專利名稱：煤氣交換控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種應用于焦化行業(yè)的煤氣交換控制裝置，主要是用于油缸行程的檢測、顯示和油缸行程的控制。
背景技術：
煤氣交換機是用以改變焦爐加熱系統(tǒng)氣體流動方向的設備，通過液壓機構驅動拉條、杠桿、鏈條等帶動交換旋塞和廢氣盤陀桿及空氣蓋板進行有規(guī)律的開關，以改變煤氣、 空氣和廢氣流動方向，完成對煤氣、空氣和廢氣進行定時交換。一次交換經(jīng)歷三個基本過程，即關煤氣，交換廢氣與空氣，開煤氣。換向周期根據(jù)焦爐加熱制度，蓄熱室換熱能力等確定。燒焦爐煤氣時所有上升氣流蓄熱室都用以預熱空氣，格子轉換熱能力有富余，交換一般為三十分鐘交換一次。根據(jù)工藝要求，煤氣交換機重點在于能夠準確地開、關煤氣廢氣， 即要求油缸行程的精確控制，并能反映出油缸的具體位置。以往的煤氣交換機通常采用接近開關控制油缸動作，及機械指示裝置或直接目視來判斷油缸是否走到相應位置。但上述裝置都存在響應速度低、精度差及壽命短等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的上述不足，提供一種可靠的油缸行程控制和指示系統(tǒng)，保證油缸能夠穩(wěn)定、準確的運行，同時反饋出行程的具體位置的煤氣交換控制裝置。本發(fā)明的技術解決方案是一種煤氣交換控制裝置，設有液壓機構，在液壓機構的油缸活塞桿上安裝有編碼器，編碼器通過編碼器位置輸入模塊SM388與主控制器PLC連接， 主控制器PLC通過控制量輸出模塊SM322接有繼電器，再經(jīng)過繼電器電路分別控制煤氣正向、反向電磁閥和廢氣正向、反向電磁閥，上述電磁閥控制油缸行程，主控制器PLC上還設有人機界面HMI。所述繼電器電路設有五個的繼電器的觸點Kl、K2、K3、K4、K5分別與油泵接觸器 KM1、煤氣正向電磁閥1JN1、煤氣反向電磁閥1JN2、廢氣正向電磁閥1FN1、廢氣反向電磁閥 1FN2相連后再并聯(lián)，然后串連雙位置繼電器KA的一個觸點，而后與雙位置繼電器及其兩個啟停開關SB1、SB2的串聯(lián)電路再并聯(lián)，此后再串聯(lián)控制回路斷路器QF3后加載到零線火線上，上述雙位置繼電器的另一個觸點與一個啟停開關SBl并聯(lián)，雙位置繼電器和另一個啟停開關SB2與指示燈HLl并聯(lián)。所述的編碼器采用絕對值式編碼器。所述的編碼器位置輸入模塊SM388采用6ES7388-4BC01-0AB0型號，控制量輸出模塊SM322采用6ES7322-1BH01-0AA0型號，人機界面HMI采用MP377觸摸屏。本裝置采用絕對值編碼器作位置檢測元件，由于編碼器的精度較高，油缸的定位能夠更加準確，提高了設備的可靠性；裝置的操作和油缸位置顯示通過觸摸屏完成，使得操作和日常維護更加便利。由此可見與傳統(tǒng)控制機構相比，本發(fā)明具備了更好的油缸定位能力，更詳細的行程指示功能，友好的人機界面，提高了設備的調(diào)試、維護和日常操作的工作
3效率。


圖1為本發(fā)明的原理框圖。圖2為本發(fā)明繼電器電路圖。圖3為編碼器位置輸入模塊SM388連線圖。圖4為控制量輸出模塊SM322連線圖。
具體實施例方式下面結合附圖進一步說明本發(fā)明的實施例。如圖1 4所示，一種煤氣交換控制裝置，設有液壓機構，在液壓機構的油缸活塞桿上安裝有編碼器，編碼器通過編碼器位置輸入模塊SM388與主控制器PLC連接，主控制器PLC通過控制量輸出模塊SM322接有繼電器，再經(jīng)過繼電器電路分別控制煤氣正向、反向電磁閥和廢氣正向、反向電磁閥，上述電磁閥控制油缸行程，主控制器PLC上還設有人機界面HMI。所述的編碼器采用絕對值式編碼器。所述的編碼器位置輸入模塊SM388采用 6ES7388-4BC01-0AB0型號，控制量輸出模塊SM322采用6ES7322-1BH01-0AA0型號，人機界面HMI采用MP377觸摸屏。所述繼電器電路設有五個的繼電器的觸點Kl、K2、K3、K4、K5分別與油泵接觸器 KM1、煤氣正向電磁閥1JN1、煤氣反向電磁閥1JN2、廢氣正向電磁閥1FN1、廢氣反向電磁閥 1FN2相連后再并聯(lián)，然后串連雙位置繼電器KA的一個觸點，而后與雙位置繼電器及其兩個啟停開關SB1、SB2的串聯(lián)電路再并聯(lián)，此后再串聯(lián)控制回路斷路器QF3后加載到零線火線上，上述雙位置繼電器的另一個觸點與一個啟停開關SBl并聯(lián)，雙位置繼電器和另一個啟停開關SB2與指示燈HLl并聯(lián)。電源經(jīng)過總斷路器QF1、油泵接觸器KMl的觸頭為油泵Ml供電，電源還經(jīng)過小型斷路器QF2為上述芯片的電源模塊PS307供電。本裝置采用了絕對值編碼器作為行程檢測的元件，絕對值式編碼器在電源掉電或電源故障時仍能自動記憶位置，絕對值式編碼器多采用SSI串行口輸出，SSI接口在物理上相當于兩個RS422接口，信號線有四根DATA、-DATA、CLOCK、-CLOCK，其中兩根是數(shù)據(jù)線 DATA，兩根是時鐘信號線CLOCK，另有兩根電源線，一共六根線，分別接到SM338的一號通道和二號通道上。油缸通過機械機構與編碼器相連，帶動編碼器同步運動。此外本裝置采用觸摸屏顯示油缸的具體位置，采用西門子PLC與編碼器的SSI串行通訊對交換機油缸做精確控制。油缸的位移量通過編碼器與PLC之間的SSI串行通訊將數(shù)據(jù)傳送給PLC，PLC根據(jù)此數(shù)據(jù)判斷油缸下一時刻的動作，并將數(shù)據(jù)傳遞給觸摸屏，觸摸屏顯示出油缸的具體位置。油缸的起動、終點和中間點等工作位置可以在觸摸屏上設定。工作過程如下工作時，閉合QF1、QF2、QF3使整個系統(tǒng)通電。一方面，PLC接到來自觸摸屏的操作信號或者PLC內(nèi)的自動程序，另一方面接收編碼器反饋的油缸位置信息，兩類信息經(jīng)PLC程序處理后，最終決定電磁閥是否動作，于此同時，PLC將所要顯示的油缸位置信息傳給觸摸屏顯示。
PLC程序實現(xiàn)手動、自動控制。手動由觸摸屏輸入命令，人工操作油缸動作。自動狀態(tài)則程序自行運行。到達時間后自動進行交換，并重新計時。觸摸屏上設有油缸行程指示畫面，顯示油缸當前的位置值。油缸的位置值由編碼器提供，通過換算，以毫米或厘米為單位，顯示在屏幕上。另外，油泵、電磁閥，接觸器等設備、元件的狀態(tài)及各種報警信息也在觸摸屏上顯示，以方便操作和維護。
權利要求
1.一種煤氣交換控制裝置，設有液壓機構，其特征在于在液壓機構的油缸活塞桿上安裝有編碼器，編碼器通過編碼器位置輸入模塊(SM388)與主控制器(PLC)連接，主控制器 (PLC)通過控制量輸出模塊(SM322)接有繼電器，再經(jīng)過繼電器電路分別控制煤氣正向、反向電磁閥和廢氣正向、反向電磁閥，上述電磁閥控制油缸行程，主控制器(PLC)上還設有人機界面(HMI)。
2.根據(jù)權利1所述的一種煤氣交換控制裝置，其特征在于所述繼電器電路設有五個的繼電器的觸點(K1、K2、K3、K4、K5)分別與油泵接觸器(KMl)、煤氣正向電磁閥(IJNl)、煤氣反向電磁閥(1JN2)、廢氣正向電磁閥(IFNl)、廢氣反向電磁閥(1FN2)相連后再并聯(lián)，然后串連雙位置繼電器(KA)的一個觸點，而后與雙位置繼電器及其兩個啟停開關(SB1、SB2) 的串聯(lián)電路再并聯(lián)，此后再串聯(lián)控制回路斷路器(QF3)后加載到零線火線上，上述雙位置繼電器的另一個觸點與一個啟停開關(SBl)并聯(lián)，雙位置繼電器和另一個啟停開關(SB2) 與指示燈(HLl)并聯(lián)。
3.根據(jù)權利1所述的一種煤氣交換控制裝置，其特征在于所述的編碼器采用絕對值式編碼器。
4.根據(jù)權利1所述的一種煤氣交換控制裝置，其特征在于所述的編碼器位置輸入模塊(SM388)采用6ES7388-4BC01-0AB0型號，控制量輸出模塊(SM322)采用 6ES7322-1BH01-0AA0型號，人機界面(HMI)采用MP377觸摸屏。
全文摘要
本發(fā)明公開一種煤氣交換控制裝置，在液壓機構的油缸活塞桿上安裝有編碼器，編碼器通過編碼器位置輸入模塊SM388與主控制器PLC連接，主控制器PLC通過控制量輸出模塊SM322接有繼電器，再經(jīng)過繼電器電路分別控制煤氣正向、反向電磁閥和廢氣正向、反向電磁閥，上述電磁閥控制油缸行程，主控制器PLC上還設有人機界面HMI。本裝置采用絕對值編碼器作位置檢測元件，由于編碼器的精度較高，油缸的定位能夠更加準確，提高了設備的可靠性；裝置的操作和油缸位置顯示通過觸摸屏完成，使得操作和日常維護更加便利。
文檔編號C10B21/10GK102453487SQ20101051117
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權日2010年10月19日
發(fā)明者吳興嶺, 王洋 申請人:大連華宇冶金設備有限公司