[发明专利]自动上料控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于炉窑用料装填系统及方法，更具体地说，涉及一种自动上料控制装置及控制方法。 

背景技术

在钢铁企业中，上料系统是炉窑不可缺少的部分，炉窑上料的形式主要有料车卷扬上料和传输带上料两钟。卷扬料车上料机构结构紧奏、占地面积小，在用较普遍，其工作流程为：启动载料小车的上升信号后，卷扬电机控制载料小车低速运行约5s，载料小车上升速度由低速变高速，到顶前约5s载料小车速度由高速变低速，载料小车到顶卸料时间约6s；返程到底3s后开始启动混料皮带下料，料满后开始第二个周期过程。 

传统炉窑上料电控系统由凸轮控制器、PLC、变频器以及传感器构成。在实际运行中存在如下问题，在上料时采用行程开关进行位置检测，依靠凸轮控制器控制运行，在灰尘多的石灰生产现场，高浓度的灰尘往往造成主令开关和行程开关的接点闭合后接触不良；机械部分长期在恶劣环境下运转，造成机械运转部分损坏，常导致上料小车失速脱轨、坐底、入窑等事故，轻则损毁设备、影响产量，重则造成人身伤。 

另外，系统采用超声波和雷达料位计监控炉窑内部料位虽可做到测量精度高，动态响应快，但在实际使用过程中常遇到噪声、电网电压波动、大功率电机启停、电磁感应以及突然断电、输入线等干扰，致使料位仪在程序执行过程中失控。为了提高料位检测质量，需在硬件上采取抗干扰措施，各信号线加光电隔离，控制箱加抗干扰抑制器，又相应增加了投资。 

发明内容

本发明的目的旨在提供一种自动上料控制装置及控制方法，来解决现有技术中炉窑的不稳定性和高投入成本的问题。 

根据本发明，提供一种自动上料控制装置，包括炉窑、卷扬机控制模块、布料器控制模块和探尺控制模块。该探尺控制模块包括料位探尺、主控单元、现场检测单元和输出单元，该现场检测单元检测料位信号，发送至主控单元，主控单元根据料位信号通过输出单元发出控制信号；布料器控制模块包括加料位置和布料器，该布料器包括多个等间隔分布在圆周上的料斗，根据该控制信号旋转料斗至该加料位置；卷扬机控制模块包括卷扬机、定位单元、中央控制器和调速单元，中央控制器接收控制信号，通过定位单元定位卷扬机的起始位置，通过调速单元调整卷扬机的速度。 

根据本发明的一实施例，该现场检测单元包括传动机构、旋转编码器；传动机构带动旋转编码器旋转，旋转编码器产生位置码，发送至主控单元。 

根据本发明的一实施例，该布料器包括6个料斗，互相之间间隔60度，该加料位置位于其中一个料斗处。 

根据本发明的一实施例，该探尺控制模块还包括料位探尺，该料位探尺为带有重锤的探测器，与该卷扬机控制模块相连接，该探测器伸入炉窑内；在炉窑中设定料位的高料位和低料位，当探测器达到高位时，发出高料位信号，达到低位时，发出低料位信号。 

根据本发明的一实施例，该主控单元接收到该高料位信号时，向该卷扬机控制模块发出停料信号；该主控单元接收到该低料位信号时，向该卷扬机控制模块发出加料信号。 

根据本发明的一实施例，该炉窑包括料盅，炉窑的顶部通过料蛊加料，炉窑的底部出料。 

根据本发明的一实施例，其特征在于，该炉窑还包括液动闸门，该液动闸门控制料斗的开关。 

根据本发明的另一方面，还提供一种自动上料控制方法，包括炉窑、探尺控制模块、卷扬机控制模块和布料器控制模块，其特征是，包括以下步骤：步骤一，在炉窑中设定高料位和低料位；步骤二，利用探尺控制模块检测炉窑中的料位，检测到高料位时发出停料信号，检测到低料位时发出加料信号；步骤三，卷扬机控制模块接收到加料信号时，对布料器加料，接收到停料信号时，停止对布料器加料；步骤四，布料器控制模块接收到 加料信号时，旋转其料斗进行加料，接收到停料信号时，停止加料。 

根据本发明的一实施例，该探尺控制模块包括主控单元、现场检测单元和输出单元，利用该现场检测单元检测料位，发送至主控单元，主控单元根据料位通过输出单元发出控制信号；该布料器控制模块包括一个加料位置和多个等间隔分布在圆周上的料斗，根据该控制信号旋转料斗至该加料位置；该卷扬机控制模块包括卷扬机、定位单元、中央控制器和调速单元，中央控制器接收控制信号，通过定位单元定位卷扬机的起始位置，通过调速单元调整卷扬机的速度。 

根据本发明的一实施例，该现场检测单元包括传动机构、旋转编码器；传动机构带动旋转编码器旋转，旋转编码器产生位置码，发送至主控单元。