[发明专利]一种高炉料车防冲顶智能监控方法

说明书

本发明公开一种高炉料车防冲顶智能监控方法，包括在卷扬拖动系统中的接入控制器，由控制器实时显示料车的运行时间，理论位置，实际转速，是否收到了来自主令的减速位置信号；且在出现危险时，根据设计得危险分级，控制变频器作出相应的保护动作；且当出现故障时及时报警，并且可记录查询数据，以及根据出现的故障确定故障环节，为下一步采取措施，提供依据。本发明可实现上料料车防冲顶功能，且可及大地方便维护人员分析原因，排查隐患。

技术领域

本发明属于自动化控制领域，涉及一种自动化控制方法，具体来说是一种高炉料车防冲顶智能监控方法。

背景技术

钢铁冶金企业中的高炉用于铁矿石的冶炼作业，该过程首先需要把铁矿石等原料从原料仓运送到高炉炉顶的受料斗，然后再放入炉内进行冶炼。

目前，往受料斗运送铁矿石等原料一般采用2种方式来实现：一种是用皮带送往高炉受料斗，一种是采用上料小车送往高炉受料斗。

采用上料小车时，需配套卷扬拖动系统，用卷扬电机驱动2台上料小车，沿着轨道，交替往炉顶运送铁矿石等。

卷扬拖动系统一般采用变频器来进行卷扬电机的驱动，然后用卷扬控制PLC(可编程逻辑控制器)对变频器的正反转、运行速度、逻辑时序等进行控制。

如图1所示，卷扬拖动系统中，卷扬控制PLC为控制核心，控制变频器来驱动电机，电机再通过减速机带动滚筒转动，滚筒上缠绕着钢丝绳，在钢丝绳的两端各有一台小车，矿石就装在这两台小车里面。

小车分为左右两台，左车上行时，右车就下行，运行方式类似于电梯的两个轿厢。小车一旦到达炉顶，就需要在规定位置停车，然后把矿石倒出。料车是否到达了炉顶，需要进行位置检测，位置检测采用图中的主令A(位置检测仪器)和主令B(位置检测仪器)来完成。上料小车在卷扬系统控制下，按照图2所示的速度曲线，进行启动、加速、匀速、减速、停车这几个动作。这种形式的卷扬拖动系统在结构上并不复杂，实现起来也较为容易，成本低占地少，应用较为广泛，但是对稳定性、安全性要求较高，一旦出现事故，后果相对比较严重。

卷扬拖动系统中的控制核心卷扬控制PLC，需要采集料车位置等信息，进行计算后，再来控制变频器的运行。按照目前高炉的工艺及土建布置，料车位置检测仪器和卷扬控制PLC或者变频器之间的距离，最远可能在300米以上，极易受到电磁干扰。

变频器(也有采用整流+逆变器的形式)工作时也会产生各种谐波，并且辐射功率较大(变频器的额定功率一般都在315千瓦以上)，这也会对卷扬拖动系统的信号传输产生不利影响。一旦卷扬控制PLC检测不到料车的位置信号，或者对变频器的控制信号中断，那就会造成无法按要求停车的情况，最终导致料车高速冲往炉顶，发生“冲顶”事故。料车“冲顶”，轻则造成脱轨，重则冲撞炉顶的其他设备，无论哪种情况，都会导致休风停产，修复起来费时费力，经济损失较大。

发明内容

本发明旨在解决高炉上料卷扬系统的运行监测和安全保护，杜绝上料小车“冲顶”现象的发生，提出一种高炉料车防冲顶智能监控装置，实现上料料车“防冲顶”功能，设计专用控制器在高炉上料卷扬系统以外独立运行，通过实时监测卷扬系统的小车位置以及位置信号、电机运转情况等基本数据，实现上料料车“防冲顶”功能。同时，利用有针对性的数据记录及分析，在出现故障时，能够给出故障出现的环节部位和故障类型，可以及大地方便维护人员分析原因，排查隐患。

本发明高炉料车防冲顶智能监控方法，其特征在于：在卷扬拖动系统中的接入控制器，将主令A和主令B的位置输出接入控制器，控制器的输出两路信号，一路接入变频器用于控制速度，另一路接入变频器的总电源用于控制分闸断电。

由控制器用来实现对传统卷扬控制系统的运行监控、事故保护、运行状态显示、故障预测、数据记录、数据查询、故障类型分析。

控制器的具体运行监控及事故保护方法为：

a、确定高炉上料小车运行时间-滚筒转速的对应关系。