一、系統(tǒng)簡介
QHT-ZA型高爐智能探尺是根據(jù)長期的高爐自動(dòng)化現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，為滿足高爐煉鐵工藝的需要，在2003年申報(bào)省科技廳鑒定的基礎(chǔ)上，精心研制開發(fā)的一種運(yùn)行可靠,測量精準(zhǔn),調(diào)整方便快捷,集智能數(shù)字主令控制器、探尺卷揚(yáng)機(jī)、直流調(diào)速系統(tǒng)為一體的綜合測量產(chǎn)品，系統(tǒng)維護(hù)量小,使用方便,造價(jià)低廉，輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，是一種適合于自動(dòng)化工程公司及老探尺改造的理想選擇。
探尺的機(jī)械卷揚(yáng)部分以他勵(lì)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),配以特別設(shè)計(jì)的減速機(jī)實(shí)現(xiàn)速度和力矩變換，可以對(duì)提尺、放尺過程實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的速度及力矩調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)探尺的精確控制，本產(chǎn)品使用過程中不出現(xiàn)倒尺和鋼絲繩松圈的故障.
探尺的測控部分選用西門子S7-200系列的PLC組成邏輯控制單元，采用觸摸屏做為人機(jī)界面，可實(shí)現(xiàn)探尺運(yùn)行數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示.采用絕對(duì)型位置編碼器可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)掉電情況下的位置記憶，系統(tǒng)輸出當(dāng)前料位及料速4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，可供上位機(jī)顯示使用，同時(shí)還輸出”到料線”,”到零點(diǎn)”,”到下限”的干結(jié)點(diǎn)信號(hào)輸出.因此可以非常方便地與可編程控制器(PLC)或集散系統(tǒng)(DCS)連為一體從而完成高爐主控與現(xiàn)場產(chǎn)品的完美結(jié)合.
二、系統(tǒng)性能與特點(diǎn)
1.測量量程:0-5000 mm ,0-10000 mm可選
2.顯示精度: 0.01%
3.D/A輸出精度(4-20 mA):0.3%
4.重錘質(zhì)量:30-120Kg(用戶自備)
5.鋼繩直徑:φ8-10 mm (用戶自備)
6.提尺速度:350mm/S（也可自由選定）
7.放尺速度(可調(diào)) :0-400 mm/S（也可自由選定）
8.電磁抱閘:直流380V,300W
9.工作環(huán)境溫度:-35℃至55℃
10.測量傳感器為絕對(duì)式光電編碼器、增量型編碼器。
11.系統(tǒng)輸出具有”上上限”,”下下限”安全保護(hù)干接點(diǎn)行程信號(hào)。
12．系統(tǒng)備有并設(shè)有”對(duì)零開關(guān)”及“機(jī)旁調(diào)試按鈕”接口。
13.“到料線”干結(jié)點(diǎn)負(fù)載:AC220V,2A
14.“到零點(diǎn)”干結(jié)點(diǎn)負(fù)載:AC220V,2A
15.“到下限”干結(jié)點(diǎn)負(fù)載:AC220V,2A
三、系統(tǒng)工作原理
1、原理圖（見圖）
2、工作原理
高爐內(nèi)的料位隨著煉鐵生產(chǎn)的進(jìn)行而不斷變化，本產(chǎn)品對(duì)煉鐵生產(chǎn)過程中高爐內(nèi)部的料位進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測的原理是通過對(duì)卷揚(yáng)機(jī)的控制，通過測控部分實(shí)現(xiàn)的。具體可分為放尺操作、扶尺操作及提尺操作三種工作方式。
(1) 放尺：高爐加料后,需要放尺以對(duì)料位進(jìn)行測量.這一過程稱為放尺操作.放尺時(shí)是重錘處于自由下落狀態(tài),同時(shí)抱閘保持松閘狀態(tài).此時(shí)電機(jī)產(chǎn)生的提尺力矩小于重錘的重力力矩,使重錘勻速下落，從而保證重錘到達(dá)料面時(shí),不僅無倒尺現(xiàn)象發(fā)生,而且鋼絲繩一直保持有一定的張力而張緊.
(2) 扶尺：當(dāng)探尺到料面后，由于料面的支撐和電機(jī)弱矩收取的共同作用，使重錘只能隨著料面的下行而下移，這即為扶尺操作。當(dāng)發(fā)生塌料時(shí)，重錘也能很快的跟隨上去。此時(shí)由編碼器和測控儀表所測的數(shù)據(jù)即為料面的高度。當(dāng)重錘隨料面下行到設(shè)定料線時(shí)測控儀表將發(fā)出”到料線”信號(hào),若此時(shí)裝料過程已準(zhǔn)備好,控制柜將轉(zhuǎn)入提尺操作,否則仍然跟隨料面進(jìn)行檢測,當(dāng)重錘隨料面下降至”下限”位時(shí),控制柜將提尺操作以保護(hù)重錘不被燒毀.
(3)提尺：高爐加料時(shí)必須先將探只重錘提起至”零位”,這一過程為提尺操作.提尺時(shí),是對(duì)卷揚(yáng)電機(jī)加給正向的直流電壓,使電機(jī)以正常驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)減速器,帶動(dòng)卷揚(yáng)繩輪收取鋼絲繩,使重錘上行,同時(shí)光電編碼器隨著繩輪作同步旋轉(zhuǎn),并將重錘的實(shí)際位置檢測出來. 當(dāng)重錘上行至零點(diǎn)時(shí),測控儀表將發(fā)出”到零點(diǎn)”信號(hào), 卷揚(yáng)控制柜將要據(jù)此信號(hào)切斷電機(jī)電源和抱閘電源,使重錘停在”零位”。
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