本发明涉及一种罐式炉皮带上加料小车的自动加料控制系统及其使用方法，主要应用于煅烧石油焦罐式炉生产领域。在原加料小车上增加变频器、定位系统及车载PLC控制系统，车载PLC控制系统实现加料小车的自动控制，并通过无线通讯方式，将控制信号送至地面主控制系统中，实现加料小车的集中检测和控制。本发明能够有效的减少操作工人劳动强度、减少危险程度，提高煅烧操作的及时性，提升煅烧区域的整体自动化水平，在石油焦煅烧行业具有极大的应用前景。
1.一种罐式炉皮带自动加料控制系统，其特征在于，包括：加料小车、车载PLC控制系统、变频器、行程开关、条码带、地面主控制系统、条码定位器，其结构如下：
车载PLC控制系统、变频器、行程开关设置在行走的加料小车上，变频器的输入端与车载PLC控制系统连接，变频器的输出端与电机连接，通过电机驱动加料小车以不同速率通过加料区域和非加料区域；行程开关的输出端与车载PLC控制系统连接，行程开关完成加料小车位置状态的检测，车载PLC控制系统与地面主控制系统采用无线方式通讯；由条码定位器和条码带组成条码定位系统，将条码定位器安装在加料小车上，条码带则全程安装在加料小车的行走轨道上。
2.按照权利要求1所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，其特征在于，根据实现功能不同，在加料小车不同区域运行的边界处，分别设置不同高度的遮挡物；当加料小车通过加料区域、非加料区域及加料工作边界时，行程开关信号导通，车载PLC控制系统接收检测信号，经处理判断后发出相应的运行指令。
3.按照权利要求1所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，其特征在于，条码定位系统与行程开关双重作用，明确小车的具体位置及行走路线；条码定位器随加料小车运行，实时扫描条码带信息，条码定位系统实时反馈加料小车的运行位置及运行速度。
4.按照权利要求1所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，其特征在于，车载PLC控制系统采集加料小车的运行状态及位置信息，控制电机的转速；车载PLC控制系统一方面接收行程开关和条码定位系统的检测信号，并通过双重逻辑判断，确保加料小车位置的准确性，降低自动控制系统的出错率，发出加料小车的运行指令；另一方面，车载PLC控制系统跟随加料小车不断移动，车载PLC控制系统通过无线技术完成与地面主控制系统的通讯，实现加料小车的集中控制。
5.按照权利要求1所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，其特征在于，地面主控制系统用于车载PLC控制系统运行信号的接收，确保通讯的及时性，同时实现加料小车与皮带输送机信号的联锁功能。
6.按照权利要求1所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，其特征在于，车载PLC控制系统配套有空调系统，防止罐式炉炉顶温度过高，造成电子元器件的损坏。
7.按照权利要求1所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，其特征在于，还包括漏波电缆，漏波电缆的一端为N型终端电阻，漏波电缆的另一端为N型接头，N型接头分别通过位置信号、雷达料位信号、设备运行控制信号与地面主控制系统连接。
8.一种权利要求1至7之一所述的罐式炉皮带自动加料控制系统的使用方法，其特征在于，当加料小车由左向右运行时，车载PLC控制系统实时采集条码定位器和行程开关的检测信号，车载PLC控制系统经双重逻辑判断后，明确加料小车处于第一段加料区域，车载PLC控制系统输出频率信号给变频器，变频器驱动电机使加料小车匀速运行；当加料小车到达第一段加料边界时，同样车载PLC控制系统在双重逻辑判断后，明确加料小车即将通过非加料区域，车载PLC控制系统输出频率信号给变频器，变频器驱动加料小车的电机高速运行；当加料小车到达非加料区域边界时，变频器驱动电机均速运行通过第二段加料区；当加料小车即将到达加料终点时，车载PLC控制系统发出停止命令；在加料小车运行过程中，车载PLC控制系统与地面主控制系统实时通过无线方式通讯，通过联锁条件设定，提前发出带式输送机停止命令，以确保石油焦来料的充分利用，同时地面操作工通过地面主控制系统控制加料小车的启停控制，应对紧急情况的发生。
罐式炉皮带自动加料控制系统及其使用方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种罐式炉皮带上加料小车的自动加料控制系统及其使用方法，主要应用于煅烧石油焦罐式炉生产领域。
背景技术
[0002] 在煅烧石油焦领域中，受工艺发展和现场环境制约，罐式炉炉顶采用人工的方式为罐式炉进行加料。通常在输料皮带上设加料小车，操作工跟随加料小车对罐式炉加料斗进行加料，其罐式炉炉顶的工作条件非常恶劣：工作温度为超40℃，并伴随大量粉尘。煅烧操作工需每2～3小时左右进行一次加料，加料时间约为30分钟。长期的热辐射和高粉尘环境对工人的身体会造成伤害，也容易影响工人的身心健康。在工业智能化飞速发展的今天，实现罐式炉皮带上加料小车的全自动加料是十分必要的。
发明内容
[0003] 为了解决上述问题，本发明提供一种罐式炉皮带自动加料控制系统及其使用方法，在罐式炉原有加料小车上增加控制系统和位置检测系统，使加料小车能够匀速完成罐式炉的自动加料，高速通过非加料区域，同时通过无线通讯技术将加料小车的控制信号传送至地面主控制系统中，从而实现加料小车的自动控制，实现煅烧区域的集中控制。
[0004] 本发明的技术方案是：
[0005] 一种罐式炉皮带自动加料控制系统，包括：加料小车、车载PLC控制系统、变频器、行程开关、条码带、地面主控制系统、条码定位器，其结构如下：
[0006] 车载PLC控制系统、变频器、行程开关设置在行走的加料小车上，变频器的输入端与车载PLC控制系统连接，变频器的输出端与电机连接，通过电机驱动加料小车以不同速率通过加料区域和非加料区域；行程开关的输出端与车载PLC控制系统连接，行程开关完成加料小车位置状态的检测，车载PLC控制系统与地面主控制系统采用无线方式通讯；由条码定位器和条码带组成条码定位系统，将条码定位器安装在加料小车上，条码带则全程安装在加料小车的行走轨道上。
[0007] 所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，根据实现功能不同，在加料小车不同区域运行的边界处，分别设置不同高度的遮挡物；当加料小车通过加料区域、非加料区域及加料工作边界时，行程开关信号导通，车载PLC控制系统接收检测信号，经处理判断后发出相应的运行指令。
[0008] 所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，条码定位系统与行程开关双重作用，明确小车的具体位置及行走路线；条码定位器随加料小车运行，实时扫描条码带信息，条码定位系统实时反馈加料小车的运行位置及运行速度。
[0009] 所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，车载PLC控制系统采集加料小车的运行状态及位置信息，控制电机的转速；车载PLC控制系统一方面接收行程开关和条码定位系统的检测信号，并通过双重逻辑判断，确保加料小车位置的准确性，降低自动控制系统的出错率，发出加料小车的运行指令；另一方面，车载PLC控制系统跟随加料小车不断移动，车载PLC控制系统通过无线技术完成与地面主控制系统的通讯，实现加料小车的集中控制。
[0010] 所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，地面主控制系统用于车载PLC控制系统运行信号的接收，确保通讯的及时性，同时实现加料小车与皮带输送机信号的联锁功能。
[0011] 所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，车载PLC控制系统配套有空调系统，防止罐式炉炉顶温度过高，造成电子元器件的损坏。
[0012] 所述的罐式炉皮带自动加料控制系统，还包括漏波电缆，漏波电缆的一端为N型终端电阻，漏波电缆的另一端为N型接头，N型接头分别通过位置信号、雷达料位信号、设备运行控制信号与地面主控制系统连接。
[0013] 所述的罐式炉皮带自动加料控制系统的使用方法，当加料小车由左向右运行时，车载PLC控制系统实时采集条码定位器和行程开关的检测信号，车载PLC控制系统经双重逻辑判断后，明确加料小车处于第一段加料区域，车载PLC控制系统输出频率信号给变频器，变频器驱动电机使加料小车匀速运行；当加料小车到达第一段加料边界时，同样车载PLC控制系统在双重逻辑判断后，明确加料小车即将通过非加料区域，车载PLC控制系统输出频率信号给变频器，变频器驱动加料小车的电机高速运行；当加料小车到达非加料区域边界时，变频器驱动电机均速运行通过第二段加料区；当加料小车即将到达加料终点时，车载PLC控制系统发出停止命令；在加料小车运行过程中，车载PLC控制系统与地面主控制系统实时通过无线方式通讯，通过联锁条件设定，提前发出带式输送机停止命令，以确保石油焦来料的充分利用，同时地面操作工通过地面主控制系统控制加料小车的启停控制，应对紧急情况的发生。
[0014] 本发明的设计思路是：
[0015] 在原加料小车上增加变频器、定位系统及车载PLC控制系统，车载PLC控制系统实现加料小车的自动控制，并通过无线通讯方式，将控制信号送至地面主控制系统中，实现加料小车的集中检测和控制。
[0016] 本发明的优点及有益效果是：
[0017] 1、本发明罐式炉皮带自动加料的全自动解决方法能够有效提升控制系统的可操作性，同时加料小车的自动控制能够有效的改善操作工人的工作环境，降低操作工人的工作强度，提升工作效率。
[0018] 2、本发明能够有效的减少操作工人劳动强度、减少危险程度，提高煅烧操作的及时性，提升煅烧区域的整体自动化水平，在石油焦煅烧行业具有极大的应用前景。
附图说明
[0019] 图1是罐式炉皮带自动加料控制系统示意图。
[0020] 图2是条码定位系统安装示意图。
[0021] 图中：1、罐式炉加料斗；2、带式输送机；3、加料小车；4、车载PLC控制系统；5、变频器；6、行程开关；7、条码带；8、地面主控制系统；9、条码定位器；10、N型终端电阻；11、漏波电缆；12、N型接头；13、行走轨道。
具体实施方式
[0022] 下面对本发明的实施例加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施。
[0023] 如图1-图2所示，本发明罐式炉皮带自动加料控制系统，主要包括：罐式炉加料斗1、带式输送机2、加料小车3、车载PLC控制系统4、变频器5、行程开关6、条码带7、地面主控制系统8、条码定位器9、N型终端电阻10、漏波电缆11、N型接头12和电机等，其结构如下：
[0024] 车载PLC控制系统4、变频器5、行程开关6设置在行走的加料小车3上，变频器5的输入端与车载PLC控制系统4连接，变频器5的输出端与电机连接，保证加料小车3以不同速率通过加料区域和非加料区域。行程开关6的输出端与车载PLC控制系统4连接，行程开关6完成加料小车3位置状态的检测。根据实现功能不同，在加料小车3不同区域运行的边界处，分别设置不同高度的遮挡物。当加料小车3通过加料区域、非加料区域及加料工作边界时，行程开关6信号导通，车载PLC控制系统4接收检测信号，经处理判断后发出相应的运行指令。
[0025] 由条码定位器9和条码带7组成条码定位系统，其工作原理是：将条码定位器9安装在加料小车3上，条码带7则全程安装在加料小车3的行走轨道13上。条码定位系统与行程开关6双重作用，明确小车的具体位置及行走路线。条码定位器随加料小车3运行，实时扫描条码带信息，条码定位系统实时反馈加料小车3的运行位置及运行速度。
[0026] 车载PLC控制系统4采集加料小车3的运行状态及位置信息，控制电机的转速。车载PLC控制系统4一方面接收行程开关6和条码定位系统的检测信号，并通过双重逻辑判断，确保加料小车位置的准确性，降低自动控制系统的出错率，发出加料小车3的运行指令。另一方面，车载PLC控制系统4是跟随加料小车3不断移动的，车载PLC控制系统4通过无线技术完成与地面主控制系统8的通讯，实现加料小车的集中控制。地面主控制系统8，主要用于车载PLC控制系统运行信号的接收，确保通讯的及时性，同时实现加料小车与上游皮带输送机、振动给料机等信号的联锁功能。另外，车载PLC控制系统4配套有空调系统，防止罐式炉炉顶温度过高，造成电子元器件的损坏。
[0027] 漏波电缆11的一端为N型终端电阻10，漏波电缆11的另一端为N型接头12，N型接头12分别通过位置信号、雷达料位信号、设备运行控制信号与地面主控制系统8连接。
[0028] 加料小车3的下方与罐式炉加料斗1相对应，加料小车3设置于带式输送机2上方，配料后的生石油焦经带式输送机2通过加料小车3为罐式炉加料。带式输送机2将生石油焦加入罐式炉加料斗1，罐式炉加料斗1为每个罐式炉加料，罐式炉加料斗1内一定高度的石油焦原料还可以起到密封料罐，防止空气进入的目的。
[0029] 如图1-图2所示，在加料小车3上设车载PLC控制系统4、变频器5、行程开关6、条码定位器9，与条码定位器9对应的条码带7安装在加料小车3的行走轨道13上，行程开关6的遮挡装置分别位于加料小车3各个工作边界(加料边界)处。当加料小车3由左向右运行时，车载PLC控制系统4实时采集条码定位器9和行程开关6的检测信号，车载PLC控制系统4经双重逻辑判断后，明确加料小车3处于第一段加料区域，车载PLC控制系统4输出频率信号给变频器5，变频器5驱动电机使加料小车3匀速运行。当加料小车3到达第一段加料边界时，同样车载PLC控制系统4在双重逻辑判断后，明确加料小车3即将通过非加料区域，车载PLC控制系统4输出频率信号给变频器5，变频器5驱动加料小车3的电机高速运行。当加料小车3到达非加料区域边界时，变频器5驱动电机均速运行通过第二段加料区。当加料小车即将到达加料终点时，车载PLC控制系统4发出停止命令。在加料小车3运行过程中，车载PLC控制系统4与地面主控制系统8实时通过无线方式通讯，通过联锁条件设定，提前发出带式输送机2停止命令，以确保石油焦来料的充分利用，同时地面操作工也可以通过地面主控制系统8控制加料小车3的启停控制，应对紧急情况的发生。
[0030] 结果表明，本发明能够实现罐式炉加料小车的自动控制和运行状态的集中监测，能够取代人工加料，减少操作工人的劳动强度，提高劳动效率。
