[發(fā)明專利]一種控制焦?fàn)t平煤桿回退的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310258817.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN104252141B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季益龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;C10B37/02;C10B41/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司32206
• 代理人: 顧進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣控制技術(shù)，是針對(duì)焦?fàn)t平煤桿安全回退而設(shè)計(jì)的一種控制方法，屬于自動(dòng)控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在焦?fàn)t生產(chǎn)工藝中，推焦車的平煤工藝是一個(gè)重要工藝步驟，在目前的控制方式中，基本都采用交流電機(jī)切電阻調(diào)速，在進(jìn)行平煤作業(yè)時(shí)，按照先慢后快的形式，切進(jìn)不同的電阻值，進(jìn)行平煤作業(yè)，但是在后退過(guò)程中，通常為了減少作業(yè)時(shí)間，通常采用高速回退，到一定位置時(shí)采用采用直流渦流制動(dòng)器制動(dòng)，最后停止在后限位?？刂七@種后退過(guò)程的，基本都是采用主令控制器來(lái)控制，這種控制方式簡(jiǎn)單，通常為了減少主令控制器受機(jī)車震動(dòng)的影響，都采用鏈條傳動(dòng)方式，但是會(huì)經(jīng)常發(fā)生主令控制器和傳動(dòng)齒輪嚙合失控，導(dǎo)致平煤桿直接高速撞向后限的安全阻擋器，產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，還有一種方式采用光電編碼器檢測(cè)平煤桿后退的行程，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定行程時(shí)，進(jìn)行減速。但是震動(dòng)導(dǎo)致光電編碼器的故障率非常高，導(dǎo)致的平煤桿發(fā)生失控而沖擊安全阻擋器的故障率也非常高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：發(fā)明一種控制平煤桿后退的方法，從而實(shí)現(xiàn)平煤桿后退連續(xù)、快速、安全的目的。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的技術(shù)方案就是利用一種超聲波裝置，檢測(cè)平煤桿離安全后限的距離，并對(duì)實(shí)際距離進(jìn)行模擬量輸出處理，控制可控硅的導(dǎo)通角，控制渦流制動(dòng)器對(duì)平煤桿的制動(dòng)效果，穩(wěn)定停車。

分析平煤桿的工作原理，焦?fàn)t工藝是在爐體頂部進(jìn)行加煤，那每個(gè)焦?fàn)t爐體內(nèi)部加煤孔的下方就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)個(gè)堆尖的現(xiàn)象，為了保證干餾的質(zhì)量，必須對(duì)堆尖進(jìn)行推平，所以推焦車上的平煤桿的作用就是從側(cè)面小爐門伸入，進(jìn)行桿平煤的堆尖。目前平煤桿的控制工藝是通過(guò)電機(jī)牽引一個(gè)鋼絲繩，帶動(dòng)平煤桿進(jìn)行前進(jìn)、后退的動(dòng)作過(guò)程，在這些動(dòng)作完成后，平煤桿快速回到待機(jī)狀態(tài)，這時(shí)再進(jìn)行推焦作業(yè)，只有這兩個(gè)動(dòng)作全部完成，機(jī)車才進(jìn)行下一個(gè)爐孔的作業(yè)，為了保證作業(yè)時(shí)間，長(zhǎng)度為15米左右的平煤桿在接近爐體前和平煤結(jié)束后，平煤桿都是快速運(yùn)行，保證生產(chǎn)時(shí)間。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，由單片機(jī)、數(shù)字模擬量轉(zhuǎn)換模塊、超聲波發(fā)射電路電路、超聲波接收電路、可控硅整流電路組成。單片機(jī)是該系統(tǒng)的核心處理器，該處理器要形成時(shí)鐘脈沖電路，形成一定的頻率通過(guò)超聲波超聲波發(fā)射電路發(fā)送出去，同時(shí)對(duì)超聲波接收電路接受到的信號(hào)進(jìn)行處理，形成時(shí)間差，利用超聲波傳播的速度，結(jié)算出超聲波發(fā)送裝置和對(duì)平煤桿裝置之間的距離，然后把距離通過(guò)數(shù)字模擬量轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換成模擬量信號(hào)，該模擬量信號(hào)控制可控硅的導(dǎo)通角，從而改變渦流制動(dòng)器的電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)平煤桿的減速過(guò)程。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述單片機(jī)設(shè)置為AT89S51，在處理器的XTAL1和XTAL2外接的是12 MHz的石英晶振，形成以11μs 為周期的脈沖，T＝12/fosc=1μs;單片機(jī)的工作方式是自激振蕩的方式，單片機(jī)內(nèi)部振蕩器按照外接的石英晶振的頻率頻率進(jìn)行振蕩，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)；同時(shí)在AT89S51單片機(jī)RST輸入端口引入系統(tǒng)PLC后退信號(hào)，作為進(jìn)行AT89S51單片機(jī)計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器工作的條件，即當(dāng)系統(tǒng)PLC控制平煤桿后退時(shí)，致RST為低電平，這樣計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器就進(jìn)行功能運(yùn)算；設(shè)計(jì)74LS04芯片作為單片機(jī)輸出方波脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，驅(qū)動(dòng)超聲波探頭將超聲波發(fā)射出去，設(shè)計(jì)CX20106A芯片電路對(duì)超聲波信號(hào)進(jìn)行放大、限幅、帶通濾波、峰值檢波、整形、比較功能，比較完之后超聲波接收電路輸出一個(gè)低電平到單片機(jī)去請(qǐng)求中斷，當(dāng)即單片機(jī)停止計(jì)時(shí),獲得一個(gè)時(shí)間間隔：t=N×T＝N×0.000001（s），N為1μs的脈沖個(gè)數(shù)，并開始去進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，按超聲波在空氣中傳播速度340 m/s，得出平煤桿離后座距離為：S=340×t/2=170×t ；設(shè)計(jì)HR-SR04超聲波集成模塊為超聲波發(fā)射信號(hào)放大電路和接收信號(hào)放大電路，該模塊采用的是I/O觸發(fā)測(cè)距，超聲波發(fā)射電路給至少10 us的高電平信號(hào)；超聲波接收電路能夠自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回，如果檢測(cè)到?jīng)]有有信號(hào)返回則通過(guò)I/O口輸出高電平，高電平的持續(xù)時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回所用的時(shí)間，當(dāng)超聲波發(fā)射電路控制口發(fā)出一個(gè)10 us以上的高電平，那么單片機(jī)就打開定時(shí)器計(jì)時(shí)，當(dāng)接收端口接收到超聲波返回信號(hào)時(shí)輸入單片機(jī)的信號(hào)變?yōu)榈碗?，此時(shí)單片機(jī)可以讀定時(shí)器的值，此時(shí)就為此次測(cè)距的時(shí)間，就能夠算出距離；單片機(jī)對(duì)該距離值進(jìn)行二進(jìn)制編譯，并通過(guò)輸出端口輸入數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊DAC0832，通過(guò)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊，實(shí)現(xiàn)4-20mA的輸出，實(shí)現(xiàn)了平煤桿離安全后座的距離轉(zhuǎn)化成模擬量的輸出，最后通過(guò)該輸出模擬量去控制可控硅V導(dǎo)通角。