專利名稱：用于轉(zhuǎn)爐的自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)爐的自動控制裝置。
背景技術(shù)：
目前市場上的轉(zhuǎn)爐大多為手動或半自動控制方式，這樣，進出料時爐體的上下運動，筒體的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速快慢均由人工進行切換和調(diào)節(jié)。爐子加熱的啟停、流量的調(diào)節(jié)、空氣的通斷也由人工完成。這樣的控制系統(tǒng)，不僅給操作帶來不便，而且給操作人員的健康也帶來不利影響。例如出料時原料溫度很高，有些原料在高溫時會散放出有毒氣體，操作人員在打開爐蓋時會吸入這些氣體，因而不利于健康。此外，由于采用手動控制，所以產(chǎn)品的質(zhì)量和操作人員的操作技能和責任性有很大的關(guān)系，往往是因為這些因素，使產(chǎn)品的技術(shù)指標(如重復性)達不到要求。文獻中國專利1150837中介紹了一種設(shè)有氧氣燃燒器的轉(zhuǎn)爐，其中沒有涉及到控制系統(tǒng)。文獻中國專利91231565中介紹了一種多功能型煤轉(zhuǎn)爐，屬民用爐，同樣不含有控制系統(tǒng)。文獻中國專利02260692.0中介紹了一種用于焙燒的自動控制裝置，能自動完成整個控制過程，其中不包含微機控制，使用靈活度較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在轉(zhuǎn)爐的自動化程度低，影響產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性的問題，提供一種新的用于轉(zhuǎn)爐的自動控制裝置。該裝置具有微機自動監(jiān)控功能，且控制參數(shù)和工作程序可在微機上方便修改，能確保轉(zhuǎn)爐焙燒產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性的特點。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種用于轉(zhuǎn)爐的自動控制裝置，包括微機、轉(zhuǎn)爐爐體、可編程控制器和智能儀表，其中智能儀表控制系統(tǒng)中的溫度、轉(zhuǎn)速信號并通過串行通訊口與微機進行數(shù)據(jù)交換；可編程控制器控制系統(tǒng)中的所有開關(guān)量和接收開關(guān)量傳感器信號，通過串行通訊口與微機進行數(shù)據(jù)交換。
上述技術(shù)方案中，整個爐體的溫度控制優(yōu)選方案有4套，每套都包含智能儀表、固態(tài)繼電器(下稱SSR)和加熱塊；爐體的轉(zhuǎn)速控制由智能儀表、變頻調(diào)速器和交流電動機組成；交流電動機動作的控制由可編程控制器或者面板開關(guān)完成。轉(zhuǎn)爐爐體優(yōu)選方案為分別安裝了頂蓋上位和下位、水平或傾斜位傳感器，且與可編程控制器相連。
本發(fā)明中自動控制裝置中還可包括馬達變頻調(diào)速器。智能儀表和PLC(可編程控制器)分別通過串行通訊口與微機相連。并且通過所編制的程序?qū)崿F(xiàn)控制狀態(tài)選擇、過程操作、各類數(shù)據(jù)讀入(顯示、保存、打印、圖表)、參數(shù)設(shè)置、操作程序設(shè)置。各路溫度控制由智能儀表、熱電偶、SSR和加熱塊組成。電動機轉(zhuǎn)速控制由智能儀表、變頻調(diào)速器、手控開關(guān)和電動機組成。電動機轉(zhuǎn)向控制由PLC或手動開關(guān)及變頻調(diào)速器組成。爐蓋升(降)、爐體傾斜(水平)電動機控制由PLC或手動開關(guān)完成?？諝廨斎胂到y(tǒng)由手動氣體流量調(diào)節(jié)器或者PLC、電磁閥組成。溫度報警系統(tǒng)由智能儀表、PLC及加熱供電系統(tǒng)組成。
上述技術(shù)方案中具體連接見附圖1。
控制裝置有序運行的核心為PLC，通過RS232通訊口與微機相連，接受微機指令或?qū)⒐ぷ鳡顟B(tài)傳送到微機，其輸入端為啟動/停止開關(guān)，手動控制PLC的啟動和停止；位置傳感器判定頂蓋上位和下位、傾斜或水平位以限制有關(guān)馬達的運行動作；超溫報警，與智能儀表的超溫報警端相連，PLC在接到任一儀表的報警信號后，既關(guān)閉加熱電源。PLC的輸出端為爐體頂蓋上/下運行馬達控制、爐體傾斜/水平運行控制、攪拌馬達正/反向運行、加熱供電開關(guān)、空氣流量調(diào)節(jié)。智能儀表溫度控制器TC1～4的通訊端通過PCL745電路板接入微機，接受微機指令并將現(xiàn)場數(shù)據(jù)送入微機，分別控制爐體1～4段溫度，有超溫故障時，將故障信號送入PLC。智能儀表V1的通訊端同TC1～4，并通過控制變頻器調(diào)整攪拌馬達的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的特點如下1、能實現(xiàn)手動、半自動、二種全自動工作方式。
1)手動操作手動設(shè)定并運行(停止)智能儀表，并手動操作面板開關(guān)以控制轉(zhuǎn)爐各項動作。主要用于調(diào)試設(shè)備或自控設(shè)備出故障時。
2)半自動操作手動設(shè)定并運行(停止)智能儀表，手動啟動PLC，PLC自動完成放下頂蓋——接通加熱電源——攪拌馬達正傳(進料)——進料、加溫、恒溫時間控制——切斷加熱電源——攪拌馬達反轉(zhuǎn)(出料)——爐體傾斜——出料時間控制——冷卻空氣輸入——爐體恢復水平——頂蓋上升(散熱)——結(jié)束，參見附圖2。主要用于微機故障時。
3)全自動操作1微機設(shè)定并運行(停止)智能儀表、PLC，智能儀表、PLC按已輸入程序運行，PLC動作次序同2)。微機同步接收所有現(xiàn)場數(shù)據(jù)，以供圖表顯示、保存、打印。主要用于按PLC固定程序操作時。
4)全自動操作2微機按用戶的設(shè)定，通過直接控制PLC的行為，完成所有轉(zhuǎn)爐動作及時間控制。其他同3)。主要用于須經(jīng)常改變轉(zhuǎn)爐動作程序時。
2、軟件特點1)本發(fā)明的PLC工作程序框圖見附圖2，在微機上編制后下載到PLC，可長久使用。因該類軟件的編制需要專門知識，生成后還需調(diào)試，一般不建議操作人員介入，缺點是控制過程單一化，不適應經(jīng)常改動場合，故本發(fā)明還設(shè)計了可在微機中設(shè)定工作程序并由微機直接通過PLC控制整個系統(tǒng)。
2)微機監(jiān)控程序介紹本發(fā)明的微機監(jiān)控軟件框圖見附圖3，“溫度程序設(shè)置”完成相應智能儀表中的控溫程度輸入，以替代繁瑣的手工儀表按鍵輸入。“轉(zhuǎn)爐動作程序”設(shè)置完成微機控制時轉(zhuǎn)爐的各動作時間段規(guī)定?！皟x表參數(shù)設(shè)置”完成各智能儀表的有關(guān)參數(shù)設(shè)置，代替手工儀表按鍵輸入。運行方式之“PLC控制”載入1、3)所述全自動操作1程序。運行方式之“PC控制”載入1、4)所述全自動操作2程序。界面按鈕“PLC運行”的功能是啟動/停止全自動操作1程序。界面按鈕“PC運行”的功能是啟動/停止全自動操作2程序，該程序由“轉(zhuǎn)爐動作程序”設(shè)定。如果需要，可按“記錄開”按鈕打開數(shù)據(jù)庫記錄功能，將現(xiàn)場所有數(shù)據(jù)按規(guī)定時間間隔記錄下來，同時圖表顯示?！坝涗涥P(guān)”按鈕則關(guān)閉上述功能。界面上同時顯示四路溫度控制的設(shè)定值和即時測量值、攪拌馬達的設(shè)定值和即時測量值、攪拌馬達的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)、起蓋馬達和傾斜馬達的工作狀態(tài)、加熱電源的開關(guān)狀態(tài)、冷卻空氣的開關(guān)狀態(tài)、超溫報警狀態(tài)及每個位置傳感器的開關(guān)狀態(tài)。
本發(fā)明通過上述的技術(shù)方案，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐焙燒裝置的自動控制，從而確保了轉(zhuǎn)爐焙燒產(chǎn)品的質(zhì)量及穩(wěn)定性，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理框圖。
圖2為PLC工作程序框圖。
圖3為微機監(jiān)控軟件框圖。
圖1、圖2或圖3中，N為否定的意思，Y為是的意思。
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
具體實施例方式
實施例1按附圖1～3所設(shè)計的轉(zhuǎn)爐自動控制裝置，在丙烯腈催化劑的焙燒轉(zhuǎn)爐中得到了實施，半年多的運行結(jié)果表明用本發(fā)明的技術(shù)方案，使焙燒得到的丙烯腈催化劑質(zhì)量穩(wěn)定，全部合格，且操作平穩(wěn)。
權(quán)利要求
1.一種用于轉(zhuǎn)爐的自動控制裝置，包括微機、轉(zhuǎn)爐爐體、可編程控制器和智能儀表，其特征在于智能儀表控制系統(tǒng)中的溫度、轉(zhuǎn)速信號通過串行通訊口與微機進行數(shù)據(jù)交換；可編程控制器控制系統(tǒng)中的所有開關(guān)量和接收開關(guān)量傳感器信號，通過串行通訊口與微機進行數(shù)據(jù)交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于轉(zhuǎn)爐的自動控制裝置，其特征在于整個爐體的溫度控制有4套，每套都包含智能儀表、固態(tài)繼電器和加熱塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于轉(zhuǎn)爐的自動控制裝置，其特征在于爐體的轉(zhuǎn)速控制由智能儀表、變頻調(diào)速器和交流電動機組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于轉(zhuǎn)爐的自動控制裝置，其特征在于交流電動機動作的控制由可編程控制器或者面板開關(guān)完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于轉(zhuǎn)爐的自動控制裝置，其特征在于轉(zhuǎn)爐爐體分別安裝了頂蓋上位和下位、水平或傾斜位傳感器，且與可編程控制器相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)爐的自動控制裝置，主要解決以往技術(shù)中自動化程度不高，未涉及微機與可編程控制器(以下簡稱PLC)及智能儀表的有機組合實現(xiàn)自動控制，影響產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性的問題。本發(fā)明通過采用包括微機、轉(zhuǎn)爐爐體、PLC與智能儀表組成自動控制裝置，并通過編程實現(xiàn)靈活多樣控制操作、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)保存、圖表顯示及打印、儀表及工藝參數(shù)設(shè)置的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于工業(yè)催化劑等原料的焙燒過程。
文檔編號F27B5/18GK1884948SQ20051002703
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月22日
發(fā)明者李煊, 吳青燕 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院