一種氧槍裝置的定位控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金行業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼領(lǐng)域，尤其涉及一種氧槍裝置的定位控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)爐煉鋼過程是不斷向轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹氧冶煉的化學(xué)反應(yīng)過程。吹煉時(shí)要求氧槍裝置下到爐內(nèi)距熔池液面一定高度，并隨冶煉時(shí)間及鋼種變化進(jìn)行位置調(diào)整，氧槍裝置的槍位不準(zhǔn)將直接影響煉鋼過程中的脫碳、造渣、升溫以及濺渣護(hù)爐工藝，進(jìn)而導(dǎo)致造成煉鋼命中率低，吹煉過程難以平穩(wěn)。
[0003]隨著矢量控制和力矩控制在交流變頻器控制中廣泛，現(xiàn)有氧槍裝置傳動(dòng)系統(tǒng)多采用帶編碼器的變頻器進(jìn)行矢量控制，但是發(fā)明人在具體應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有氧槍裝置傳動(dòng)系統(tǒng)在低速控制中最低只能在1Hz左右，因此，現(xiàn)有氧槍裝置傳動(dòng)系統(tǒng)在接近目標(biāo)位置時(shí)的定位精度不高，進(jìn)而影響了吹煉過程的平穩(wěn)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例通過提供一種氧槍裝置的定位控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有氧槍裝置傳動(dòng)系統(tǒng)在接近目標(biāo)位置時(shí)定位精度不高的技術(shù)問題，保證了氧槍裝置定位的全程精準(zhǔn)性。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種氧槍裝置的定位控制系統(tǒng)，包括:變頻器，位置編碼器，可編程邏輯控制器，氧槍電機(jī)；
[0006]所述位置編碼器，用于在所述氧槍電機(jī)帶動(dòng)所述氧槍裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過程中，實(shí)時(shí)檢測所述氧槍裝置的槍位檢測值并傳回給所述可編程邏輯控制器；
[0007]所述可編程邏輯控制器，用于根據(jù)當(dāng)前槍位設(shè)定值與所述槍位檢測值生成與當(dāng)前槍位差適配的速度控制指令和啟停指令并發(fā)送給所述變頻器；
[0008]所述變頻器，用于至少根據(jù)所述速度控制指令與所述啟停指令控制所述氧槍電機(jī)，使得所述氧槍電機(jī)帶動(dòng)所述氧槍裝置繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至所述當(dāng)前槍位設(shè)定值對應(yīng)的槍位。
[0009]優(yōu)選的，所述定位控制系統(tǒng)還包括:安裝在所述氧槍電機(jī)上的速度編碼器，所述速度編碼器的速度數(shù)據(jù)輸出端接入所述變頻器；
[0010]其中，所述速度編碼器，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測所述氧槍電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行速度并傳回給所述變頻器；
[0011]其中，所述變頻器，用于根據(jù)所述速度控制指令與所述實(shí)際運(yùn)行速度共同計(jì)算出所述變頻器的輸出頻率和輸出轉(zhuǎn)矩，所述氧槍電機(jī)按照所述輸出頻率和所述輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0012]優(yōu)選的，所述定位控制系統(tǒng)還包括至少一臺操作站，所述操作站與所述可編程邏輯控制器連接，
[0013]其中，所述操作站，用于從所述可編程邏輯控制器獲取所述氧槍裝置和所述氧槍電機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，其中，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)用于所述操作站進(jìn)行存儲、分析、顯示中的一種或多種；
[0014]其中，所述操作站，還用于采集用戶的操控動(dòng)作給所述可編程邏輯控制器，使得所述可編程邏輯控制器響應(yīng)所述操控動(dòng)作對應(yīng)的操控控制指令，以控制所述氧槍電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0015]優(yōu)選的，所述可編程邏輯控制器包括PLC主機(jī)架，所述PLC主機(jī)架包括:主機(jī)架CPU和第一通訊模板；
[0016]所述主機(jī)架CPU依次通過所述第一通訊模板和交換機(jī)連接至所述操作站，使得所述操作站與所述可編程邏輯控制器連接。
[0017]優(yōu)選的，所述位置編碼器安裝在所述氧槍裝置的卷揚(yáng)滾筒上，所述位置編碼器的位置數(shù)據(jù)輸出端連接至所述主機(jī)架CPU，使得所述位置編碼器實(shí)時(shí)監(jiān)測到所述槍位檢測值并傳回至所述可編程邏輯控制器的所述主機(jī)架CPU中。
[0018]優(yōu)選的，所述可編程邏輯控制器還包括:第二通訊模板，所述位置數(shù)據(jù)輸出端通過所述第二通訊模板接入所述主機(jī)架CPU。
[0019]優(yōu)選的，所述變頻器通過所述第二通信模板接入所述主機(jī)架CPU，其中，所述速度控制指令和所述啟停指令通過所述第二通信模板發(fā)送至所述變頻器。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
[0021]1、由于采用了槍位檢測值和當(dāng)前槍位設(shè)定值運(yùn)算出在不同槍位差應(yīng)發(fā)給變頻器的速度控制指令和啟停指令，變頻器至少基于速度控制指令控制氧槍電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，變頻器執(zhí)行啟停指令，來控制氧槍電機(jī)何時(shí)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，以及在到達(dá)當(dāng)前槍位設(shè)定值時(shí)控制氧槍電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，實(shí)現(xiàn)對氧槍電機(jī)的控制為PLC的邏輯控制與變頻器的矢量控制相結(jié)合，使得讓氧槍裝置能夠在運(yùn)動(dòng)過程中按照非線性斜率動(dòng)作，即使在減速運(yùn)行時(shí)也能夠以保證氧槍裝置穩(wěn)定快速到達(dá)設(shè)定的槍位位置，解決了現(xiàn)有氧槍裝置傳動(dòng)系統(tǒng)在接近目標(biāo)位置時(shí)定位精度不高的技術(shù)問題。進(jìn)而保證了氧槍裝置定位的全程精準(zhǔn)性，進(jìn)而消除了轉(zhuǎn)爐在冶煉過程中氧槍裝置定位精度不高所帶來的影響，吹煉過程中的平穩(wěn)度提高了。
[0022]2、由于安裝在氧槍電機(jī)上的速度編碼器檢測氧槍電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行速度返回給變頻器，從而變頻器輸出給氧槍電機(jī)的輸出頻率和輸出轉(zhuǎn)矩與氧槍電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行速度相關(guān)，更符合實(shí)際情況，因此能夠進(jìn)一步提高氧槍裝置的定位精度，能將定位精度控制在2cm左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有10cm。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例定位控制系統(tǒng)的控制示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例定位控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了解決現(xiàn)有氧槍裝置傳動(dòng)系統(tǒng)在接近目標(biāo)位置時(shí)定位精度不高的技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氧槍裝置的定位控制系統(tǒng)，總體思路如下:
[0027]通過位置編碼器將實(shí)時(shí)檢測到的槍位檢測值傳回可編程邏輯控制器。可編程邏輯控制器經(jīng)過邏輯計(jì)算向變頻器發(fā)出啟停指令和速度控制指令。然后變頻器作為驅(qū)動(dòng)側(cè)按照可編程邏輯控制器的指令將固定交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率變化、具有一定轉(zhuǎn)矩的電能傳給氧槍電機(jī)。氧槍電機(jī)再帶動(dòng)氧槍裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，以最快最穩(wěn)定的方式到達(dá)每個(gè)槍位設(shè)定值對應(yīng)的槍位。
[0028]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]參考圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種氧槍裝置5的定位控制系統(tǒng)，包括:變頻器1，位置編碼器2，可編程邏輯控制器3，氧槍電機(jī)4。
[0030]在氧槍電機(jī)4帶動(dòng)氧槍裝置5進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過程中，位置編碼器2實(shí)時(shí)檢測氧槍裝置5的槍位檢測值并傳回給可編程邏輯控制器3，可編程邏輯控制器3根據(jù)當(dāng)前的槍位設(shè)定值與槍位檢測值運(yùn)算出當(dāng)前的槍位差對應(yīng)的速度控制指令和啟停指令后發(fā)送給變頻器I ;變頻器I至少基于速度控制指令和啟停指令控制氧槍電機(jī)4，使得氧槍電機(jī)4帶動(dòng)氧槍裝置5繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至當(dāng)前的槍位設(shè)定值對應(yīng)的槍位。
[0031]通過上述可編程邏輯控制器3，需要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求獲取吹氧冶煉過程中的每個(gè)槍位設(shè)定值，則可編程邏輯控制器3將位置編碼器2當(dāng)前傳回的槍位檢測值與當(dāng)前的槍位設(shè)定值計(jì)算出槍位差，具體的，槍位差=槍位檢測值減去槍位設(shè)定值的絕對值。接著，可編程邏輯控制器3根據(jù)計(jì)算出槍位差確定氧槍裝置5所需運(yùn)行速度，并對應(yīng)生成所需運(yùn)行速度對應(yīng)的速度控制指令以及啟停指令，則變頻器I根據(jù)速度控制指令給定對氧槍電機(jī)4的輸出頻率和輸出轉(zhuǎn)矩，則氧槍電機(jī)4按照變頻器I給定的輸出頻率和輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)氧槍裝置5快速穩(wěn)定的以指令中的速度定位到當(dāng)前槍位設(shè)定值。并且變頻器I按照啟停指令啟動(dòng)氧槍電機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止氧槍電機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0032]具體的，為了實(shí)現(xiàn)氧槍裝置5的升降運(yùn)動(dòng)，氧槍裝置5包括有升降裝置，用于將氧槍電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成氧槍裝置5的垂直位移，升降裝置包含了卷揚(yáng)滾筒、鋼絲繩、制動(dòng)器和牽引小車等，具體的，升降裝置的構(gòu)造可以參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不進(jìn)行限定。
[0033]進(jìn)一步，所述定位控制系統(tǒng)還包括安裝在氧槍電機(jī)4上的速度編碼器6，速度編碼器6用于實(shí)時(shí)監(jiān)測氧槍電機(jī)4的實(shí)際運(yùn)行速度并傳回給變頻器I。則變頻器I基于速度控制指令與氧槍電機(jī)4的實(shí)際運(yùn)行速度共同計(jì)