PLC和變頻器控制的氧槍升降系統

為提高整個系統的可靠性，便于維修人員及時發(fā)現和判別故障，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)，因此我們專門設計了一套鋼絲繩的張力檢測系統，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，并分別送至相應的張力顯示儀，張力顯示儀將這個信號在內部轉換成實際重量信號，與內部設定值進行比較，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，操作者必須到現場將氧槍以低速提升至“待機位置”，并在CRT操作畫面及現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。當轉爐在吹煉情況下，設備突然發(fā)生異常緊急情況時，操作工按下中央操作臺或現場操作箱上的“緊急提升”按鈕，氣動系統由電磁閥打開，氣動電動機立即運轉，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 與其他系統的信息交換

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

　　H1點以上提升。

　　(2)與OG系統之間的聯鎖。轉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)與上底吹系統的聯鎖。當上底吹系統發(fā)出吹煉開始/結束的信號后，氧槍開始按系統設定的位置進行上下升降;當上底吹系統發(fā)出吹煉調整信號時，氧槍根據吹煉情況自動調整吹煉位置;當吹煉過程中，氧氣的消耗量達到設定值時，氧槍自動提升至待機位;當氧氣流量低或吹煉系統發(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直線運動，現場由于高溫、多塵等原因環(huán)境惡劣，用限位開關等來實現定位，其安裝困難，易損壞，可靠性差，一旦失控將撞壞生產機械，影響正常作業(yè)。因此我們采用在氧槍傳動機構低速軸上安裝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、校準位接近開關和反映氧槍升降小車初始位的限位開關來共同組成一套完整的氧槍定位系統。

　　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，將同步檢測到的機械位置轉變?yōu)殡娦盘?，并將它連接至同步凸輪控制器，轉換為數字信號和內部設定值進行比較。計數值與預定值的比較是由TA4440N110同步凸輪控制器內部完成，控制器具有失電數據保持，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，當氧槍升降小車的每一次循環(huán)都經過該信號對控制器強行復位，從而消除計數積累誤差。