一种焦炉加煤车螺旋给煤自动判断处理悬料、堵料控制系统的制作方法

c网模块，数字量模块，交换机，变频器，触摸屏，声光报警器，操作台，悬料按钮，堵料按钮， a通道， b通道，三通接头，终端电阻，变频器a通道，变频器b通道，车载逻辑控制器cpu1通过ab系统组态的c网通信模块采集螺旋给煤变频器的电流值进行逻辑判断，c网通信模块通信组网通过a通道或b通道分别连接三通接头，三通接头的出线依据a通道-a通道、b通道-b通道连接到power flex 700s变频器上部的a通道或b通道接头，三通接头进线端和出线端安装终端电阻，从而组态c网网络通信来传送电流、转速等数据。
7.作为本发明的一种改进，空气炮通煤作业装置包括绞笼、变频电机，连接轴，螺旋绞刀，料位计，悬料空气电磁阀，人工疏通堵料孔，悬料空气电磁阀，螺旋加煤孔，碳化室加煤孔以及堵料空气电磁阀，所述变频电机通过连接轴带动螺旋绞刀做螺旋动作，煤斗上上设置有料位计和悬料空气电磁阀,绞笼为圆筒型结构，安装螺旋绞刀、连接煤仓，以实现绞刀螺旋动作把煤粉输送到碳化室中。
8.作为本发明的一种改进，车辆plc-变频器组态控制系统的控制方法如下：当电流值即将小于悬料电流值38a时plc逻辑控制器cpu1输出控制数字量模块触发操作台界面上部声光报警进行提示，同时控制e网模块连接交换机输出触摸屏画面显示悬料按钮红色闪烁；当电流值即将大于堵料电流值45a时plc逻辑控制器cpu1输出控制数字量模块触发操作台界面上部声光报警进行提示，同时控制e网模块连接交换机输出触摸屏画面显示堵料按钮红色闪烁，当判断出有发生故障的可能性即将出现劣化时通过悬料按钮闪烁提醒或堵料按钮闪烁提醒，对作业司机有预警指示，让作业司机及时发现加煤异常，并同时控制加煤螺旋给煤变频的高低速来控制螺旋给煤的快慢，消除悬料、堵料故障发生于萌芽状态，当电流值小于悬料下限值33a时plc逻辑控制器cpu输出操作台界面上部声光报警进行提示并由触摸屏画面显示悬料按钮红色常亮，同时plc逻辑控制器cpu控制数字输出模块来驱动悬料电磁阀接触器，进而控制悬料空气炮电磁阀动作，进行螺旋悬料疏通操作；当电流值大于堵料电流上线值60a时plc逻辑控制器cpu输出操作台界面上部声光报警进行提示并由触摸屏画面显示堵料按钮红色常亮，同时plc逻辑控制器cpu控制数字输出模块来驱动堵料电磁阀接触器，进而控制堵料空气炮电磁阀动作，进行螺旋堵料疏通操作。
9.作为本发明的一种改进，空气炮通煤作业装置的控制过程如下：给煤电机拖动连接轴带动螺旋绞刀（圆弧虚线）做螺旋动作，螺旋绞刀通过连接轴置于绞笼内，螺旋动作把煤斗内部的煤送入到煤车螺旋加煤孔进而连接焦炉碳化室加煤孔中，整个加煤动作完成。通过料位计(通过线路连接车载逻辑控制器cpu进行逻辑控制）进行判断煤量，当判断煤车仓斗煤满时其螺旋控制系统才可以进行加煤动作；判断煤料到达仓斗下线时终止螺旋系统加煤动作，螺旋加煤结束。螺旋加煤孔位于绞笼尾下部，和位于焦炉炉顶碳化室加煤孔在煤车加煤时成垂直位置，以完成加煤时把绞笼内部的煤粉通过螺旋绞刀的螺旋运动把煤粉从螺旋加煤孔加入到焦炉碳化室加煤孔中。当逻辑判断出出现悬料时，采用车载空压机作为空气炮能量源产生气压到储气罐中，通过plc控制悬料接触器进而控制悬料空气电磁阀和悬料空气电磁阀（悬料空气电磁阀位于煤车煤斗仓壁两侧空气管路上部）进行空气炮疏通操作，使用高空气压力冲击悬空的煤料，同理当发生堵料时，通过自动的逻辑判断得出堵料结果同时通过plc控制堵料接触器进而控制疏通堵料空气电磁阀（堵料空气电磁阀位于绞笼尾上部人工疏通堵料孔新增的空气管路上）动作，采用高空气压力冲击加煤孔28煤孔内挤压的煤粉，进而疏通堵料操作。
10.作为本发明的一种改进，当出现悬料、堵料现象时plc逻辑输出q5.3控制触发声光报警器提醒作业人员，当判断为悬料时plc逻辑控制输出q5.0控制悬料电磁阀接触器、plc逻辑控制输出q5.1控制悬料电磁阀接触器进行高压疏通操作，判断为堵料时plc逻辑控制输出q5.2控制堵料电磁阀接触器进行高压疏通操作，通过空气高压消除螺旋给煤时的堵料、悬料现象。
11.相对于现有技术，本发明具有如下优点，1）该技术方案采用了车载逻辑控制器通过判断悬料、堵料时异常电流值波动来自动控制变频速度、方向以减少堵料、悬料发生的可能，并在判断已经发生悬料堵料时投入空气炮疏通操作，减少事故发生，预防事故扩大；和之前人工判断滞后相比有着明显的预判性，并且能同时自动的投入处理措施，减少人员的劳动强度，提升效率；2）该方案对于悬料故障的及时处理能够明显减少焦炉出炉时焦炉荒煤气的外溢，减少对环境的影响，保护环境；3）该方法减少堵料、悬料的故障，能够使生产顺利运行，减少中断，提高焦炉生产稳定。
附图说明
12.图1、车辆plc-变频器组态通信原理图；图2、悬料、堵料疏通过程现场双通路空气疏通装置图；图3、逻辑判断控制的数字量输出。
13.图中：1-cpu模块；2-e网模块；3-c网模块；4-数字量模块；5-交换机；6-power flex 700s变频器；7-触摸屏；8-声光报警器；9-操作台；10-悬料按钮；11-堵料按钮；13-a通道；14-b通道；15-三通接头；16-终端电阻；17-变频器a通道；18-变频器b通道；19-绞笼；21-变频电机；22-连接轴；23-螺旋绞刀；24-料位计；25-悬料空气电磁阀；26-人工疏通堵料孔；27-悬料空气电磁阀；28-螺旋加煤孔；29-碳化室加煤孔；30-堵料空气电磁阀；31-悬料电磁阀5接触器；32-悬料电磁阀7接触器；33-堵料电磁阀10接触器；8-声光报警器；q5.0-plc逻辑控制悬料电磁阀接触器31；q5.1-plc逻辑控制输出悬料电磁阀接触器32；q5.2-plc逻辑控制输出堵料电磁阀接触器33；q5.3-plc输出声光报警器；具体实施方式：为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
14.实施例1：参见图1-图3，一种焦炉加煤车螺旋给煤自动判断处理悬料、堵料控制系统，所述控制系统包括车辆plc-变频器组态控制系统和空气炮通煤作业装置，车辆plc-变频器组态控制系统来采集螺旋给煤作业时动作电流值进行逻辑判断，同时控制该系统双空气回路的空气炮通煤作业装置，车辆plc-变频器组态控制系统包括cpu模块1， e网模块2， c网模块3，数字量模块4，交换机5，变频器6，触摸屏7，声光报警器8，操作台9，悬料按钮10，堵料按钮11， a通道13， b通道14，三通接头15，终端电阻16，变频器a通道17，变频器b通道18，车载逻辑控制器cpu1通过ab系统组态的c网通信模块3采集螺旋给煤变频器6的电流值进行逻辑判断，c网通信模块3通信组网通过a通道13或b通道14分别连接三通接头15，三通接头的出线依据a通道-a通道、b通道-b通道连接到power flex 700s变频器6上部的a通道17或b通道18接头，三通接头进线端和出线端安装终端电阻16，从而组态c网网络通信来传送电流、转速等数据，空气炮通煤作业装置包括绞笼19；变频电机21，连接轴22，螺旋绞刀23，料位计24，悬料空气电磁阀25，人工疏通堵料孔26，悬料空气电磁阀27，螺旋加煤孔28，
碳化室加煤孔29以及堵料空气电磁阀30，所述变频电机21通过连接轴22带动螺旋绞刀23做螺旋动作，煤斗上上设置有料位计24和悬料空气电磁阀25，车辆plc-变频器组态控制系统的控制方法如下：当电流值即将小于悬料电流值38a时plc逻辑控制器cpu1输出控制数字量模块4触发操作台界面9上部声光报警8进行提示，同时控制e网模块2连接交换机5输出触摸屏画面7显示悬料按钮10红色闪烁；当电流值即将大于堵料电流值45a时plc逻辑控制器cpu1输出控制数字量模块4触发操作台界面9上部声光报警8进行提示，同时控制e网模块2连接交换机5输出触摸屏画面7显示堵料按钮11红色闪烁，当判断出有发生故障的可能性即将出现劣化时通过悬料按钮10闪烁提醒或堵料按钮11闪烁提醒，对作业司机有预警指示，让作业司机及时发现加煤异常，并同时控制加煤螺旋给煤变频的高低速来控制螺旋给煤的快慢，消除悬料、堵料故障发生于萌芽状态，当电流值小于悬料下限值33a时plc逻辑控制器cpu1输出操作台界面上部声光报警8进行提示并由触摸屏画面7显示悬料按钮10红色常亮，同时plc逻辑控制器cpu1控制数字输出模块4来驱动悬料电磁阀接触器31（图3），进而控制悬料空气炮电磁阀（图2所示25、27）动作，进行螺旋悬料疏通操作；当电流值大于堵料电流上线值60a时plc逻辑控制器cpu1输出操作台界面上部声光报警8进行提示并由触摸屏画面7显示堵料按钮11红色常亮，同时plc逻辑控制器cpu1控制数字输出模块4来驱动堵料电磁阀接触器32（图3），进而控制堵料空气炮电磁阀（图2所示30）动作，进行螺旋堵料疏通操作，空气炮通煤作业装置的控制过程如下：给煤电机21拖动连接轴22带动螺旋绞刀23（圆弧虚线）做螺旋动作，把煤斗内部的煤（通过料位计24进行判断煤量）送入到煤车螺旋加煤孔28进而连接焦炉碳化室加煤孔29中，整个加煤动作完成，当逻辑判断出出现悬料时，采用车载空压机作为空气炮能量源产生气压到储气罐中，通过plc控制悬料接触器进而控制空气电磁阀25和27进行空气炮疏通操作，使用高空气压力冲击悬空的煤料，同理当发生堵料时，通过自动的逻辑判断得出堵料结果同时通过plc控制堵料接触器进而控制疏通空气电磁阀30动作，采用高空气压力冲击加煤孔28煤孔内挤压的煤粉，进而疏通堵料操作。图2中人工疏通堵料孔26（上部采用凹槽水密封设计防止荒煤气外溢）是本技术改进前为了解决堵料事故所设计的。在此项技术未投入使用时此处开孔解决了堵煤作业中的人工劳动强度，采用此项技术后已经能够消除堵料、悬料的现象以及人工作业，当出现悬料、堵料现象时plc逻辑输出q5.3控制触发声光报警器8提醒作业人员，当判断为悬料时plc逻辑控制输出q5.0控制悬料电磁阀接触器31、plc逻辑控制输出q5.1控制悬料电磁阀接触器32进行高压疏通操作，判断为堵料时plc逻辑控制输出q5.2控制堵料电磁阀接触器33进行高压疏通操作，通过空气高压消除螺旋给煤时的堵料、悬料现象。
15.应用实施例：梅钢现场采用的是一台37kw的变频电机，其正常电流值在低速时应在33a-43a左右，当高速时正常电流值应在40a-60a之间。如果出现悬料时电机空转，会造成设备电流出现下降，低于正常值；如果出现堵料时会造成电机负载增加，电流值明显升高，如果堵料严重，电流值会超过电机的3-6倍i
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，螺旋电机形成堵转造成变频器过电流停机。针对螺旋给煤过程中出现悬料、堵料现象电流的变化曲线进行逻辑判断：当出现电流值有劣化的趋势时（即小于悬料的电流最小值或堵料即将发生时的最大值）自动采用空气炮设备进行疏通操作，空气炮设备分为悬料位置处和堵料位置发生处各一处管路，通过控制空气炮动作来改进悬料和堵料的发生。如果空气炮投入后煤车给煤悬料中电流值还未恢复的
正常，此时就发出报警提示作业人员现场异常同时停止给煤螺旋动作，防止事故扩大。通过上述改进从而实现移动车辆螺旋给煤过程的安全、可靠的自动运行以及事故发生时防止事故的扩大化。
16.实施例中以梅钢焦炉加煤车为例，该车辆为改进前没有螺旋给煤操作过程的悬料、堵料自动判断处理以及提醒，通过本例实施逻辑判断在车载触摸屏画面上新增了悬料提醒按钮和堵料提醒按钮，并有预警指示。当判断出有发生故障的可能性即将出现劣化时进行悬料提醒按钮闪烁提醒或堵料提醒按钮闪烁提醒，对作业司机有预警指示。参照图1所示，在触摸屏上部进行画面修改。同时依据图2、图3所示，在操作台上部安装声光报警器，在故障发生时由画面的报警以外增加操作台上部的硬件提醒，通过声音和光线的提醒作用，让作业司机及时发现加煤异常，并自动控制加煤螺旋给煤变频的高低速来控制螺旋给煤的快慢，消除悬料、堵料发生于的萌芽状态。尽可能的不让后续的空气炮动作就能消除故障，在实现结果的同时降低设备能耗。
17.参照图2，结合现场实际如果螺旋给煤动作过程中出现了悬料、堵料且已经无法避免，那就投入现场在煤仓料斗旁安装的高压空气管路。悬料安装双空气炮消除悬料发生时不下料的情况，减少由于悬料引起了生产停机以及焦炉荒煤气黄烟外溢事故发生。当堵料发生时通过plc逻辑判断控制数字量模块触发堵料电磁阀，现场堵料空气管路安装于螺旋给煤加煤孔上方，直接采用空气高压对堵料口进行炮击，消除堵料故障。同时这两种情况在空气炮动作时也对作业人员进行报警提醒（触摸屏画面提醒以及声光报警提醒），以提示相关作业人员关注并进行后续观察。保证加煤车螺旋给煤动作能正常进行，减少人工排查的劳动强度，提升设备运行的效率以及减少环境污染。
18.需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。