回路開關帶有第一輔助觸點，該第一輔助觸點接在所述抱閘控制回路上。

又進一步改進的，所述變頻器的抱閘控制回路的通斷控制為中間繼電器，所述中間繼電器的線圈接在所述變頻器的控制板上，所述中間繼電器的輔助觸點接在所述抱閘的控制回路上，當所述中間繼電器線圈得電時，所述中間繼電器的輔助觸點閉合。

再進一步改進的，所述抱閘的接觸器帶有第二輔助觸點，該第二輔助觸點進入所述變頻器控制板上。

作為優化方案，所述氧槍的下極限位保護信號硬接線接入所述變頻器，所述下極限位保護信號作為變頻器禁止氧槍電機下行的聯鎖條件。

作為又一優化方案，在所述抱閘的現場液壓推桿連桿旁安裝接近開關，該接近開關信號通過信號線連接所述變頻器控制回路，作為所述變頻器撤使能的聯鎖條件。

同時，本發明還提供了一種轉爐氧槍防墜控制方法：其特征在于，其氧槍位置監測控制過程，包括以下步驟：

a-1：變頻器開始運行，所述PLC通過其中斷控制器，以一定的掃描周期掃描的變頻器運行速度；

a-2：在每個掃描周期內計算氧槍的位置變化值和氧槍計算位置值，其中：

氧槍的位置變化值＝當前的變頻器運行速度乘以掃描周期時長，

氧槍計算位置值＝上次記憶氧槍槍位+氧槍的位置變化值；式中，上次記憶氧槍槍位即上個掃描周期內計算的氧槍計算位置值；

a-3：比較當前氧槍計算位置值與變頻器的編碼器實際反饋的氧槍槍高度值，當二者之間的差值小于或等于設定的位置差值上限參數時，系統可一直按工藝條件正常運行，當該差值超過該位置差值上限參數時，即視為氧槍掉槍，立即觸發變頻器的急停停機邏輯。

作為進一步改進，它還包括鋼絲繩張力檢測報警控制過程，包括以下步驟：所述PLC在每個掃描周期實時檢測氧槍電機運行中鋼絲繩的張力，當該張力大于設定的張力上限參數或者小于設定的張力下限參數時，所述鋼絲繩張力檢測單元立即觸發變頻器停機程序，并發出報警信號。

作為又進一步的改進，其特征在于其開、關抱閘控制包括以下步驟：

b-1：所述PLC發出正常啟動指令，變頻器使能，變頻器判斷輸出電流是否達到電機額定電流的設定電流參數，是，并且變頻器沒有檢測到鋼絲繩報警時，變頻器控制回路上的開抱閘開關中間繼電器得電，所述抱閘控制回路中間繼電器主開關閉合，抱閘打開；

b-2：在氧槍運行到達目標位時，所述PLC向變頻器發停止信號，變頻器比較電機實際反饋速度與給定轉速參數，當電機實際反饋速度小于給定轉速參數時，執行關抱閘；

b-3：當所述PLC或變頻器收到鋼絲繩報警、急停、下極限位保護、變頻器內部/外部故障報警中的任意一個信號時，變頻器立即關抱閘。