[发明专利]一种自动出钢转炉倾动角度测量方法及装置

说明书

本发明涉及一种自动出钢转炉倾动角度测量方法及装置，属于冶金控制方法及装置技术领域。本发明的技术方案是：倾动变频器控制倾动电机经减速机驱动转炉旋转，轴承支撑耳轴同步旋转；耳轴上安装绝对值编码器，绝对值编码器测量倾动角度；倾动电机安装增量型编码器，利用倾动变频器控制速度闭环的增量型编码器，通过速度积分实现倾动角度测量；PLC倾角故障分析，PLC将绝对值编码器和增量型编码器测得的倾动角度值进行逻辑分析，实现转炉出钢过程中倾动角度的可靠测量。本发明的有益效果是：通过利用绝对值编码器和增量型编码器完成倾动角度测量，共同实现对转炉倾动安全精准的定位控制，有效保障了转炉倾动控制的可靠性，投入成本低、抗干扰能力强，满足自动出钢精度和安全要求。

技术领域

本发明涉及一种自动出钢转炉倾动角度测量方法及装置，属于冶金控制方法及装置技术领域。

背景技术

唐钢热轧事业部200吨转炉自主开发自动出钢功能，倾动装置为转炉设备的主要构成部分，倾动装置主要通过控制电机旋转，使倾动顺时针或逆时针旋转一定角度，达到出钢或者出渣的目的，倾动的可靠性关乎整个炼钢过程的安全性。

目前转炉倾动角度测量，主要依靠安装于耳轴的绝对值编码器，作为倾动旋转数据采集设备，若编码器发生故障则无法快速判断转炉旋转状态，极易酿成重大安全事故。

发明内容

本发明目的是提供一种自动出钢转炉倾动角度测量方法及装置，通过利用绝对值编码器和增量型编码器完成倾动角度测量，共同实现对转炉倾动安全精准的定位控制，有效保障了转炉倾动控制的可靠性，投入成本低、抗干扰能力强，满足自动出钢精度和安全要求，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种自动出钢转炉倾动角度测量方法，包含以下步骤：（1）倾动变频器控制倾动电机经减速机驱动转炉旋转，轴承支撑耳轴同步旋转；（2）耳轴上安装绝对值编码器，绝对值编码器测量倾动角度；（3）倾动电机安装增量型编码器，利用倾动变频器控制速度闭环的增量型编码器，通过速度积分实现倾动角度测量；（4）PLC倾角故障分析，PLC将绝对值编码器和增量型编码器测得的倾动角度值进行逻辑分析，实现转炉出钢过程中倾动角度的可靠测量。

所述倾动变频器、倾动电机和增量型编码器各有四个，以绝对值编码器测得的倾动角度为主，增量型编码器测得的倾动角度值为辅，当绝对值编码器故障或任意两个倾动角度值偏差大于0.5度时立即停止转炉动作。

所述步骤（3）中，PLC采集倾动电机速度，通过速度积分方式测算倾动角度，20毫米累积一次，速度积分计算倾动角度值公式为：

其中Y为转炉倾动角度计算值；v为倾动电机转速，单位为转/分；i为转炉倾动装置速比。

所述增量型编码器与倾动变频器同步切除，当某一倾动变频器切除时，速度积分倾动角度同步切除，此倾动电机的增量型编码器测算的倾动角度值不参与PLC倾角故障分析。

所述一个冶炼周期内，在转炉吹炼状态下，以绝对值编码器为基准，对增量型编码器速度积分计算倾动角度值清零同步一次。

一种自动出钢转炉倾动角度测量装置，包含倾动变频器、倾动电机、减速机、耳轴、轴承、绝对值编码器、增量型编码器和PLC，所述轴承安装在转炉上，倾动变频器连接倾动电机的输入端，倾动电机通过减速机驱动转炉旋转，耳轴通过轴承的支撑与转炉同步旋转；绝对值编码器安装在耳轴上，增量型编码器安装在倾动电机上；绝对值编码器和增量型编码器分别与PLC连接。

所述倾动变频器、倾动电机和增量型编码器各有四个，分别为倾动变频器A、倾动变频器B、倾动变频器C、倾动变频器D、倾动电机A、倾动电机B、倾动电机C、倾动电机D、增量型编码器A、增量型编码器B、增量型编码器C和增量型编码器D，在耳轴的上下两侧对称设置。

所述轴承包含轴承A和轴承B，分别安装在转炉的两侧。