[實用新型]一種用于煉鋼轉爐氧槍升降的自動控制裝置

有效

• 申請號: 201320775097.4
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN203639489U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 王代先;余巖;王雷;徐俊
• 申請（專利權）人: 北京金自天正智能控制股份有限公司
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30;C21C5/46
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文穎

技術領域

本實用新型涉及一種用于煉鋼轉爐氧槍升降的自動控制系統，屬于冶金自動控制技術領域。?

背景技術

氧槍電氣傳動設備是轉爐煉鋼控制系統中的關鍵設備，它與吹氧系統有著最直接的聯系。而其電氣設備的速度控制與定位精度直接影響到冶煉周期和吹氧效率，因此如何組成一個穩定的控制系統自動快速精確地對氧槍進行控制成為提高鋼產量及質量的關鍵因素之一。?

發明內容

本實用新型的目的是為了解決上述問題，針對氧槍電氣設備的控制要求，提出一種用于煉鋼轉爐氧槍升降的自動控制系統，能夠自動快速精確地進行氧槍位置控制。?

一種用于煉鋼轉爐氧槍升降的自動控制裝置，包括氧槍、升降小車、變頻驅動電機、減速機構、旋轉編碼器、變頻器、PLC控制系統；?

氧槍固定在升降小車上，升降小車通過鋼絲與變頻驅動電機連接，變頻驅動電機連接變頻器，變頻器連接PLC控制系統，減速機構與變頻驅動電機連接，旋轉編碼器固定在減速機構尾部，旋轉編碼器連接PLC控制系統。?

本實用新型的優點在于：?

1、此控制系統穩定可靠。?

2、此系統對氧槍升降的控制精度可達到±1cm的范圍之內。?

附圖說明

圖1是氧槍電氣控制系統圖；?

圖2是氧槍受力分析圖；?

圖3是氧槍控制流程圖。?

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。?

本實用新型是一種用于煉鋼轉爐氧槍升降的自動控制系統，針對氧槍電氣設備的控制要求，提供一種使氧槍升降可靠運行的自動控制系統。?

如圖1所示，一種用于煉鋼轉爐氧槍升降的自動控制系統包括：氧槍1、升降小車2、變頻驅動電機3、減速機構4、旋轉編碼器5、變頻器6、PLC控制系統7。?

氧槍1固定在升降小車2上，升降小車2通過鋼絲與變頻驅動電機3連接，變頻驅動電機3連接變頻器6，變頻器6通過Profibus總線和信號線連接PLC控制系統7，變頻驅動電機3通過鋼絲控制升降小車2升降，減速機構4與變頻驅動電機3連接，對氧槍1的升降速度進行減速，旋轉編碼器5固定在減速機構4尾部，檢測氧槍1的實際位置，旋轉編碼器5連接PLC控制系統7，氧槍1的實際位置輸出至PLC控制系統7，PLC控制系統7顯示氧槍1的實際位置，輸出氧槍1速度控制信號至變頻器6，進而通過變頻器6控制變頻驅動電機3運行，調整氧槍1的位置。?

根據冶煉的工藝要求，同時為達到氧槍1準確定位和安全運轉的目的，在氧槍1從最高點至最低點不同的高度位置上設有多個控制點，包括：上極限點、工作上限點、換槍點、上變速點、等待點、開關氧閥點、吹煉點、下變速點、工作下限點、下極限點，由此將氧槍1的行程分割為多個區段。在不同的區段中對氧槍1的控制方式不同。?

上極限點至上變速點區域為防止氧槍1上升過程之中由于速度過快而沖出軌道，故采用低速升降，勻速運行；上變速點至等待點區域采用高速升降，勻速運行；等待點至下變速點區域為節省時間，故采用高速升降，勻速運行；下變速點至氧槍1的目標槍位點以上N位置區域為防止氧槍1位置過低，也是采用低速升降，勻速運行。變頻器根據PLC給定速度對氧槍1的速度進行控制；氧槍1的目標槍位點不得低于下極限點。?

低速與高速根據不同的氧槍1工藝條件在PLC中由技術人員進行設定。?

設定目標槍位，目標槍位位于工作上限點、工作下限點之間。?

氧槍升降控制系統根據氧槍1的實際槍位以及氧槍1的目標槍位所處的區域對其行程進行分段處理。?

N位置為氧槍1速度變速調節的位置起始點，其值在PLC中進行設定，其取值范圍需要根據不同的氧槍工藝條件及調試過程中的測試效果確定，最終以達到迅速、穩定地使氧槍1定位為目的。?

當氧槍1實際位置距離與目標槍位距離大于等于N時，根據氧槍1實際位置所處的控制點，按照控制點區段運行，或高速或低速，勻速運行，稱其為勻速運行段。?

當氧槍1實際位置距離與目標槍位距離小于N大于等于S1或小于等于-S2大于-N時，根據公式（1）進行變速運行，稱為變速運行段；?

V=V₀＊ΔH/K?????（1）?

其中：V：為變頻的給定速度，即氧槍1的運行速度；?

V₀：為進入變速區的初始速度；?

ΔH：為氧槍1的實際槍位與目標槍位的差值；?

K：為降速斜率。?