專利名稱：一種全自動隧道窯生產(chǎn)線及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑墻體材料生產(chǎn)中的一種生產(chǎn)頁巖燒結磚的全自動隧道窯生產(chǎn)線及其控制方法。
背景技術：
建筑墻體材料的燒制方法有ニ種，一種是傳統(tǒng)的輪窯燒制法；另ー種是隧道窯燒制法。隧道窯利用逆流原理工作，比傳統(tǒng)的輪窯燒制法熱利用率高，燃料消耗少，熱量的保持和余熱的利用都較好，節(jié)省燃料。這種全自動隧道窯生產(chǎn)線，從原料到成品，依次包括原料車間、陳化倉、制坯車間和焙燒車間。在原料車間，按配比混合好的物料經(jīng)過2次破碎進入滾動篩篩選，合格的物料進入電子稱穩(wěn)料帯，不合格物料回送到破碎機進行二次破碎；穩(wěn)料帶下料經(jīng)過電子皮帶稱稱重后進入一號攪拌機根據(jù)稱重信號按比例進行加水攪拌，一號 攪拌機攪拌的物料經(jīng)皮帶送入陳化倉陳化，陳化好的物料由多斗挖料機送給出料皮帶進入箱式給料機；在制坯車間，經(jīng)過強力攪拌機、磚機上攪和制磚主機將物料擠壓成條形，然后經(jīng)過自動切條、切坯、碼坯后上窯車；在焙燒車間窯車經(jīng)過碼坯道、擺渡車進入自然干燥道，自然干燥后的磚坯再由擺渡車進入干燥窯，干燥好后再由擺渡車進入焙燒窯焙燒，焙燒好的成品磚經(jīng)擺渡車進入出磚道，在出磚道上，成品磚經(jīng)打包機打包成捆，空窯車經(jīng)空車道，由油頂頂回到碼坯機旁。但是目前與隧道窯配套的設備還不完善，各生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的設備無統(tǒng)一的行業(yè)標準，設備與設備之間不匹配，生產(chǎn)エ藝過程不協(xié)調，尤其是自動化程度低，人力資源消耗大，難以進ー步降低成本，電和煤等主要能源消耗仍然較高。主要問題有
I、入窯擺渡車，出窯擺渡車，干燥擺渡車與窯車軌道靠人工定位，軌道定位相當困難，造成窯車越軌，窯車聳動，造成垮坯，引發(fā)安全事故。2、地爬車推力較小，移動小車在移動過程中不便于觀察，操作費時費力，影響生產(chǎn)。3、油頂車在移動過程中不便于觀察，油頂車有沒有退到位，頂頭有沒有頂?shù)礁G車無法觀察，操作相當不便。4、由于窯體很長，操作エ進行進出窯操作時通迅聯(lián)系很困難，對講機通話聽不清，聲光報警系統(tǒng)故障率高。5、擺渡車在行進中安全隱患較多，由于行使過程不穩(wěn)，磚坯倒下傷人，行使過程中，擺渡車道有人或其它障礙物時，容易引發(fā)安全事故。

發(fā)明內容
由于目前與遂道窯配套的設備還不完善，各生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的設備也無統(tǒng)一行業(yè)標準，設備與設備之間不匹配，生產(chǎn)過程不協(xié)調，自動化成度低，人力資源消耗大，難以降低成本，電、煤等主要能源消耗過高。為節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品質量與生產(chǎn)效率、降低勞動生產(chǎn)強度及生產(chǎn)過程中可能存在的安全隱患，本發(fā)明圍繞現(xiàn)有生產(chǎn)設備所存在的問題設計出ー種全自動化遂道窯燒結磚生產(chǎn)線配套技術方案。這種全自動隧道窯生產(chǎn)線，其特征在于，包括一個由組態(tài)系統(tǒng)控制的集中控制臺，集中控制臺通過RS232-485通迅分別與擺渡車控制系統(tǒng)、地爬車控制系統(tǒng)、窯門控制系統(tǒng)、油頂控制系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)相連，集中控制臺上裝有組態(tài)系統(tǒng)，顯示出所有運轉設備的操作按鈕，運行的實時狀態(tài)和故障及預警信息。本發(fā)明的優(yōu)點是I、入窯擺渡車，出窯擺渡車，干燥擺渡車與窯車軌道自動定位，很方便；
2、地爬車在移動過程中不用人工觀察；
3、油頂車在移動過程中不不用人工觀察；
4、窯體兩端的窯門通迅聯(lián)系很方便； 5、擺渡車在行進中可及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，杜絕安全事故。上述改進使隧道窯配套的設備更完善，設備與設備之間更匹配，生產(chǎn)エ藝過程更協(xié)調，提高了生產(chǎn)的自動化程度，節(jié)約人力資源，可以進一歩降低成本，降低電和煤等主要能源消耗。


圖I是本發(fā)明總的原理框圖
圖2是擺渡車控制系統(tǒng)的機械布置圖 圖3是擺渡車控制系統(tǒng)的電氣原理框圖 圖4-1是地爬車控制系統(tǒng)的機械布置主視圖 圖4-2是地爬車控制系統(tǒng)的機械布置俯視圖 圖4-3是地爬車左視放大圖 圖5是地爬車控制系統(tǒng)的電氣原理框圖 圖6是窯車自動剎車裝置示意圖 圖7是窯門控制系統(tǒng)的機械布置圖 圖8是窯門控制系統(tǒng)的電氣原理框圖 圖9是油頂控制系統(tǒng)的機械布置圖 圖10是油頂控制系統(tǒng)的電氣原理框圖 圖11是安全防護控制系統(tǒng)的電氣原理框圖
圖2中1、底板，2、窯車軌道，3、電機，4、油箱，5、油泵，6、液壓閥，7、油缸，8、定位桿，9、
V形定位槽。圖4中12、窯車限位開關，13、牽引機頭，14、行走小車，15、連接鋼絲繩，16、尾輪，17、行走小車軌道槽，18、不倒翁頂頭，19、感應開關。圖6中20、反作用力彈簧，21、弧形彈簧鋼板，22、剎車底座，23、沙封板。圖7中25、窯門，26、窯門軌道，27、開關撞塊，28、開關，29、鋼絲繩，30、鋼絲盤，31、減速機，32、電機。圖9中33、油頂，34、液壓站，35、電磁閥，36、油缸，37、油缸座，38、感應開關，39、頂頭。
具體實施例方式在圖I中，這種全自動隧道窯生產(chǎn)線，其特征在于，包括一個由組態(tài)系統(tǒng)控制的集中控制臺，集中控制臺通過RS232-485通迅分別與擺渡車控制系統(tǒng)、地爬車控制系統(tǒng)、窯門控制系統(tǒng)、油頂控制系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)相連，集中控制臺上裝有組態(tài)系統(tǒng)，顯示出所有運轉設備的操作按鈕，運行的實時狀態(tài)和故障及預警信息。在圖2中，擺渡車控制系統(tǒng)中的擺渡車包括底板1，底板I分為圖上部的窯車部分和圖下部的定位部分，窯車部分上裝有窯車軌道2，窯車軌道2上放有窯車，窯車上碼有磚坯；定位部分上裝有行走機構；還裝有油泵電機3、油箱4和油泵5，油泵5通過管路和液 壓閥6相連，液壓閥6通過管路和油缸7相連，油缸7兩端為帶球形頂頭的定位桿8，在墻體需要定位的位置上裝有V形定位槽9。在圖3中，在擺渡車上裝有自動控制裝置，自動控制裝置包括主回路和控制回路，主回路分油泵電機回路和行走電機回路，油泵電機回路由一空氣開關，一接觸器，ー熱繼電器和電機組成，它們依次連接；行走電機回路由一空氣開關和ー變頻器組成，變頻器驅動行走電機左右行走；控制回路包括一臺擺渡車PLC和若干個檢測開關、若干個控制按鈕、若干個繼電器和若干個指示燈；檢測開關有I、號道位置檢測開關，左、右行走限位開關、定位桿伸出到位檢測開關和退回到位檢測開關，控制按鈕有手動油泵起動、手動油泵停止按鈕，I、號道定位起動按鈕，手動左行按鈕，手動右行按鈕，緊急停止按鈕；指示燈包括電源指示燈，I 9號道狀態(tài)指示燈，擺渡車左行狀態(tài)指示燈，擺渡車右行狀態(tài)指示燈；繼電器包括定位桿伸出動作繼電器和定位桿退回動作繼電器，定位油泵動作繼員器，變頻器動作繼電器，高低頻聲音報警繼電器，低頻閃光燈報警繼電器，監(jiān)控攝像頭驅動繼電器；變頻器與左右行走電機相連，所有的檢測開關、按鈕與擺渡車PLC的輸入端相連；所有的指示燈和繼電器與擺渡車PLC的輸出端相連，擺渡車P L C通過通訊接ロ與集中控制臺相連，進行雙向數(shù)據(jù)交換.在手動時可通過無線收發(fā)模塊與手持式遙控器把操作指令傳給擺渡車P LC來進行無線方式操作。在圖4-1、4_2和4-3中，地爬車控制系統(tǒng)中的地爬車包括牽引機頭13、行走小車14、連接鋼絲繩15和尾輪16，牽引機頭13固定在窯車道的端部，行走小車14放置在行走小車軌道槽17內，窯車在行走小車14上面，連接鋼絲繩15固定在行走小車14的一端，繞過尾輪16與牽引機頭13和行走小車14的另一端相連，行走小車14兩端裝有兩套不倒翁頂頭18，用于推、拉上面的窯車前后行走，軌道的兩端裝有窯車限位開關12，在行走小車14上裝有感應開關19，用于檢測行走小車14上方是否有窯車。在圖5中，地爬車的控制由主回路和控制回路組成，主回路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制回路包括地爬車PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器、狀態(tài)指示燈和無線收發(fā)模塊；控制按鈕包括緊急停車按鈕、地爬車手動前進按鈕、地爬車手動后退按鈕、小車頂頭手動抬起按鈕和小車頂頭手動壓下按鈕，檢測開關包括移動小車位置檢測開關、小車頂頭抬起狀態(tài)檢測開關、小車頂頭壓下狀態(tài)檢測開關、地爬車前限位開關、地爬車后限位開關、地爬車前極限限位開關和地爬車后極限限位開關；驅動繼電器有地爬車前進驅動和地爬車后退驅動，狀態(tài)指示燈有地爬車前行指示、地爬車后退指示、移動小車檢測到窯車指示、小車頂頭抬起狀態(tài)指示、小車頂頭壓下狀態(tài)指示、地爬車前行到位指示和地爬車后退到位指示；控制按鈕、檢測開關與地爬車PLC的輸入端相連，繼電器和指示燈與地爬車PLC的輸出端相連，在手動時可通過無線收發(fā)模塊與手持式遙控器把操作指令傳給地爬車P L C，進行非常方便的無線方式操作。在圖6中，窯車自動剎車裝置包括反作用カ彈簧20、弧形彈簧鋼板21和剎車底座22，剎車底座22—端通過活動銷連接弧形彈簧鋼板21，弧形彈簧鋼板21另ー頭壓在反作用カ彈簧20上面，反作用カ彈簧20另ー頭固定在剎車底座22上，窯車自動剎車裝置裝在窯車左右兩邊沙封板23的正下方，高于沙封板23底部8-12毫米，窯車經(jīng)過自動剎車裝置時自動壓下弧形彈簧鋼板21，在反作用カ彈簧20和弧形彈簧鋼板21的反作用下抵消窯車行進中的慣性，使窯車能精準的停下來。在圖7中，窯門控制系統(tǒng)中的窯門25安裝在隧道窯窯體的兩端，窯門25的兩側裝有窯門軌道26，窯門25的下部裝有開關撞塊27，用于觸發(fā)開關28，窯門25的頂部裝有鋼絲 繩29，鋼絲繩29卷繞在鋼絲盤30上，鋼絲盤30和減速機31相連，減速機31和電機32相連。在圖8中，窯門的控制由主回路和控制回路組成，主回路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制回路包括窯門PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器和狀態(tài)指示燈；控制按鈕包括緊急停止按鈕、窯門手動上升按鈕和窯門手動下降控制，檢測開關包括窯門上升到位檢測開關、窯門下降到位檢測開關、窯門上升極限檢測開關和窯門下降極限檢測開關，驅動繼電器包括窯門上升驅動和窯門下降驅動，狀態(tài)指示燈有窯門上升指示和窯門下降指示，控制按鈕、檢測開關與窯門PLC的輸入端相連，驅動繼電器和狀態(tài)指示燈與窯門PLC的輸出端相連。在圖9中，油頂控制系統(tǒng)中的油頂33安裝在每條窯車道入口處、碼坯機下方和窯內的入口處，油頂33包括液壓站34，液壓站34通過管路和電磁閥35相連，電磁閥35通過管路和油缸36相連，油缸36固定在油缸座37上面，油缸座37前端裝有檢測油缸桿行程的感應開關38，油缸桿的端部裝有頂頭39。在圖10中，油頂?shù)目刂朴芍骰芈泛涂刂苹芈方M成，主回路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制回路包括油頂PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器和狀態(tài)指示燈，控制按鈕包括緊急停止按鈕、手動起動油泵電機按鈕、手動停止油泵電機按鈕、頂頭前進按鈕和頂頭后退按鈕，檢測開關包括頂頭前進到位檢測、頂頭后退到位檢測和頂頭原點位置檢測，驅動繼電器包括油泵電機驅動、頂頭前行電磁閥驅動、頂頭后退電磁閥驅動和液流閥驅動，狀態(tài)指示燈包括頂頭前行和前行到位指示、頂頭后退和后退到位指示、頂頭原點位置指示，控制按鈕、檢測開關與油頂PLC的輸入端相連，驅動繼電器和指示燈與油頂PLC的輸出端相連。在圖11中，安全防護控制系統(tǒng)包括安全防護PLC、攝像監(jiān)控系統(tǒng)、控制按鈕、故障檢測開關接ロ、控制繼電器和故障報警系統(tǒng)；攝像監(jiān)控系統(tǒng)包括入窯擺渡車監(jiān)控、出窯擺渡車監(jiān)控和干燥窯擺渡車監(jiān)控3個攝像頭和位于集中控制臺旁的監(jiān)視器，控制按鈕包括
1、2、3、4號關鍵位置急停按鈕，故障檢測開關接ロ包括入窯、出窯、干燥窯3臺擺渡車電路故障檢測接ロ、地爬車電路故障檢測接ロ、窯門電路故障檢測接口和油頂車電路故障檢測接ロ，控制繼電器包括入窯擺渡車保護控制、出窯擺渡車保護控制、干燥窯擺渡車保護控制、地爬車保護控制、窯門保護控制和油頂保護控制；故障報警系統(tǒng)包括安裝在集中控制臺旁的、3臺擺渡車上的、每個窯門上的、每臺地爬車上的、每臺油頂旁的高低頻聲響聲響報警器和低頻閃光報警器，3個攝像頭與攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)相連，攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)受安全防護PLC控制，控制按鈕、故障檢測接ロ與安全防護PLC輸入端相連，控制繼電器、故障報警系統(tǒng)和安全防護PLC的輸出端相連，安全防護PLC通過通訊接ロ連接到集中控制臺，與其相互通τΗ ο下面對上述擺渡車控制系統(tǒng)、地爬車控制系統(tǒng)、窯門控制系統(tǒng)、油頂控制系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)這五個系統(tǒng)的入窯動作、出窯動作和轉板動作的控制方法描述如下
I、入窯動作
操作エ在主控操作臺上點擊入窯按鈕，操作屏幕上會出現(xiàn)選擇框Φ干燥道入I號干燥窯、5)干燥道入2號干燥窯、G) I號干燥窯入I號焙燒窯、Φ I號干燥窯入2號焙燒窯、3)
2號干燥窯入I號焙燒窯、 2號干燥窯入2號焙燒窯、 自定義入窯動作的選擇按鈕，同時
組態(tài)系統(tǒng)通過每條隧道窯兩端的感應開關檢測每條隧道窯內窯車位是否已滿，如果已滿則·禁止該隧道窯的入窯動作選擇項，即該項顯示為灰色，操作エ無法選擇，操作エ只能選擇窯車位未滿的隧道窯進行入窯操作，選擇確認后，組態(tài)系統(tǒng)發(fā)出指令控制對應的擺渡車PLC，該擺渡車PLC首先檢測對進行位置和狀態(tài)檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統(tǒng)，提示該擺渡車周圍員エ注意，讓操作人員通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員エ在進行維護保養(yǎng)操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員エ可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全即緊急停車按鈕未被按下，該擺渡車PLC繼續(xù)發(fā)出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位桿，對準窯車軌道，軌道對準后，安全PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，該道地爬車PLC發(fā)出指令控制該道上的地爬車正轉，帶動鋼絲繩，鋼絲繩帶動小車，小車上的不倒翁頂頭將窯車推上擺渡車，當窯車碰到擺渡車上的限位開關后小車退回原點位置，窯車PLC發(fā)出指令，起動油泵，收回頂出去的定位桿，定位桿收回到位后，起動擺渡車左右行走變頻器，驅動行走電機將擺渡車開到設定好的入窯端，起動油泵，伸出定位桿對好軌道，同時開啟該窯的窯門，窯門開到位后啟動入窯油頂，將擺渡車上的窯車頂入窯內，到位后退回到原位，同時關閉窯門，啟動定位油泵，縮回定位桿，PLC又啟動擺渡車左右行走電機，擺渡車開回原位，即自然干燥道出口，入窯動作過程結束；如果窯車未就位，也就是該道出口端限位開關未被壓下，地爬車PLC發(fā)出指令啟動該道地爬車帶動小車向后移動，同時小車上的不倒翁頂頭自動壓下，當小車上的感應開關動作吋，地爬車停止后移動作，此時說明地爬車小車已移動到窯車底下，PLC發(fā)出指令，彈起壓下的不倒翁頂頭，執(zhí)行窯車已就位的動作。2、出窯動作
操作エ在主控操作臺上點擊出窯按鈕，操作屏幕上會出現(xiàn)選擇框:5) I號干燥窯到I號焙燒窯、 I號干燥窯到2號焙燒窯、 2號干燥窯到I號焙燒窯、 2號干燥窯到2號焙燒窯、 I號焙燒窯到I號出磚道、 I號焙燒窯到2號出磚道、 2號焙燒窯到I號出磚
道、 2號焙燒窯到2號出磚道、 自定義出窯動作的選擇按鈕，選擇確認后，組態(tài)系統(tǒng)發(fā)出
指令控制對應的擺渡車上的擺渡車PLC首先檢測它所控制的擺渡車進行位置和狀態(tài)檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統(tǒng)提示該擺渡車周圍員エ注意，讓操作通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員エ在進行維護保養(yǎng)操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員エ可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全，即緊急停車按鈕未被按下，擺渡車PLC發(fā)出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位桿，對準窯車軌道，軌道對準后，擺渡車PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通，說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，PLC發(fā)出指令控制該道上的出窯油頂車，將該窯內的最后ー張窯車拉上擺渡車，窯車到位后，油頂退回到原位，同時 關閉窯門，啟動定位油泵，縮回定位桿，啟動左右行走電機，擺渡車PLC控制擺渡車自動行走到設定好的出磚道，對好位后起動該道的油頂，把擺渡車上的窯車拉入該窯車道，同時將前面的窯車向前推進ー個窯車位，如果該道窯車已滿，則在選擇窯車目標道時不會出現(xiàn)該道的選擇項，然后起動擺渡車上小油泵將定位桿縮回，擺渡車開回原位，整個出窯動作過程結束。3、轉板動作，即把窯車從ー個道轉到另ー個道
操作エ在主控操作臺上點擊轉板動作按鈕，操作屏幕上會出現(xiàn)選擇框I號出磚道
轉空板回車道、0) 2號出磚道轉空板回車道、 空板回車道轉制坯道、 制坯道轉自然干燥
道、 制坯道轉空板回車道、 自定義轉板動作的選擇按鈕，選擇確認后，組態(tài)系統(tǒng)發(fā)出指
令控制對應的擺渡車上的PLC對它所控制的擺渡車進行位置和狀態(tài)檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統(tǒng)提示該擺渡車周圍員エ注意，讓操作通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員エ在進行維護保養(yǎng)操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員エ可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全，即緊急停車按鈕未被按下，擺渡車PLC發(fā)出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位桿，對準窯車軌道，軌道對準后，擺渡車PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通，說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，PLC發(fā)出指令控制該道上的地爬車正轉，帶動鋼絲繩，鋼絲繩帶動小車，小車上的不倒翁頂頭將窯車推上擺渡車，當窯車碰到擺渡車上的限位開關后小車退回原點位置，窯車PLC發(fā)出指令，起動定位油泵，收回頂出去的定位桿，定位桿收回到位后，起動擺渡車左右行走變頻器，驅動行走電機將擺渡車開到設定好的目標窯車道，起動定位油泵，伸出定位桿對好軌道，啟動該道油頂車油頂，將擺渡車上的窯車頂上該道，到位后退回到原位，同時關閉油頂車油泵電機，再啟動定位油泵，縮回定位桿，PLC又啟動擺渡車左右行走電機，擺渡車開回原位，轉板動作過程結束；如果窯車未就位，也就是該道出ロ端限位開關未被壓下，地爬車PLC發(fā)出指令啟動該道地爬車帶動小車向后移動，同時小車上的不倒翁頂頭自動壓下，當小車上的感應開關動作時，地爬車停止后移動作，此時說明地爬車小車已移動到窯車底下，PLC發(fā)出指令，彈起壓下的不倒翁頂頭，執(zhí)行窯 車已就位的動作。
權利要求
1.一種全自動隧道窯生產(chǎn)線，其特征在于，包括一個由組態(tài)系統(tǒng)控制的集中控制臺，集中控制臺通過RS232-485通迅分別與擺渡車控制系統(tǒng)、地爬車控制系統(tǒng)、窯門控制系統(tǒng)、油頂控制系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)相連，集中控制臺上裝有組態(tài)系統(tǒng)，顯示出所有運轉設備的操作按鈕，運行的實時狀態(tài)和故障及預警信息。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產(chǎn)線，其特征在于，擺渡車控制系統(tǒng)中的擺渡車包括底板(1)，底板(I)分為上部的窯車部分和下部的定位部分，窯車部分上裝有窯車軌道(2)，窯車軌道(2)上放有窯車，窯車上碼有磚坯；定位部分上裝有行走機構；還裝有油泵電機(3)、油箱(4)和油泵(5)，油泵(5)通過管路和液壓閥(6)相連，液壓閥(6)通過管路和油缸(7 )相連，油缸(7 )兩端為帶球形頂頭的定位桿(8 )，在墻體需要定位的位置上裝有V形定位槽(9 )； 在擺渡車上裝有自動控制裝置，自動控制裝置包括主回路和控制回路，主回路分油泵電機回路和行走電機回路，油泵電機回路由一空氣開關，一接觸器，一熱繼電器和電機組成，它們依次連接；行走電機回路由一空氣開關和一變頻器組成，變頻器驅動行走電機左右行走；控制回路包括一臺擺渡車PLC和若干個檢測開關、若干個控制按鈕、若干個繼電器和若干個指示燈；檢測開關有I、號道位置檢測開關，左、右行走限位開關、定位桿伸出到位檢測開關和退回到位檢測開關，控制按鈕有手動油泵起動、手動油泵停止按鈕，I、號道定位起動按鈕，手動左行按鈕，手動右行按鈕，緊急停止按鈕；指示燈包括電源指示燈，I 9號道狀態(tài)指示燈，擺渡車左行狀態(tài)指示燈，擺渡車右行狀態(tài)指示燈；繼電器包括定位桿伸出動作繼電器和定位桿退回動作繼電器，定位油泵動作繼員器，變頻器動作繼電器，高低頻聲音報警繼電器，低頻閃光燈報警繼電器，監(jiān)控攝像頭驅動繼電器；變頻器與左右行走電機相連，所有的檢測開關、按鈕與擺渡車PLC的輸入端相連；所有的指示燈和繼電器與擺渡車PLC的輸出端相連，擺渡車P L C通過通訊接口與集中控制臺相連，進行雙向數(shù)據(jù)交換.在手動時可通過無線收發(fā)模塊與手持式遙控器把操作指令傳給擺渡車P LC來進行無線方式操作。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產(chǎn)線，其特征在于，地爬車控制系統(tǒng)中的地爬車包括牽引機頭(13)、行走小車(14)、連接鋼絲繩(15)和尾輪(16)，牽引機頭(13)固定在窯車道的端部，行走小車(14)放置在行走小車軌道槽(17)內，窯車在行走小車(14)上面，連接鋼絲繩(15固定在行走小車(14)的一端，繞過尾輪(16)與牽引機頭(13)和行走小車(14)的另一端相連，行走小車(14)兩端裝有兩套不倒翁頂頭(18)，用于推、拉上面的窯車前后行走，軌道的兩端裝有窯車限位開關(12)，在行走小車(14)上裝有感應開關(19)，用于檢測行走小車(14)上方是否有窯車； 地爬車的控制由主回路和控制回路組成，主回路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制回路包括地爬車PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器、狀態(tài)指示燈和無線收發(fā)模塊；控制按鈕包括緊急停車按鈕、地爬車手動前進按鈕、地爬車手動后退按鈕、小車頂頭手動抬起按鈕和小車頂頭手動壓下按鈕，檢測開關包括移動小車位置檢測開關、小車頂頭抬起狀態(tài)檢測開關、小車頂頭壓下狀態(tài)檢測開關、地爬車前限位開關、地爬車后限位開關、地爬車前極限限位開關和地爬車后極限限位開關；驅動繼電器有地爬車前進驅動和地爬車后退驅動，狀態(tài)指示燈有地爬車前行指示、地爬車后退指示、移動小車檢測到窯車指示、小車頂頭抬起狀態(tài)指示、小車頂頭壓下狀態(tài)指示、地爬車前行到位指示和地爬車后退到位指示；控制按鈕、檢測開關與地爬車PLC的輸入端相連，繼電器和指示燈與地爬車PLC的輸出端相連，在手動時可通過無線收發(fā)模塊與手持式遙控器把操作指令傳給地爬車P LC，進行非常方便的無線方式操作。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產(chǎn)線，其特征在于，窯車自動剎車裝置包括反作用力彈簧(20)、弧形彈簧鋼板(21)和剎車底座(22)，剎車底座(22)—端通過活動銷連接弧形彈簧鋼板(21)，弧形彈簧鋼板(21)另一頭壓在反作用力彈簧(20)上面，反作用力彈簧(20)另一頭固定在剎車底座(22)上，窯車自動剎車裝置裝在窯車左右兩邊沙封板(23)的正下方，高于沙封板(23)底部8-12毫米，窯車經(jīng)過自動剎車裝置時自動壓下弧形彈簧鋼板(21)，在反作用力彈簧(20)和弧形彈簧鋼板(21)的反作用下抵消窯車行進中的慣性，使窯車能精準的停下來。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產(chǎn)線，其特征在于，窯門控制系統(tǒng)中的窯門(25)安裝在隧道窯窯體的兩端，窯門(25)的兩側裝有窯門軌道(26)，窯門(25)的下部裝有開關撞塊(27)，用于觸發(fā)開關(28)，窯門(25)的頂部裝有鋼絲繩(29)，鋼絲繩(29)卷繞在鋼絲盤(30)上，鋼絲盤(30)和減速機(31)相連，減速機(31)和電機(32)相連； 窯門的控制由主回路和控制回路組成，主回路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制回路包括窯門PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器和狀態(tài)指示燈；控制按鈕包括緊急停止按鈕、窯門手動上升按鈕和窯門手動下降控制，檢測開關包括窯門上升到位檢測開關、窯門下降到位檢測開關、窯門上升極限檢測開關和窯門下降極限檢測開關，驅動繼電器包括窯門上升驅動和窯門下降驅動，狀態(tài)指示燈有窯門上升指示和窯門下降指示，控制按鈕、檢測開關與窯門PLC的輸入端相連，驅動繼電器和狀態(tài)指示燈與窯門PLC的輸出端相連。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產(chǎn)線，其特征在于，油頂控制系統(tǒng)中的油頂(33)安裝在每條窯車道入口處、碼坯機下方和窯內的入口處，油頂(33)包括液壓站(34)，液壓站(34)通過管路和電磁閥(35)相連，電磁閥(35)通過管路和油缸(36)相連，油缸(36)固定在油缸座(37)上面，油缸座(37)前端裝有檢測油缸桿行程的感應開關(38)，油缸桿的端部裝有頂頭(39)； 油頂?shù)目刂朴芍骰芈泛涂刂苹芈方M成，主回路包括空氣開關、接觸器、熱繼電器和電機，它們依次連接，控制回路包括油頂PLC、控制按鈕、檢測開關、驅動繼電器和狀態(tài)指示燈，控制按鈕包括緊急停止按鈕、手動起動油泵電機按鈕、手動停止油泵電機按鈕、頂頭前進按鈕和頂頭后退按鈕，檢測開關包括頂頭前進到位檢測、頂頭后退到位檢測和頂頭原點位置檢測，驅動繼電器包括油泵電機驅動、頂頭前行電磁閥驅動、頂頭后退電磁閥驅動和液流閥驅動，狀態(tài)指示燈包括頂頭前行和前行到位指示、頂頭后退和后退到位指示、頂頭原點位置指示，控制按鈕、檢測開關與油頂PLC的輸入端相連，驅動繼電器和指示燈與油頂PLC的輸出端相連。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產(chǎn)線，其特征在于，安全防護控制系統(tǒng)包括安全防護PLC、攝像監(jiān)控系統(tǒng)、控制按鈕、故障檢測開關接口、控制繼電器和故障報警系統(tǒng)；攝像監(jiān)控系統(tǒng)包括入窯擺渡車監(jiān)控、出窯擺渡車監(jiān)控和干燥窯擺渡車監(jiān)控3個攝像頭和位于集中控制臺旁的監(jiān)視器，控制按鈕包括1、2、3、4號關鍵位置急停按鈕，故障檢測開關接口包括入窯、出窯、干燥窯3臺擺渡車電路故障檢測接口、地爬車電路故障檢測接口、窯門電路故障檢測接口和油頂車電路故障檢測接口，控制繼電器包括入窯擺渡車保護控制、出窯擺渡車保護控制、干燥窯擺渡車保護控制、地爬車保護控制、窯門保護控制和油頂保護控制；故障報警系統(tǒng)包括安裝在集中控制臺旁的、3臺擺渡車上的、每個窯門上的、每臺地爬車上的、每臺油頂旁的高低頻聲響聲響報警器和低頻閃光報警器，3個攝像頭與攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)相連，攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)受安全防護PLC控制，控制按鈕、故障檢測接口與安全防護PLC輸入端相連,控制繼電器、故障報警系統(tǒng)和安全防護PLC的輸出端相連,安全防護PLC通過通訊接口連接到集中控制臺，與其相互通訊。
8.根據(jù)權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產(chǎn)線的控制方法，其特征在于，擺渡車控制系統(tǒng)、地爬車控制系統(tǒng)、窯門控制系統(tǒng)、油頂控制系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)這五個系統(tǒng)的入窯動作的控制方法如下 操作工在主控操作臺上點擊入窯按鈕，操作屏幕上會出現(xiàn)選擇框Φ干燥道入I號干燥窯、干燥道入2號干燥窯、$ I號干燥窯入I號焙燒窯、Φ I號干燥窯入2號焙燒窯、I 2號干燥窯入I號焙燒窯、 2號干燥窯入2號焙燒窯、G自定義入窯動作的選擇按鈕，同時組態(tài)系統(tǒng)通過每條隧道窯兩端的感應開關檢測每條隧道窯內窯車位是否已滿，如果已滿則禁止該隧道窯的入窯動作選擇項，即該項顯示為灰色，操作工無法選擇，操作工只能選擇窯車位未滿的隧道窯進行入窯操作，選擇確認后，組態(tài)系統(tǒng)發(fā)出指令控制對應的擺渡車PLC，該擺渡車PLC首先檢測對進行位置和狀態(tài)檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統(tǒng)，提示該擺渡車周圍員工注意，讓操作人員通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員工在進行維護保養(yǎng)操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員工可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全即緊急停車按鈕未被按下，該擺渡車PLC繼續(xù)發(fā)出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位桿，對準窯車軌道，軌道對準后，安全PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，該道地爬車PLC發(fā)出指令控制該道上的地爬車正轉，帶動鋼絲繩，鋼絲繩帶動小車，小車上的不倒翁頂頭將窯車推上擺渡車，當窯車碰到擺渡車上的限位開關后小車退回原點位置，窯車PLC發(fā)出指令，起動油泵，收回頂出去的定位桿，定位桿收回到位后，起動擺渡車左右行走變頻器，驅動行走電機將擺渡車開到設定好的入窯端，起動油泵，伸出定位桿對好軌道，同時開啟該窯的窯門，窯門開到位后啟動入窯油頂，將擺渡車上的窯車頂入窯內，到位后退回到原位，同時關閉窯門，啟動定位油泵，縮回定位桿，PLC又啟動擺渡車左右行走電機，擺渡車開回原位，即自然干燥道出口，入窯動作過程結束；如果窯車未就位，也就是該道出口端限位開關未被壓下，地爬車PLC發(fā)出指令啟動該道地爬車帶動小車向后移動，同時小車上的不倒翁頂頭自動壓下，當小車上的感應開關動作時，地爬車停止后移動作，此時說明地爬車小車已移動到窯車底下，PLC發(fā)出指令，彈起壓下的不倒翁頂頭，執(zhí)行窯車已就位的動作。
9.根據(jù)權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產(chǎn)線的控制方法，其特征在于，擺渡車控制系統(tǒng)、地爬車控制系統(tǒng)、窯門控制系統(tǒng)、油頂控制系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)這五個系統(tǒng)的出窯動作的控制方法如下 操作工在主控操作臺上點擊出窯按鈕，操作屏幕上會出現(xiàn)選擇框Φ I號干燥窯到I號焙燒窯、2 I號干燥窯到2號焙燒窯、Φ 2號干燥窯到I號焙燒窯、$ 2號干燥窯到2號焙燒窯、$ I號焙燒窯到I號出磚道、$ I號焙燒窯到2號出磚道、G 2號焙燒窯到I號出磚道、$ 2號焙燒窯到2號出磚道、 自定義出窯動作的選擇按鈕，選擇確認后，組態(tài)系統(tǒng)發(fā)出指令控制對應的擺渡車上的擺渡車PLC首先檢測它所控制的擺渡車進行位置和狀態(tài)檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統(tǒng)提示該擺渡車周圍員工注意，讓操作通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員工在進行維護保養(yǎng)操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員工可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全，即緊急停車按鈕未被按下，擺渡車PLC發(fā)出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位桿，對準窯車軌道，軌道對準后，擺渡車PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通，說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，PLC發(fā)出指令控制該道上的出窯油頂車，將該窯內的最后一張窯車拉上擺渡車，窯車到位后，油頂退回到原位，同時關閉窯門，啟動定位油泵，縮回定位桿，啟動左右行走電機，擺渡車PLC控制擺渡車自動行走到設定好的出磚道，對好位后起動該道的油頂，把擺渡車上的窯車拉入該窯車道，同時將前面的窯車向前推進一個窯車位，如果該道窯車已滿，則在選擇窯車目標道時不會出現(xiàn)該道的選擇項，然后起動擺渡車上小油泵將定位桿縮回，擺渡車開回原位，整個出窯動作過程結束。
10.根據(jù)權利要求I所述的一種全自動隧道窯生產(chǎn)線的控制方法，其特征在于，擺渡車控制系統(tǒng)、地爬車控制系統(tǒng)、窯門控制系統(tǒng)、油頂控制系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)這五個系統(tǒng)的轉板動作，即把窯車從一個道轉到另一個道的控制方法如下 操作工在主控操作臺上點擊轉板動作按鈕，操作屏幕上會出現(xiàn)選擇框I號出磚道轉空板回車道、2) 2號出磚道轉空板回車道、空板回車道轉制坯道、S制坯道轉自然干燥道、Φ制坯道轉空板回車道、S自定義轉板動作的選擇按鈕，選擇確認后，組態(tài)系統(tǒng)發(fā)出指令控制對應的擺渡車上的PLC對它所控制的擺渡車進行位置和狀態(tài)檢測，同時啟動該擺渡車上的聲光報警系統(tǒng)提示該擺渡車周圍員工注意，讓操作通過畫面判斷該擺渡車道是否安全，如果目視到有員工在進行維護保養(yǎng)操作，或進行手動操作時，可立即按下主控操作臺上的緊急停車按鈕，員工可按下該擺渡車上的緊急停車按鈕，可暫停該動作，如果安全，即緊急停車按鈕未被按下，擺渡車PLC發(fā)出指令，控制該擺渡車行走到窯車來源道，起動定位油泵，伸出定位桿，對準窯車軌道，軌道對準后，擺渡車PLC又對該道進行窯車檢測，檢測該道的出口方向限位開關，如果限位開關被接通，說明該道出口端已有窯車，如果限位開關未被接通，說明該道窯車還沒就位，如果窯車已就位，PLC發(fā)出指令控制該道上的地爬車正轉，帶動鋼絲繩，鋼絲繩帶動小車，小車上的不倒翁頂頭將窯車推上擺渡車，當窯車碰到擺渡車上的限位開關后小車退回原點位置，窯車PLC發(fā)出指令，起動定位油泵，收回頂出去的定位桿，定位桿收回到位后，起動擺渡車左右行走變頻器，驅動行走電機將擺渡車開到設定好的目標窯車道，起動定位油泵，伸出定位桿對好軌道，啟動該道油頂車油頂，將擺渡車上的窯車頂上該道，到位后退回到原位，同時關閉油頂車油泵電機，再啟動定位油泵，縮回定位桿，PLC又啟動擺渡車左右行走電機，擺渡車開回原位，轉板動作過程結束；如果窯車未就位，也就是該道出口端限位開關未被壓下，地爬車PLC發(fā)出指令啟動該道地爬車帶動小車向后移動，同時小車上的不倒翁頂頭自動壓下，當小車上的感應開關動作時，地爬車停止后移動作， 此時說明地爬車小車已移動到窯車底下，PLC發(fā)出指令，彈起壓下的不倒翁頂頭，執(zhí)行窯車已就位的動作。
全文摘要
一種全自動隧道窯生產(chǎn)線及其控制方法，包括一個由組態(tài)系統(tǒng)控制的集中控制臺，集中控制臺通過RS232-485通迅分別與擺渡車控制系統(tǒng)、地爬車控制系統(tǒng)、窯門控制系統(tǒng)、油頂控制系統(tǒng)和安全防護系統(tǒng)相連，集中控制臺上裝有組態(tài)系統(tǒng)，顯示出所有運轉設備的操作按鈕，運行的實時狀態(tài)和故障及預警信息。本發(fā)明的優(yōu)點是入窯擺渡車，出窯擺渡車，干燥擺渡車與窯車軌道自動定位很方便，杜絕安全事故；地爬車、油頂車在移動過程中不用人工觀察；窯體兩端的窯門通迅聯(lián)系很方便；上述改進使隧道窯配套的設備更完善，設備與設備之間更匹配，生產(chǎn)工藝過程更協(xié)調，提高了生產(chǎn)的自動化程度，節(jié)約人力資源，可以進一步降低成本，降低電和煤等主要能源消耗。
文檔編號F27B9/40GK102818451SQ20121033016
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月10日 優(yōu)先權日2012年9月10日
發(fā)明者陳立勇, 敖治平, 余交安, 朱忠林 申請人:常德市科輝墻材有限責任公司