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焦炉机车连锁装置构成和工艺流程

作者:瑞创机械 日期:2017-10-17

焦炉生产过程中三大机车装置由炼焦炉、推焦侧炉门、拦焦侧炉门、推焦车、拦焦车、熄焦车、推焦杆、导焦栅等其它一些辅助器械组成。连锁是焦化厂炼焦生产过程尤为重要的环节,主要对焦炉炉号的识别及确认、各焦化机车的实际位置与焦化机车的目标炉室位置确认、各焦化机车之间状态信息数据的相互传输进行了设计,从而炼焦生产过程的   性。焦化厂机车连锁装置由推焦炉号识别装置、数据通讯装置、触摸屏显示监控装置组成,这三个装置各自独立工作,但是它们三者之间又是相互协同,只有三个装置都能够实时而且准确的完成各自的任务,焦炉生产时三大机车才能够顺利完成连锁操作。

1、推焦炉号识别装置

三大机车的推焦炉号识别装置由三台射频识别(RFID)读写器以及若干个射频卡组成,主要用于实现焦化机车对推焦炉号识别以及确认的功能,各个焦化机车所到的炉室与计划进行推焦操作的炉室一致。推焦炉号识别装置的工作流程是:先焦炉机车向计划炉室移动,在移动的过程中,读写器不断地读取各个炉室所对应的工D射频卡,并将所读取到的信息传输给焦炉机车所对应的PLC,再由PLC判断机车所读取的炉室信息是不是与计划进行推焦的炉室信息一致。若所读取到的工D射频卡上的信息与PLC的程序块里编写的信息一致,则PLC才会输出一系列相应的操作信号;否则PLC将无法动作。

根据工艺要求,推焦车、拦焦车、熄焦车各车分别配置一台RFID读写器;每个炉室对应的推焦车、拦焦车、熄焦车的轨道上分别对应三个工D射频卡,三张对应的工D射频卡上存储的信息都是的,读卡器将工D射频卡上的信息读取后并存储到PLC中,通过PLC判断读取到的工D射频卡上的信息是否与计划推焦表的推焦炉室编号信息一致。该装置能够的确定机车的到达炉室的具体位置,避免机车走错炉室而出现推焦误操作的情况。

2、数据通讯装置

焦炉的三大机车分别在三条不同的轨道上运动,但是三辆机车的运行状态   保持一致,因此三辆机车之间要时刻保持着信息数据的通讯。推焦车、拦焦车、熄焦车都是大型的重负载的机械设备,三辆焦化机车分别运行在各自不同的轨道上,而且只有当三辆机车同时都对正同一个计划推焦的炉室时,各个机车才可以进行推焦等一系列操作,所以   保持推焦车、拦焦车、熄焦车之间数据信息的通讯。

根据工艺要求,推焦车、拦焦车、熄焦车三台机车上都各配置一台数传电台以及相应的数据传输天线。拦焦车、熄焦车由射频读卡器采集各焦车运行的具体状态信息,再由数传电台通过其配置的传输天线传送出去,推焦车通过数传电台接收其传送的数据,并将其保存在PLC相应的数据块变量中。推焦车PLC判断并确认拦焦车、熄焦车到达并对正的炉室位置和推焦车所对正的炉室位置相同,而且与推焦计划表里将要进行推焦的炉室位置一致。该装置结构简单、成本很低,维护方便,比用对讲机进行通讯   加准确方便。

3、触摸屏显示监控装置

在各大机车进行作业时,推焦车、拦焦车、熄焦车上分别有各自的操作人员,各车的操作人员   了解每个机车的具体运行状况。若机车操作人员不了解各个焦车的信息状况,则他将无法驾驶机车,无法及时做出正确的判断和给出相应的操作。这样就很容易在推焦生产的过程中造成生产事故,影响焦化厂工人们的人身   ,并给企业造成重大损失。

根据机车连锁的工艺要求,驾驶焦化机车的操作人员   时刻了解并掌握各个机车的具体的位置信息以及状态信息。推焦车、拦焦车、熄焦车各车上分别配置一个触摸屏显示器。因此在各个机车上分别一个触摸屏显示器,各个焦车室里的操作人员根据触摸显示屏所呈示的实时信息情况,判断各焦车的实际位置与具体的信息情况,从而反馈出相应的工作指令给各个焦车以能够   的出焦。

焦炉生产的具体的工作流程为:中控室系统根据炭化室的装煤时间自动生成推焦计划。当某个炭化室到了计划出焦时间时,推焦车、拦焦车只有在±5min的误差范围内到达计划出焦的炉室,中控室才会发出摘炉门指令,操作人员才能够摘取炉门;否则通过电气连锁,使得工作人员无法摘取炉门。同样当推焦车或拦焦车对错了炉室时,也无法进行摘取炉门操作。这便是摘炉门连锁。在推焦过程中,除了摘炉门连锁还有推焦连锁。

焦炉生产事故大部分都发生在推焦的过程中,如红焦落地、导焦栅被推翻、红焦推到熄焦车头等。为避免此类的事故发生,推焦连锁装置设计了两级允许推焦的   条件:推焦车、拦焦车、熄焦车   对准计划推焦的炉室中心位置,拦焦车导焦栅到达导焦的位置,熄焦车车门处于关闭状态,这就是允许推焦的   条件;允许推焦信号己产生,拦焦车,推焦车发出允许推焦信号,并且计划出焦时间与实际时间之间的误差在±5min范围内,这就是二级允许推焦的   条件。当满足上述两个条件时中控室才会发出允许推焦指令。如果在推焦过程中出现异常情况,推焦车、拦焦车、熄焦车的工作人员均可随时发出停止推焦的指令,避免推焦事故的发生。

目前国内大部分的焦化厂仍然停留在人工识别和定位的水平,而焦炭生产的环境很恶劣,工人长期处于高温、粉尘大、具有腐蚀性气体污染的环境下工作,其身心健康会受到严重影响。目前,国内各大焦煤厂迫切的需求三车连锁控制这一系统,国内部分焦化厂也己从高价买进了三车连锁控制系统,但此系统的建设和维护费用都比较昂贵,能够实际应用此系统的焦化厂很少。针对焦炉生产过程中出现的   隐患问题,   有关研究焦炉生产的专题都将其研究的主要内容集中在焦炉的炉号识别和三大机车的连锁这两个关键性的问题上。下面介绍一下各国研究人员所提出的解决方案。

光电传感器方式,我国早应用在车辆运行位置检测上的方式。它一般采用的是(光电)旋转编码器,将其安装车轮上。旋转编码器的两路输出脉冲的相位相差900,通过检测它们的相位差辨别车辆的行走方向,再连接上可逆计数器就可以检测焦车的具体位置。这种方法设计简单、成本低、易于安装和调试、运行和维护的费用少,所以一般的设计方案都采用这一方式。但是焦车都是露天工作的,而且又都是大型的机车。焦化厂是常年的高温环境,焦车轨道很容易发生变形,若碰上雨雪天气,焦车运行时会发生滑移。这样就会产生检测误差和累计误差,会影响焦车的定位。

如果在焦车轨道旁安装上锯齿条,用齿轮来带动旋转编码器同步运转,这样就会克服焦车的滑移。但是由于长时间的使用,轨道会变的弯曲,这样会造成焦车运行时发生横向抖动;粉尘、落焦堵塞等原因会使齿轮脱啮,无法使用。因此设计出一套能够适应焦车运行的系统装置比较困难,加上系统的不确定因素,   是降低了系统的性。还有一种比较简单的炉号识别方式是干簧管(又称舌簧管或者磁簧开关)炉号识别方式,它只需要给焦炉的每个炉孔安装一个干簧管,在焦车外壁也安装一个能够与之对应吸合的干簧管电磁铁。当焦车运行到干簧管附近时,干簧管就会导通从而检测出焦车所到的炉室位置。

焦化厂生产环境中的粉尘污染比较严重,若要克服粉尘的干扰,那么采用接近开关进行炉号识别的能够达到较好的效果。接近开关方式是在每各炉孔处设置一个金属码盘,接近开关通过感知金属码盘来实现炉号检测。接近开关是非接触式的,而且成本很低、方便维护,所以它很适合应用在焦车生产上。可是接近开关的感应距离一般都不超过10cm,很难控制两者之间的距离,难以对正精度;金属码盘也无法实现编码,这就增加了系统的不稳定因素。

感应无线技术是上个世纪七十年代末八十年代出发展起来的,它就是针对工业生产的大型的移动机车自动化研制的,介于有线和无线之间的通信技术。它是在车上安装上天线,沿着焦车轨道安装上感应电缆,通过两者之间的电磁感应检测车载的天线在感应电缆上的位置,很适合机车定位与机车的连锁控制。但是这种方案的技术很复杂、成本非常高。拦焦车侧的电缆容易被损坏,而且万一被损坏,维修起来很困难,也很耗时,这样就会影响焦炉的正常生产。

射频识别(RFID)方式,它是利用无线射频的方式进行双向非接触通讯,达到目标识别与数据交换的目的。RFID技术在物流管理、自动化生产、身份识别、交通运输、资产管理、军事等方面都有广泛的应用。例如,对于2010年上海的世博会,在人流疏导、信息查询、交通管理等方面,RFID技术作出了很大贡献。还有2008年的北京奥运会、2006年的、2005年的爱知世博会都采用了嵌入有RFID芯片的门票。这种方法是给每孔焦炉都设上具有固定编码的电子标签,每个车上都安装上读写器,车辆行进过程中,读写器就可以识别并确认车辆的地址了。RFID技术有成本低、抗干扰、无累积误差、适应性强等优点;它的对正精度有点偏低,但是还能够满足炉号识别的要求。

随着电子技术、数据通讯技术和传感器技术的不断发展,为焦炉生产的一系列自动化问题的解决提供了的手段。针对焦炉现场生产环境恶劣、粉尘大、车辆分散且运行频繁的特点,将射频识别(RFID)技术与西门子工业触摸屏和数传电台结合并应用在焦车连锁系统中,提高了焦化生产过程中三大机车定位的精度,保持了各车之间的相互联系通讯,降低了焦化生产的成本,也易于维护。此装置提高了焦化生产的三车连锁水平,   降低了生产过程中事故的发生频率,了工人们的   、减少了企业的损失。

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