專利名稱：用于轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上的轉(zhuǎn)爐大多為手動(dòng)或半自動(dòng)控制方式，這樣，進(jìn)出料時(shí)爐體的上下運(yùn)動(dòng)，筒體的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速快慢均由人工進(jìn)行切換和調(diào)節(jié)。爐子加熱的啟停、流量的調(diào)節(jié)、空氣的通斷也由人工完成。這樣的控制系統(tǒng)，不僅給操作帶來不便，而且給操作人員的健康也帶來不利影響。例如出料時(shí)原料溫度很高，有些原料在高溫時(shí)會(huì)散放出有毒氣體，操作人員在打開爐蓋時(shí)會(huì)吸入這些氣體，因而不利于健康。此外，由于采用手動(dòng)控制，所以產(chǎn)品的質(zhì)量和操作人員的操作技能和責(zé)任性有很大的關(guān)系，往往是因?yàn)檫@些因素，使產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)(如重復(fù)性)達(dá)不到要求。文獻(xiàn)中國(guó)專利1150837中介紹了一種設(shè)有氧氣燃燒器的轉(zhuǎn)爐，其中沒有涉及到控制系統(tǒng)。文獻(xiàn)中國(guó)專利91231565中介紹了一種多功能型煤轉(zhuǎn)爐，屬民用爐，同樣不含有控制系統(tǒng)。文獻(xiàn)中國(guó)專利02260692.0中介紹了一種用于焙燒的自動(dòng)控制裝置，能自動(dòng)完成整個(gè)控制過程，其中不包含微機(jī)控制，使用靈活度較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)化程度低，影響產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性的問題，提供一種新的用于轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制裝置。該裝置具有微機(jī)自動(dòng)監(jiān)控功能，且控制參數(shù)和工作程序可在微機(jī)上方便修改，能確保轉(zhuǎn)爐焙燒產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性的特點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種用于轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制裝置，包括微機(jī)、轉(zhuǎn)爐爐體、可編程控制器和智能儀表，其中智能儀表控制系統(tǒng)中的溫度、轉(zhuǎn)速信號(hào)并通過串行通訊口與微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；可編程控制器控制系統(tǒng)中的所有開關(guān)量和接收開關(guān)量傳感器信號(hào)，通過串行通訊口與微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
上述技術(shù)方案中，整個(gè)爐體的溫度控制優(yōu)選方案有4套，每套都包含智能儀表、固態(tài)繼電器(下稱SSR)和加熱塊；爐體的轉(zhuǎn)速控制由智能儀表、變頻調(diào)速器和交流電動(dòng)機(jī)組成；交流電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的控制由可編程控制器或者面板開關(guān)完成。轉(zhuǎn)爐爐體優(yōu)選方案為分別安裝了頂蓋上位和下位、水平或傾斜位傳感器，且與可編程控制器相連。
本發(fā)明中自動(dòng)控制裝置中還可包括馬達(dá)變頻調(diào)速器。智能儀表和PLC(可編程控制器)分別通過串行通訊口與微機(jī)相連。并且通過所編制的程序?qū)崿F(xiàn)控制狀態(tài)選擇、過程操作、各類數(shù)據(jù)讀入(顯示、保存、打印、圖表)、參數(shù)設(shè)置、操作程序設(shè)置。各路溫度控制由智能儀表、熱電偶、SSR和加熱塊組成。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制由智能儀表、變頻調(diào)速器、手控開關(guān)和電動(dòng)機(jī)組成。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向控制由PLC或手動(dòng)開關(guān)及變頻調(diào)速器組成。爐蓋升(降)、爐體傾斜(水平)電動(dòng)機(jī)控制由PLC或手動(dòng)開關(guān)完成?？諝廨斎胂到y(tǒng)由手動(dòng)氣體流量調(diào)節(jié)器或者PLC、電磁閥組成。溫度報(bào)警系統(tǒng)由智能儀表、PLC及加熱供電系統(tǒng)組成。
上述技術(shù)方案中具體連接見附圖1。
控制裝置有序運(yùn)行的核心為PLC，通過RS232通訊口與微機(jī)相連，接受微機(jī)指令或?qū)⒐ぷ鳡顟B(tài)傳送到微機(jī)，其輸入端為啟動(dòng)/停止開關(guān)，手動(dòng)控制PLC的啟動(dòng)和停止；位置傳感器判定頂蓋上位和下位、傾斜或水平位以限制有關(guān)馬達(dá)的運(yùn)行動(dòng)作；超溫報(bào)警，與智能儀表的超溫報(bào)警端相連，PLC在接到任一儀表的報(bào)警信號(hào)后，既關(guān)閉加熱電源。PLC的輸出端為爐體頂蓋上/下運(yùn)行馬達(dá)控制、爐體傾斜/水平運(yùn)行控制、攪拌馬達(dá)正/反向運(yùn)行、加熱供電開關(guān)、空氣流量調(diào)節(jié)。智能儀表溫度控制器TC1～4的通訊端通過PCL745電路板接入微機(jī)，接受微機(jī)指令并將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)送入微機(jī)，分別控制爐體1～4段溫度，有超溫故障時(shí)，將故障信號(hào)送入PLC。智能儀表V1的通訊端同TC1～4，并通過控制變頻器調(diào)整攪拌馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的特點(diǎn)如下1、能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、半自動(dòng)、二種全自動(dòng)工作方式。
1)手動(dòng)操作手動(dòng)設(shè)定并運(yùn)行(停止)智能儀表，并手動(dòng)操作面板開關(guān)以控制轉(zhuǎn)爐各項(xiàng)動(dòng)作。主要用于調(diào)試設(shè)備或自控設(shè)備出故障時(shí)。
2)半自動(dòng)操作手動(dòng)設(shè)定并運(yùn)行(停止)智能儀表，手動(dòng)啟動(dòng)PLC，PLC自動(dòng)完成放下頂蓋——接通加熱電源——攪拌馬達(dá)正傳(進(jìn)料)——進(jìn)料、加溫、恒溫時(shí)間控制——切斷加熱電源——攪拌馬達(dá)反轉(zhuǎn)(出料)——爐體傾斜——出料時(shí)間控制——冷卻空氣輸入——爐體恢復(fù)水平——頂蓋上升(散熱)——結(jié)束，參見附圖2。主要用于微機(jī)故障時(shí)。
3)全自動(dòng)操作1微機(jī)設(shè)定并運(yùn)行(停止)智能儀表、PLC，智能儀表、PLC按已輸入程序運(yùn)行，PLC動(dòng)作次序同2)。微機(jī)同步接收所有現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，以供圖表顯示、保存、打印。主要用于按PLC固定程序操作時(shí)。
4)全自動(dòng)操作2微機(jī)按用戶的設(shè)定，通過直接控制PLC的行為，完成所有轉(zhuǎn)爐動(dòng)作及時(shí)間控制。其他同3)。主要用于須經(jīng)常改變轉(zhuǎn)爐動(dòng)作程序時(shí)。
2、軟件特點(diǎn)1)本發(fā)明的PLC工作程序框圖見附圖2，在微機(jī)上編制后下載到PLC，可長(zhǎng)久使用。因該類軟件的編制需要專門知識(shí)，生成后還需調(diào)試，一般不建議操作人員介入，缺點(diǎn)是控制過程單一化，不適應(yīng)經(jīng)常改動(dòng)場(chǎng)合，故本發(fā)明還設(shè)計(jì)了可在微機(jī)中設(shè)定工作程序并由微機(jī)直接通過PLC控制整個(gè)系統(tǒng)。
2)微機(jī)監(jiān)控程序介紹本發(fā)明的微機(jī)監(jiān)控軟件框圖見附圖3，“溫度程序設(shè)置”完成相應(yīng)智能儀表中的控溫程度輸入，以替代繁瑣的手工儀表按鍵輸入?！稗D(zhuǎn)爐動(dòng)作程序”設(shè)置完成微機(jī)控制時(shí)轉(zhuǎn)爐的各動(dòng)作時(shí)間段規(guī)定?！皟x表參數(shù)設(shè)置”完成各智能儀表的有關(guān)參數(shù)設(shè)置，代替手工儀表按鍵輸入。運(yùn)行方式之“PLC控制”載入1、3)所述全自動(dòng)操作1程序。運(yùn)行方式之“PC控制”載入1、4)所述全自動(dòng)操作2程序。界面按鈕“PLC運(yùn)行”的功能是啟動(dòng)/停止全自動(dòng)操作1程序。界面按鈕“PC運(yùn)行”的功能是啟動(dòng)/停止全自動(dòng)操作2程序，該程序由“轉(zhuǎn)爐動(dòng)作程序”設(shè)定。如果需要，可按“記錄開”按鈕打開數(shù)據(jù)庫(kù)記錄功能，將現(xiàn)場(chǎng)所有數(shù)據(jù)按規(guī)定時(shí)間間隔記錄下來，同時(shí)圖表顯示?！坝涗涥P(guān)”按鈕則關(guān)閉上述功能。界面上同時(shí)顯示四路溫度控制的設(shè)定值和即時(shí)測(cè)量值、攪拌馬達(dá)的設(shè)定值和即時(shí)測(cè)量值、攪拌馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)、起蓋馬達(dá)和傾斜馬達(dá)的工作狀態(tài)、加熱電源的開關(guān)狀態(tài)、冷卻空氣的開關(guān)狀態(tài)、超溫報(bào)警狀態(tài)及每個(gè)位置傳感器的開關(guān)狀態(tài)。
本發(fā)明通過上述的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐焙燒裝置的自動(dòng)控制，從而確保了轉(zhuǎn)爐焙燒產(chǎn)品的質(zhì)量及穩(wěn)定性，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理框圖。
圖2為PLC工作程序框圖。
圖3為微機(jī)監(jiān)控軟件框圖。
圖1、圖2或圖3中，N為否定的意思，Y為是的意思。
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1按附圖1～3所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)爐自動(dòng)控制裝置，在丙烯腈催化劑的焙燒轉(zhuǎn)爐中得到了實(shí)施，半年多的運(yùn)行結(jié)果表明用本發(fā)明的技術(shù)方案，使焙燒得到的丙烯腈催化劑質(zhì)量穩(wěn)定，全部合格，且操作平穩(wěn)。
權(quán)利要求
1.一種用于轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制裝置，包括微機(jī)、轉(zhuǎn)爐爐體、可編程控制器和智能儀表，其特征在于智能儀表控制系統(tǒng)中的溫度、轉(zhuǎn)速信號(hào)通過串行通訊口與微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；可編程控制器控制系統(tǒng)中的所有開關(guān)量和接收開關(guān)量傳感器信號(hào)，通過串行通訊口與微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制裝置，其特征在于整個(gè)爐體的溫度控制有4套，每套都包含智能儀表、固態(tài)繼電器和加熱塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制裝置，其特征在于爐體的轉(zhuǎn)速控制由智能儀表、變頻調(diào)速器和交流電動(dòng)機(jī)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制裝置，其特征在于交流電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的控制由可編程控制器或者面板開關(guān)完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制裝置，其特征在于轉(zhuǎn)爐爐體分別安裝了頂蓋上位和下位、水平或傾斜位傳感器，且與可編程控制器相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制裝置，主要解決以往技術(shù)中自動(dòng)化程度不高，未涉及微機(jī)與可編程控制器(以下簡(jiǎn)稱PLC)及智能儀表的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，影響產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性的問題。本發(fā)明通過采用包括微機(jī)、轉(zhuǎn)爐爐體、PLC與智能儀表組成自動(dòng)控制裝置，并通過編程實(shí)現(xiàn)靈活多樣控制操作、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)保存、圖表顯示及打印、儀表及工藝參數(shù)設(shè)置的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于工業(yè)催化劑等原料的焙燒過程。
文檔編號(hào)F27B5/18GK1884948SQ20051002703
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月22日
發(fā)明者李煊, 吳青燕 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院