一、系統簡介

qht-za型高爐智能探尺是根據長期的高爐自動化現場施工經驗,為滿足高爐煉鐵工藝的需要,在2003年申報省科技廳鑒定的基礎上,精心研制開發的一種運行可靠,測量精準,調整方便快捷,集智能數字主令控制器、探尺卷揚機、直流調速系統為一體的綜合測量產品,系統維護量小,使用方便,造價低廉,輸出標準信號,是一種適合于自動化工程公司及老探尺改造的理想選擇。

探尺的機械卷揚部分以他勵直流電機驅動,配以特別設計的減速機實現速度和力矩變換,可以對提尺、放尺過程實現穩定的速度及力矩調節,實現探尺的精確控制,本產品使用過程中不出現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界面,可實現探尺運行數據的動態顯示.采用絕對型位置編碼器可實現系統掉電情況下的位置記憶,系統輸出當前料位及料速4-20ma標準信號,可供上位機顯示使用,同時還輸出”到料線”,”到零點”,”到下限”的干結點信號輸出.因此可以非常方便地與可編程控制器(plc)或集散系統(dcs)連為一體從而完成高爐主控與現場產品的完美結合.

二、系統性能與特點

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) :0-400 mm/s（也可自由選定）

8.電磁抱閘:直流380v,300w

9.工作環境溫度:-35℃至55℃

10.測量傳感器為絕對式光電編碼器、增量型編碼器。

11.系統輸出具有”上上限”,”下下限”安全保護干接點行程信號。

12．系統備有并設有”對零開關”及“機旁調試按鈕”接口。

13.“到料線”干結點負載:ac220v,2a

14.“到零點”干結點負載:ac220v,2a

15.“到下限”干結點負載:ac220v,2a

三、系統工作原理

1、原理圖（見圖）

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2、工作原理

高爐內的料位隨著煉鐵生產的進行而不斷變化,本產品對煉鐵生產過程中高爐內部的料位進行監測,監測的原理是通過對卷揚機的控制,通過測控部分實現的。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,需要放尺以對料位進行測量.這一過程稱為放尺操作.放尺時是重錘處于自由下落狀態,同時抱閘保持松閘狀態.此時電機產生的提尺力矩小于重錘的重力力矩,使重錘勻速下落,從而保證重錘到達料面時,不僅無倒尺現象發生,而且鋼絲繩一直保持有一定的張力而張緊.

(2) 扶尺：當探尺到料面后,由于料面的支撐和電機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。當發生塌料時,重錘也能很快的跟隨上去。此時由編碼器和測控儀表所測的數據即為料面的高度。當重錘隨料面下行到設定料線時測控儀表將發出”到料線”信號,若此時裝料過程已準備好,控制柜將轉入提尺操作,否則仍然跟隨料面進行檢測,當重錘隨料面下降至”下限”位時,控制柜將提尺操作以保護重錘不被燒毀.

(3)提尺：高爐加料時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,是對卷揚電機加給正向的直流電壓,使電機以正常驅動功率驅動減速器,帶動卷揚繩輪收取鋼絲繩,使重錘上行,同時光電編碼器隨著繩輪作同步旋轉,并將重錘的實際位置檢測出來. 當重錘上行至零點時,測控儀表將發出”到零點”信號, 卷揚控制柜將要據此信號切斷電機電源和抱閘電源,使重錘停在”零位”。