一種基于plc控制的白灰窯上料自控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種白灰窯上料自控制系統，具體地說設計一種基于PLC控制的白灰窯上料自控制系統，主要利用傳感器檢測和PLC實現白灰窯自動送料和自動加料。
【背景技術】
[0002]由于其投資低和高效性，白灰窯已被大量鋼鐵生產企業用來生產白灰。但以往白灰窯生產基本是人工完成的，傳統的窯上料部分均采用人工靠眼看、靠經驗去判斷，既不準確又影響產量，同時又耗費大量的勞動力，也降低了作業效率，而且操作人員在這樣的環境下作業存在很大的安全隱患。特別在生產白灰的的生產中，易出現大量的灰塵，如果對于上料系統采用自動化控制，不僅可以節省大量人力，還可以大大提高生產效率，同時給人力創造良好的工作環境。正是基于以上考慮，我們開發和研制了這套白灰窯自動上料系統。
【實用新型內容】
[0003]針對現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種基于PLC和儀表檢測的自動上料系統，它能實現對白灰窯無人工自動上料。
[0004]本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是:一種基于PLC控制的白灰窯上料自控制系統，包括PLC以及與其連接的傳感器、執行機構;所述傳感器設置于用于白灰窯上料的料倉內。
[0005]所述執行機構為兩個。
[0006]所述執行機構包括順序連接的變頻器、電機和滾筒。
[0007]所述滾筒上纏繞的鋼絲繩末端與料車連接。
[0008]所述滾筒上纏繞的鋼絲繩末端連有探尺，所述探尺位于白灰窯內。
[0009]所述傳感器為稱重傳感器。
[0010]所述傳感器為兩個;一個傳感器設置于用于白灰窯上料的中間倉底部，另一個傳感器設置于用于白灰窯上料的小料倉底部。
[0011 ]本實用新型具有以下有益效果及優點:
[0012]1.本實用新型采用執行機構對探尺、料車進行變頻控制，節電、減少料車空車下降時電機的阻力。
[0013]2.本實用新型通過探尺可以準確確認窯內料的深度，便于燃燒，成品石灰品味高。
[0014]3.本實用新型采用稱重儀檢測可以準確的統計每天原料的消耗。
[0015]4.本實用新型結構簡單，能夠減少工人勞動強度。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖一；
[0017]圖2是本實用新型的結構不意圖一.；
[0018]圖3是本實用新型的工作流程圖；
[0019]其中，IPLC，2傳感器，2-1第一傳感器，2_2第一傳感器，3執行機構，4變頻器，5電機，6滾筒，7料車，8探尺，9白灰窯，1鋼絲繩，11皮帶機，12中間倉，13小料倉。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0021]即通過檢測裝置檢測爐內的原料、溫度、出料時間、料車位置等，PLC采集到這些值，通過計算得出要加入的爐料重量。然后PLC輸出控制信號控制上料料斗下的電動閥加入所計算出的生產原料。
[0022]如圖1?2所示，本實用新型包括PLC、傳感器單元，執行機構部分。
[0023]其中，PLC可以采用一個PLC，也可采用PLC控制單元和人機接口(HMI) ILC控制單元可由西門子S7-300系列PLC系列構成，西門子PLC性能穩定，處理速度快，功能強大，組網能力也相當強。PLC控制單元包括一個PLC主站和ET200遠程站(PLC從站)WLC主站由一個S7-300的CPU(型號6ES7 315-2DP01-0AB0)，一個CP443-1工業以太網通信模塊(型號6GK7343-1EX10-0XE0)，一個DP通訊模塊(型號6GK7 343-5DX04-0XE0)以及相應的機架模塊和電源模塊。主要完成對信號輸入輸出處理，邏輯計算，通訊處理等。ET200遠程站由ET200通訊模塊(型號6ES7153-1AA03-0XA0)以及相應的數字輸入輸出模塊，模擬輸入輸出模塊。完成對現場檢測信號的輸入采集和對輸出信號的輸出。ET200采集的信號通過DP網線傳送到PLC主站。HMI由一臺研華工控機組成。主要顯示現場檢測到的料位值，料倉內料重，執行機構的運動狀態，以及作為操作人員的手動操作界面。PLC主站與PLC從站之間以以太網通訊協議實現數據互換。
[0024]傳感器單元相當于整個控制系統的眼睛，主要完成對現場工藝參數的檢測，包括2個稱重儀，2個施耐德編碼器和3個行程開關;編碼器安裝在滾筒的出軸側，用于檢測鋼絲繩的長度完成料位的檢測和料車的位置。2個稱重儀分別完成料倉內料的稱量。3個行程開關中的2個設置于料車滾筒的出軸側、I個設置于探尺滾筒的出軸側。行程開關指示料尺的標定位和料車頂、下部位置。
[0025]執行機構為兩個，每個執行機構均包括順序連接的西門子變頻器、電機和滾筒;還包括兩個電動閥門，一個電動閥門控制小料倉向中間料倉加料，另一個電動閥門控制中間爐倉向料車加料。西門子變頻器控制料尺卷揚電機的設定速度和設定力矩。
[0026]白灰窯:對加入窯內的石灰石進行煅燒，生成白灰。
[0027]探尺及重錘:檢測爐內料位位置，通過變頻器正反向力矩進行控制爐內料位。
[0028]探尺鋼絲繩:執行機構中的一個滾筒上的鋼絲繩連接探尺重錘。
[0029]料車:由中間倉放完料后，通過鋼絲繩連接在軌道上，向窯內放料，由變頻器正反向力矩控制。
[0030]料車鋼絲繩:執行機構中的另一滾筒上的鋼絲繩連接料車。
[0031]中間倉:由皮帶輸送下的石灰石裝入中間倉；
[0032]稱重儀檢測:用于控制上部皮帶停止送料和檢測中間倉料位、小料倉料位情況;有兩個，分別設置于中間倉(第一料倉)和小料倉(第二料倉)底部。
[0033]皮帶機:用于向小料倉放料輸送，以及向料車或中間倉放料輸送；
[0034]小料倉:由皮帶輸送下的石灰石裝入小料倉。
[0035]本實用新型的工作原理如下:
[0036]探尺實現對爐內料的探測控制，料尺連有重錘，通過鋼絲繩拉動重錘上下移動。通常情況下，重錘由于自身重量落在爐料上與爐料緊緊接觸，PLC向控制探尺的變頻器輸出向上轉動的提升力矩LI作為力矩限幅值，和向上的提升速度，連接重錘和探尺的鋼絲繩繃緊，重錘受到鋼絲繩向上的提升力作用，但力矩LI不足以克服重錘重力產生的力矩L3，重錘不會隨提升力向上移動，相反，重錘隨著爐料下降仍然向下移動，并與爐料緊緊接觸，此時裝在探尺滾筒出軸側的編碼器即可指示爐料的位置。當料尺檢測到需向爐內加料時，向探尺變頻器輸出向上轉動的提升力矩L2作為力矩限幅值，和向上的提升速度。力矩L2足以克服重錘重力產生的力矩L3，重錘隨著探尺中滾筒的轉動向上提升直到起始位。當重錘達到起始位時即可向爐內加料。為了減少料尺在上上下下的往返過程中產生的測量誤差，在起始位上方加行程開關作為料尺位移值的標定位，以便操作人員在一定時間周期內對料尺手動標定；
[0037]當檢測窯內需料時，由PLC向料車變頻器輸出向上轉動的提升力矩NI作為力矩限幅值，和向上的提升速度，連接料車的鋼絲繩繃緊，料車受到鋼絲繩向上的提升力作用后，料車上升，由行程開關和編碼器檢測料車位置，當料車到達頂部時向窯內放料;當放料完成后料車自動下降至底部中間倉放料位置。
[0038]自動加料控制單元分三部分，一部分實現對小料倉(石灰石料倉)自動送料;二部分實現對小料倉向中間大料倉加料;三部分實現由中間料倉向爐內加料。小料倉的自動加料以料倉下的傳感器信號為依據，當稱重儀檢測小料倉內沒料時，就會啟動相應的皮帶機送料到小料倉，當傳感器檢測到小料倉裝滿料時停止皮帶機送料。料尺檢測信號被實時送至IJPLC系統，料尺測量的料位值低與設定的某一極限位置時，PLC由此產生加料信號，同時PLC里既定的順控程序塊將按照工藝要求小料倉需向中間料倉加料，所需加的重量和配比由二級模型機給出。PLC由此輸出打開小料倉閥門控制信號，小料倉開始向中間料倉加料，在此過程中PLC會根據程序里算出的所需加料值和中間料倉下的稱重儀測量值實時比較，當兩者之差小于某一值時閥門關閉停止向中間料倉加料。同時PLC給出向爐內加料的控制信號，中間料倉下的閥門打開開始放料到料車內，當下料值達到程序設定值時閥門關閉停止加料，料車上升向窯內加料。如圖3所示。
【主權項】
1.一種基于PLC控制的白灰窯上料自控制系統，其特征在于:包括PLC( I)以及與其連接的傳感器(2)、執行機構(3);所述傳感器(2)設置于用于白灰窯上料的料倉內。2.根據權利要求1所述的一種基于PLC控制的白灰窯上料自控制系統，其特征在于所述執行機構(3)為兩個。3.根據權利要求1所述的一種基于PLC控制的白灰窯上料自控制系統，其特征在于所述執行機構(3)包括順序連接的變頻器(4)、電機(5)和滾筒(6)。4.根據權利要求3所述的一種基于PLC控制的白灰窯上料自控制系統，其特征在于所述滾筒(6)上纏繞的鋼絲繩末端與料車(7)連接。5.根據權利要求3所述的一種基于PLC控制的白灰窯上料自控制系統，其特征在于所述滾筒(6)上纏繞的鋼絲繩末端連有探尺(8)，所述探尺(8)位于白灰窯(9)內。6.根據權利要求1所述的一種基于PLC控制的白灰窯上料自控制系統，其特征在于所述傳感器(2)為稱重傳感器。7.根據權利要求1或6所述的一種基于PLC控制的白灰窯上料自控制系統，其特征在于所述傳感器(2)為兩個;一個傳感器(2-1)設置于用于白灰窯上料的中間倉底部，另一個傳感器(2-2)設置于用于白灰窯上料的小料倉底部。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于PLC控制的白灰窯上料自控制系統，包括PLC以及與其連接的傳感器、執行機構；所述傳感器設置于用于白灰窯上料的料倉內。本實用新型采用執行機構對探尺、料車進行變頻控制，節電、減少料車空車下降時電機的阻力。通過探尺可以準確確認窯內料的深度，便于燃燒，成品石灰品味高。本實用新型結構簡單，能夠減少工人勞動強度。
【IPC分類】F27D19/00, F27D3/00
【公開號】CN205192268
【申請號】CN201520905795
【發明人】關文志, 韓峰
【申請人】撫順罕王直接還原鐵有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月13日