[发明专利]高炉环行吊车同步运行的控制方法和装置

说明书

本发明属于电气自动控制领域，特别是高炉环行吊车大车框架中轴线偏差纠正和大车走行同步运行的控制方法和装置。

高炉圆形出铁场要使用环行吊车，环行吊车在两个不同半径的环形轨道上运行时，必须保证内外环上的车轮中心有相同的角速度，即内外环上车轮的切线速度之比必须等于内外环的半径比，即必须保证内外车轮同步运行。但在实际使用中，由于种种原因，设计得再好的环行吊车，如果没有相应的控制系统相配合，也很难保证实现同步运行。其原因是多方面的，主要原因有：

a.车轮的直径尺寸不可能没有公差，即使没有公差，在使用过程中不可能不磨损，也不可能是均匀磨损。

b.内外侧的减速机的速比，也不可能与理论数据完全相同，因为只有齿轮的齿数出现小数才能满足理论速比的要求，而且，齿轮本身还有齿侧间隙。

c.电机的额定转速虽是定数，但其特性曲线也不可能完全一致。

因此必须用电气自动控制系统来保证吊车内外轨走行轮的同步运行和在运行中大车框架中轴线始终与不轨半径相重合(即无偏差运行)。

近年来，开发了一些高炉环行吊车电气控制系统，包括德国的、东欧一些国家，但是这些控制系统都只能完成这些控制任务的一部分。例如前苏联专利SU1253939给出了一种吊车同步运行设备，在走行轮上设有旋转传感器，用以比较走行轮的相对旋转运动，检测到偏差时对相关的走行机构自动进行制动。日本专利JP07061769给出了一种用V/F变频器使吊车同步运行的方法，用V/F变频器控制电机速度，手动操作吊车的机械制动器。当给上机械制动器而减速时，变频器的输出频率与运行速度同步。

本发明的目的是提供一种带有输入、输出接口的微机PLC控制装置、交流变频器VVVF控制装置、检测反馈控制装置以及遥控器、控制台、工作制选通单元、电动机及其传动机构所组成的环行吊大车同步运行和中轴线偏差自动纠正电气自动控制系统。

本发明的另一个目的是利用所述的控制装置对大车用同步运行进行控制的方法，该方法是计算走行同步误差，计算大车框架中轴线与外环轨半径之间的偏差，计算同步运行误差在各标定区段内的补正值，采用逐步逼近法进行控制。

按照本发明的高炉环行吊车大车框架中轴线偏差纠正和大车走行同步运行的电气自动控制系统，由微机PLC控制装置、交流变频器VVVF控制装置、检测控制反馈装置相互连接而成，并置的遥控器和控制台通过工作制选通单元和交流变频控制装置的入口端相接，误差显示器和微机PLC控制装置的数字输出接口相接，两台电动机分别和变频控制装置的出口端相接并通过传动机构和检测反馈装置相接。  

按照本发明的电气自动控制系统，所述的微机PLC控制装置由电源、数字输入接口、数字输出接口，高速计数接口，模拟输出接口，与这些接口相连接的中央处理单元，与模拟输出接口相连接的电流电压电源转换单元所组成，所述的数字输出接口和上述误差显示器相接，所述的数字输入装置与工作制选通单元相接，高速计数接口、数字输入接口分别和检测反馈装置相接。

按照本发明的电气自动控制系统，所述的交流变频器VVVF控制装置由入口端的主令给定单元、给定分配单元、给定合成单元、两个并列的光电隔离单元以及两个作为出口端的交流变频器相串接而成。两个交流变频器分别和两台电机相接，两个交流变频器还和微机控制装置的数字输出接口相接，给定合成单元则和微机控制装置的另一个输出端电流电压转换单元相接。

按照本发明的电气自动控制系统，其特征在于所述的由两套大车内外走行轮的位置、速度检测装置的鉴相单元、脉冲发生器、大车框架中轴线与环轨半径相重合状况的偏差检测装置的鉴相单元和脉冲发生器以及标定单元所组成，鉴相单元和标定单元均和微机PLC控制装置输入接口相接。