一种转炉氧枪自动控制系统技术方案

本实用新型专利技术主要涉及一种自动控制系统，更具体地说，涉及一种转炉氧枪自动控制系统。转炉氧枪自动控制系统包括信息采集模块、计算模块、氧枪流量调整模块、氧枪高度调整模块、氧枪控制调整模块、通信模块、PLC控制模块、上位机操作界面、报警模块、监测模块、紧急按钮，信息采集模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；计算模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；氧枪流量调整模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；氧枪高度调整模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；PLC控制模块和氧枪控制调整模块通过通信模块连接；PLC控制模块连接着上位机操作界面；监测模块连接着PLC控制模块；紧急按钮连接着PLC控制模块。

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及自动控制系统，更具体地说，涉及一种转炉氧枪自动控制系统。
技术介绍
钢铁工业是我国国民经济的支柱产业，为适应现代化大生产的要求，在规模效益、产品的灵活性和稳定性方面提高竞争力，不仅需要改进工艺方式，而且需要提高生产的自动化水平。在转炉炼钢过程的生产工艺中，氧枪系统的升降及氧气流量的控制是非常重要的生产工序，氧枪系统控制的好坏直接关系到炼钢结果的好坏，而且对钢水的合格率产生重要的影响。因此，如何让氧枪系统实现自动精准的控制以保证正常生产是十分具有价值意义的研究方向。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是一种转炉氧枪自动控制系统，其结构简单，使用方便，控制精准，运行稳定可靠，故障率低，在PLC内自动完成所有信号处理及联锁控制，并可通过画面进行在线监控和操作，减轻了工作人员的劳动强度，有效地提高了劳动生产率。为解决上述技术问题，本技术一种转炉氧枪自动控制系统包括信息采集模块、计算模块、氧枪流量调整模块、氧枪高度调整模块、氧枪控制调整模块、通信模块、PLC控制模块、上位机操作界面、报警模块、监测模块、紧急按钮，其结构简单，使用方便，控制精准，运行稳定可靠，故障率低，在PLC内自动完成所有信号处理及联锁控制，并可通过画面进行在线监控和操作，减轻了工作人员的劳动强度，有效地提高了劳动生产率。其中，所述信息采集模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述计算模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述氧枪流量调整模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述氧枪高度调整模块的输出 端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述氧枪控制调整模块连接着通信模块；所述通信模块连接着PLC控制模块；所述PLC控制模块连接着上位机操作界面；所述报警模块的输入端连接着PLC控制模块的输出端；所述监测模块连接着PLC控制模块；所述紧急按钮连接着PLC控制模块。作为本技术的进一步优化，本技术一种转炉氧枪自动控制系统所述PLC控制模块采用西门子S7-300。作为本技术的进一步优化，本技术一种转炉氧枪自动控制系统所述信息采集模块包括声音采集模块，温度采集模块。作为本技术的进一步优化，本技术一种转炉氧枪自动控制系统所述上位机操作界面采用西门子专用人机接口软件WINCC7.0。作为本技术的进一步优化，本技术一种转炉氧枪自动控制系统所述计算模块包括静态计算和动态计算。作为本技术的进一步优化，本技术一种转炉氧枪自动控制系统所述氧枪控制调整模块包括交变电机驱动、变频调速、流量调节阀、抱闸控制。作为本技术的进一步优化，本技术一种转炉氧枪自动控制系统所述氧枪流量调整模块采用PID调节器。控制效果：本技术一种转炉氧枪自动控制系统，其结构简单，使用方便，控制精准，运行稳定可靠，故障率低，在PLC内自动完成所有信号处理及联锁控制，并可通过画面进行在线监控和操作，减轻了工作人员的劳动强度，有效地提高了劳动生产率。附图说明下面结合附图和具体实施方法对本技术做进一步详细的说明。图1为本技术一种转炉氧枪自动控制系统的硬件结构原理图。图2为本技术一种转炉氧枪自动控制系统的氧枪升降系统流程图。图3为本技术一种转炉氧枪自动控制系统的声音采集电路原理图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1、2、3说明本实施方式，本实施方式所述一种转炉氧枪自动控制系统包括信息采集模块、计算模块、氧枪流量调整模块、氧枪高度调整模块、氧枪控制调整模块、通信模块、PLC控制模块、上位机操作界面、报警模块、监测模块、紧急按钮，其结构简单，使用方便，控制精准，运行稳定可靠，故障率低，在PLC内自动完成所有信号处理及联锁控制，并可通过画面进行在线监控和操作，减轻了工作人员的劳动强度，有效地提高了劳动生产率。其中，所述信息采集模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端，信息采集模块用于实时采集转炉冶炼的各个阶段的信息，并将信息传送给氧枪控制调整模块。所述计算模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端，计算模块用于实时计算数据，并将数据传送给氧枪控制调整模块。所述氧枪流量调整模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端，氧枪流量调整模块用于调节氧气流量值，并将氧气流量值传送给氧枪控制调整模块。所述氧枪高度调整模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端，氧枪高度调整模块用于控制调整氧枪的高度，并将高度值传送给氧枪控制调整模块。所述氧枪控制调整模块连接着通信模块，通信模块用于氧枪控制调整模块与PLC控制模块的连接。所述通信模块连接着PLC控制模块，通信模块用于PLC控制模块与氧枪控制调整模块的连接。所述PLC控制模块连接着上位机操作界面，上位机操作界面通过西门子工业以太网协议，用于对下位机PLC控制模块进行系统的监视和控制。所述报警模块的输入端连接着PLC控制模块的输出端，PLC控制模块用于监视和控制氧枪的各方面数据，并将数据传送给报警模块，若超过所设限定值，则报警模块进行报警提示。所述监测模块连接着PLC控制模块，监测模块用于对氧枪的运行进行监测， 并将监测结果传送给PLC控制模块。所述紧急按钮连接着PLC控制模块，紧急按钮用于产生急停信号，并将急停信号传送给PLC控制模块。具体实施方式二：结合图1、2、3说明本实施方式，所述PLC控制模块采用西门子S7-300。所述S7-300PLC采用模块化结构，具备高速(0.6～0.1μs)的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口(MPI)集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。具体实施方式三：结合图1、2、3说明本实施方式，所述信息采集模块包括声音采集模块，温度采集模块，用于采集转炉冶炼各个阶段的信息。具体实施方式四：结合图1、2、3说明本实施方式，所述上位机操作界面采用西门子专用人机接口软件WINCC7.0，由上位机操作界面向下位机PLC控制模块发送控制指令。具体实施方式五：结合图1、2、3说明本实施方式，所述计算模块包括静态计算和动态计算， 静态计算模块用于计算静态数据，如所需的吹氧量和所需的各种辅料的用量；动态计算模块用于实时计算动态数据，如转炉钢水的温度和碳含量。具体实施方式六：结合图1、2、3说明本实施方式，所述氧枪控制调整模块包括交变电机驱动、变频调速、流量调节阀、抱闸控制，交变电机驱动和变频调速用来控制氧枪的升降；流量调节阀用来调节氧枪的氧气流量；抱闸控制用于在紧急情况下，启动紧急按钮，抱闸立即抱紧氧枪，使氧枪急停，防止氧枪坠落事故发生。具体实施方式七：结合图1、2、3说明本实施方式，所述氧枪流量调整模块采用PID调节器，使用PID调节器的PID调节功能以实现对氧枪的流量进行实时的无偏差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉氧枪自动控制系统，其特征在于，所述转炉氧枪自动控制系统包括信息采集模块、计算模块、氧枪流量调整模块、氧枪高度调整模块、氧枪控制调整模块、通信模块、PLC控制模块、上位机操作界面、报警模块、监测模块、紧急按钮，所述信息采集模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述计算模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述氧枪流量调整模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述氧枪高度调整模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述氧枪控制调整模块连接着通信模块；所述通信模块连接着PLC控制模块；所述PLC控制模块连接着上位机操作界面；所述报警模块的输入端连接着PLC控制模块的输出端；所述监测模块连接着PLC控制模块；所述紧急按钮连接着PLC控制模块。

【技术特征摘要】
1.一种转炉氧枪自动控制系统，其特征在于，所述转炉氧枪自动控制系统包括信息采集模块、计算模块、氧枪流量调整模块、氧枪高度调整模块、氧枪控制调整模块、通信模块、PLC控制模块、上位机操作界面、报警模块、监测模块、紧急按钮，所述信息采集模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述计算模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述氧枪流量调整模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述氧枪高度调整模块的输出端连接着氧枪控制调整模块的输入端；所述氧枪控制调整模块连接着通信模块；所述通信模块连接着PLC控制模块；所述PLC控制模块连接着上位机操作界面；所述报警模块的输入端连接着PLC控制模块的输出端；所述监测模块连接着PLC控制模块；所述紧急按钮连接着PLC控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪志国，
申请(专利权)人：倪志国，
类型：新型
国别省市：山东;37