[發明專利]PLC控制的節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐上料控制系統

有效

• 申請號: 201210492746.X
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102967150A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 邱新君;張克強;王強;趙宙;陳玉榮;王平
• 申請（專利權）人: 罕王實業集團有限公司
• 主分類號: F27D3/00
• 分類號: F27D3/00;F27D19/00;C22B23/02;C22C1/02;C22C19/03
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 范光前

1.一種PLC控制的節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐上料控制系統，其特征包括小料倉，中間大料倉(13)，豎爐(14)、料尺控制單元(4)和自動加料控制單元(5)；小料倉即礦石料倉(10)、焦炭料倉(11)、石灰石料倉(12)；小料倉、中間大料倉和豎爐內均設有料尺控制單元；料尺控制單元(4)由卷揚機(1)，鋼絲繩(2)，重錘(3)組成；自動加料控制單元(5)由PLC控制單元(6)和人機接口(7)，傳感器檢測單元(8)，執行機構(9)組成。

2.根據權利要求1所述一種PLC控制的節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐上料控制系統，其特征是料尺控制單元實現對爐內料的探測控制，卷揚機通過鋼絲繩拉動重錘上下移動；重錘由于自身重量落在爐料上與爐料緊緊接觸，PLC向卷揚機電機變頻器輸出向上轉動的提升力矩M1作為力矩限幅值和向上的提升速度，連接重錘和卷揚機的鋼絲繩繃緊，重錘受到鋼絲繩向上的提升力作用，但力矩M1不足以克服重錘重力產生的力矩M3，重錘不會隨提升力向上移動，相反，重錘隨著爐料下降仍然向下移動，并與爐料緊緊接觸，此時裝在卷揚機后的編碼器即可指示爐料的位置；當料尺檢測到需向爐內加料時，向卷揚機電機變頻器輸出向上轉動的提升力矩M2作為力矩限幅值和向上的提升速度，力矩M2足以克服重錘重力產生的力矩M3，重錘隨著卷揚機的轉動向上提升直到起始位，當重錘達到起始位時即可向爐內加料。

3.根據權利要求2所述一種PLC控制的節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐上料控制系統，其特征是在起始位上方加行程開關作為料尺位移值的標定位，以便操作人員在一定時間周期內對料尺手動標定。

4.根據權利要求1所述一種PLC控制的節能環保型紅上鎳礦冶煉豎爐上料控制系統，其特征是自動加料控制單元分三部分，第一部分實現對礦石料倉(8)，焦炭料倉(9)，石灰石料倉(10)三個小料倉自動送料；第二部分實現對由三個小料倉向中間大料倉(11)加料；第三部分實現由中間料倉向豎爐(12)內加料；三個小料倉的自動加料以料倉下的傳感器信號為依據，當稱重儀檢測某個小料倉內沒料時，就會啟動相應的皮帶機送料到小料倉，當傳感器檢測到小料倉裝滿料時停止皮帶機送料；料尺檢測信號被實時送到PLC系統，料尺測量的料位值低于設定的某一極限位置時，PLC由此產生加料信號，同時PLC里既定的順控程序塊將按照工藝要求判斷出哪個小料倉需向中間料倉加料，所需加的重量和配比由二級模型機給出，PLC由此輸出打開小料倉閥門控制信號，小料倉開始向中間料倉加料，在此過程中PLC會根據程序里算出的所需加料值和中間料倉下的稱重儀測量值實時比較，當兩者之差小于某一值時閥門關閉停止向中間料倉加料，同時PLC給出中間料倉向豎爐內加料的控制信號，中間料倉下的閥門打開開始下料，當下料值達到程序設定值時閥門關閉停止加料。

5.根據權利要求1所述一種PLC控制的節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐上料控制系統，其特征是PLC控制單元由西門子S7-400系列PLC系列構成，包括一個PLC主站和ET200遠程站；PLC主站由一個S7-400的CPU，一個CP443-1工業以太網通信模塊，一個DP通訊模塊以及相應的機架模塊和電源模塊；完成對信號輸入輸出處理，邏輯計算，通訊處理；ET200遠程站由ET200通訊模塊以及相應的數字輸入輸出模塊，模擬輸入輸出模塊；完成對現場檢測信號的輸入采集和對輸出信號的輸出；ET200采集的信號通過DP網線傳送到PLC主站系統；人機接口由兩臺惠普工控機組成；顯示現場檢測到的料位值，料倉內料重，執行機構的運動狀態，以及作為操作人員的手動操作界面；工控機與PLC之間以以太網通訊協議實現數據互換。

6.根據權利要求1所述一種PLC控制的節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐上料控制系統，其特征是傳感器單元完成對現場工藝參數的檢測，由四個稱重儀，一個庫伯勒編碼器組成和一個行程開關組成；四個稱重儀分別完成料倉內料的稱量；編碼器完成料位的檢測；行程開關指示料尺的標定位。

7.根據權利要求1所述一種PLC控制的節能環保型紅土鎳礦冶煉豎爐上料控制系統，其特征是執行機構包括四個電動閥門和一個西門子變頻器；其中三個電動閥門控制三個小料倉向中間大料倉加料，另一個電動閥門控制中間大料倉向爐內加料；西門子變頻器控制料尺卷揚電機的設定速度和設定力矩。