一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型主要涉及一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)包括信息采集模塊、計(jì)算模塊、氧槍流量調(diào)整模塊、氧槍高度調(diào)整模塊、氧槍控制調(diào)整模塊、通信模塊、PLC控制模塊、上位機(jī)操作界面、報(bào)警模塊、監(jiān)測(cè)模塊、緊急按鈕，信息采集模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端；計(jì)算模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端；氧槍流量調(diào)整模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端；氧槍高度調(diào)整模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端；PLC控制模塊和氧槍控制調(diào)整模塊通過(guò)通信模塊連接；PLC控制模塊連接著上位機(jī)操作界面；監(jiān)測(cè)模塊連接著PLC控制模塊；緊急按鈕連接著PLC控制模塊。
【專利說(shuō)明】
一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型主要涉及自動(dòng)控制系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，為適應(yīng)現(xiàn)代化大生產(chǎn)的要求，在規(guī)模效益、產(chǎn)品的靈活性和穩(wěn)定性方面提高競(jìng)爭(zhēng)力，不僅需要改進(jìn)工藝方式，而且需要提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程的生產(chǎn)工藝中，氧槍系統(tǒng)的升降及氧氣流量的控制是非常重要的生產(chǎn)工序，氧槍系統(tǒng)控制的好壞直接關(guān)系到煉鋼結(jié)果的好壞，而且對(duì)鋼水的合格率產(chǎn)生重要的影響。因此，如何讓氧槍系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)精準(zhǔn)的控制以保證正常生產(chǎn)是十分具有價(jià)值意義的研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，控制精準(zhǔn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，故障率低，在PLC內(nèi)自動(dòng)完成所有信號(hào)處理及聯(lián)鎖控制，并可通過(guò)畫面進(jìn)行在線監(jiān)控和操作，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)包括信息采集模塊、計(jì)算模塊、氧槍流量調(diào)整模塊、氧槍高度調(diào)整模塊、氧槍控制調(diào)整模塊、通信模塊、PLC控制模塊、上位機(jī)操作界面、報(bào)警模塊、監(jiān)測(cè)模塊、緊急按鈕，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，控制精準(zhǔn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，故障率低，在PLC內(nèi)自動(dòng)完成所有信號(hào)處理及聯(lián)鎖控制，并可通過(guò)畫面進(jìn)行在線監(jiān)控和操作，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
[0005]其中，所述信息采集模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端;所述計(jì)算模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端;所述氧槍流量調(diào)整模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端;所述氧槍高度調(diào)整模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端;所述氧槍控制調(diào)整模塊連接著通信模塊;所述通信模塊連接著PLC控制模塊;所述PLC控制模塊連接著上位機(jī)操作界面;所述報(bào)警模塊的輸入端連接著PLC控制模塊的輸出端;所述監(jiān)測(cè)模塊連接著PLC控制模塊;所述緊急按鈕連接著PLC控制模塊。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)所述PLC控制模塊采用西門子S7-300。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)所述信息采集模塊包括聲音采集模塊，溫度采集模塊。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)所述上位機(jī)操作界面采用西門子專用人機(jī)接口軟件WINCC7.0。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)所述計(jì)算模塊包括靜態(tài)計(jì)算和動(dòng)態(tài)計(jì)算。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)所述氧槍控制調(diào)整模塊包括交變電機(jī)驅(qū)動(dòng)、變頻調(diào)速、流量調(diào)節(jié)閥、抱閘控制。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)所述氧槍流量調(diào)整模塊采用PID調(diào)節(jié)器。
[0012]控制效果:本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，控制精準(zhǔn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，故障率低，在PLC內(nèi)自動(dòng)完成所有信號(hào)處理及聯(lián)鎖控制，并可通過(guò)畫面進(jìn)行在線監(jiān)控和操作，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)原理圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的氧槍升降系統(tǒng)流程圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)的聲音采集電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]【具體實(shí)施方式】一:
[0018]結(jié)合圖1、2、3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)包括信息采集模塊、計(jì)算模塊、氧槍流量調(diào)整模塊、氧槍高度調(diào)整模塊、氧槍控制調(diào)整模塊、通信模塊、PLC控制模塊、上位機(jī)操作界面、報(bào)警模塊、監(jiān)測(cè)模塊、緊急按鈕，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，控制精準(zhǔn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，故障率低，在PLC內(nèi)自動(dòng)完成所有信號(hào)處理及聯(lián)鎖控制，并可通過(guò)畫面進(jìn)行在線監(jiān)控和操作，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
[0019]其中，所述信息采集模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端，信息采集模塊用于實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)爐冶煉的各個(gè)階段的信息，并將信息傳送給氧槍控制調(diào)整模塊。
[0020]所述計(jì)算模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端，計(jì)算模塊用于實(shí)時(shí)計(jì)算數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給氧槍控制調(diào)整模塊。
[0021]所述氧槍流量調(diào)整模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端，氧槍流量調(diào)整模塊用于調(diào)節(jié)氧氣流量值，并將氧氣流量值傳送給氧槍控制調(diào)整模塊。
[0022]所述氧槍高度調(diào)整模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端，氧槍高度調(diào)整模塊用于控制調(diào)整氧槍的高度，并將高度值傳送給氧槍控制調(diào)整模塊。
[0023]所述氧槍控制調(diào)整模塊連接著通信模塊，通信模塊用于氧槍控制調(diào)整模塊與PLC控制模塊的連接。
[0024]所述通信模塊連接著PLC控制模塊，通信模塊用于PLC控制模塊與氧槍控制調(diào)整模塊的連接。
[0025]所述PLC控制模塊連接著上位機(jī)操作界面，上位機(jī)操作界面通過(guò)西門子工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，用于對(duì)下位機(jī)PLC控制模塊進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)視和控制。
[0026]所述報(bào)警模塊的輸入端連接著PLC控制模塊的輸出端，PLC控制模塊用于監(jiān)視和控制氧槍的各方面數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給報(bào)警模塊，若超過(guò)所設(shè)限定值，則報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警提示。
[0027]所述監(jiān)測(cè)模塊連接著PLC控制模塊，監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)氧槍的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳送給PLC控制模塊。
[0028]所述緊急按鈕連接著PLC控制模塊，緊急按鈕用于產(chǎn)生急停信號(hào)，并將急停信號(hào)傳送給PLC控制模塊。
[0029]【具體實(shí)施方式】二:
[0030]結(jié)合圖1、2、3說(shuō)明本實(shí)施方式，所述PLC控制模塊采用西門子S7-300。所述S7-300PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速(0.6?0.1ys)的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算;一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值;方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少。S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300PLC具有多種不同的通信接口，并通過(guò)多種通信處理器來(lái)連接AS-1總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來(lái)連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口(MPI)集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
[0031]【具體實(shí)施方式】三:
[0032]結(jié)合圖1、2、3說(shuō)明本實(shí)施方式，所述信息采集模塊包括聲音采集模塊，溫度采集模塊，用于采集轉(zhuǎn)爐冶煉各個(gè)階段的信息。
[0033]【具體實(shí)施方式】四:
[0034]結(jié)合圖1、2、3說(shuō)明本實(shí)施方式，所述上位機(jī)操作界面采用西門子專用人機(jī)接口軟件WINCC7.0，由上位機(jī)操作界面向下位機(jī)PLC控制模塊發(fā)送控制指令。
[0035]【具體實(shí)施方式】五:
[0036]結(jié)合圖1、2、3說(shuō)明本實(shí)施方式，所述計(jì)算模塊包括靜態(tài)計(jì)算和動(dòng)態(tài)計(jì)算，靜態(tài)計(jì)算模塊用于計(jì)算靜態(tài)數(shù)據(jù)，如所需的吹氧量和所需的各種輔料的用量;動(dòng)態(tài)計(jì)算模塊用于實(shí)時(shí)計(jì)算動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，如轉(zhuǎn)爐鋼水的溫度和碳含量。
[0037]【具體實(shí)施方式】六:
[0038]結(jié)合圖1、2、3說(shuō)明本實(shí)施方式，所述氧槍控制調(diào)整模塊包括交變電機(jī)驅(qū)動(dòng)、變頻調(diào)速、流量調(diào)節(jié)閥、抱閘控制，交變電機(jī)驅(qū)動(dòng)和變頻調(diào)速用來(lái)控制氧槍的升降；流量調(diào)節(jié)閥用來(lái)調(diào)節(jié)氧槍的氧氣流量;抱閘控制用于在緊急情況下，啟動(dòng)緊急按鈕，抱閘立即抱緊氧槍，使氧槍急停，防止氧槍墜落事故發(fā)生。
[0039]【具體實(shí)施方式】七:
[0040]結(jié)合圖1、2、3說(shuō)明本實(shí)施方式，所述氧槍流量調(diào)整模塊采用PID調(diào)節(jié)器，使用PID調(diào)節(jié)器的PID調(diào)節(jié)功能以實(shí)現(xiàn)對(duì)氧槍的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)的無(wú)偏差調(diào)節(jié)。
[0041]雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動(dòng)和修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)包括信息采集模塊、計(jì)算模塊、氧槍流量調(diào)整模塊、氧槍高度調(diào)整模塊、氧槍控制調(diào)整模塊、通信模塊、PLC控制模塊、上位機(jī)操作界面、報(bào)警模塊、監(jiān)測(cè)模塊、緊急按鈕，所述信息采集模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端;所述計(jì)算模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端;所述氧槍流量調(diào)整模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端;所述氧槍高度調(diào)整模塊的輸出端連接著氧槍控制調(diào)整模塊的輸入端;所述氧槍控制調(diào)整模塊連接著通信模塊;所述通信模塊連接著PLC控制模塊;所述PLC控制模塊連接著上位機(jī)操作界面;所述報(bào)警模塊的輸入端連接著PLC控制模塊的輸出端;所述監(jiān)測(cè)模塊連接著PLC控制模塊;所述緊急按鈕連接著PLC控制模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC控制模塊采用西門子S7-300。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信息采集模塊包括聲音采集模塊，溫度采集模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機(jī)操作界面采用西門子專用人機(jī)接口軟件WINCC7.0。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)算模塊包括靜態(tài)計(jì)算和動(dòng)態(tài)計(jì)算。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述氧槍控制調(diào)整模塊包括交變電機(jī)驅(qū)動(dòng)、變頻調(diào)速、流量調(diào)節(jié)閥、抱閘控制。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)爐氧槍自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述氧槍流量調(diào)整模塊采用PID調(diào)節(jié)器。
【文檔編號(hào)】C21C5/46GK205603622SQ201620260002
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】倪志國(guó)
【申請(qǐng)人】倪志國(guó)