一種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤化工干熄焦設(shè)備領(lǐng)域，更具體地說，涉及能夠?qū)Ω上ń固嵘龣C(jī)進(jìn)行運(yùn)行預(yù)警管理的系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]干熄焦提升機(jī)是煤化工干熄焦生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，是把需要進(jìn)行干熄的紅焦運(yùn)送到干熄槽的專用設(shè)備，主要作用是通過提升和橫移焦罐臺(tái)車上裝有紅焦的焦罐，將焦?fàn)t生產(chǎn)出來的高溫紅焦裝入干熄槽中，達(dá)到干法熄焦的目的。
[0003]目前干熄焦本體和干熄焦提升機(jī)分別為兩套不同的控制系統(tǒng)控制，兩個(gè)系統(tǒng)之間只通過硬接線完成簡(jiǎn)單的控制信息交換，而提升機(jī)部分的控制信號(hào)和檢測(cè)數(shù)據(jù)缺少相應(yīng)的歷史記錄，在提升機(jī)部分出現(xiàn)故障時(shí)，通過現(xiàn)有的與操作人員直接接觸的干熄焦本體系統(tǒng)，由于缺少關(guān)于提升機(jī)部分的歷史數(shù)據(jù)，很難判斷出提升機(jī)具體的故障原因。因此將提升機(jī)部分的關(guān)鍵信號(hào)和數(shù)據(jù)加入歷史數(shù)據(jù)參與故障分析很有必要。
[0004]現(xiàn)行的干熄焦提升機(jī)控制系統(tǒng)沒有獨(dú)立的人機(jī)界面，控制系統(tǒng)通過硬接線與干熄焦本體控制系統(tǒng)進(jìn)行連接，接收來自干熄焦本體的指令信息，結(jié)合提升機(jī)控制系統(tǒng)PLC內(nèi)部的邏輯程序，對(duì)提升變頻器和走行變頻器進(jìn)行控制來達(dá)到自動(dòng)提升和橫移。一但提升機(jī)出現(xiàn)故障，則必須由專業(yè)人員打開提升機(jī)控制程序進(jìn)行逐條分析和推演，技術(shù)要求較高，同時(shí)分析故障的難度大、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)；往往即使這樣，也有可能因?yàn)槿鄙傧鄳?yīng)的歷史數(shù)據(jù)而無法確切的重現(xiàn)當(dāng)時(shí)的故障，致使干熄焦提升機(jī)系統(tǒng)成為一個(gè)“黑匣子”，無法對(duì)其進(jìn)行有效的管理，運(yùn)行預(yù)警更是無從談起。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0006]針對(duì)上述不足，本發(fā)明提供一種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法，其專門用于對(duì)干熄焦提升機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行診斷、分析和記錄。能夠?qū)崟r(shí)反饋提升機(jī)運(yùn)行過程的變化趨勢(shì)，并保存變化趨勢(shì)曲線圖，便于生產(chǎn)監(jiān)控和故障快速判斷。對(duì)提升機(jī)運(yùn)行過程中任意限位信號(hào)檢測(cè)丟失故障、提升機(jī)抱閘故障、提升機(jī)溜車等故障進(jìn)行主動(dòng)、自動(dòng)實(shí)時(shí)預(yù)警。對(duì)提升機(jī)控制程序中的關(guān)鍵條件進(jìn)行實(shí)時(shí)、自動(dòng)監(jiān)控記錄，界面友好，即使不具備專業(yè)的編程功底，也能通過系統(tǒng)畫面第一時(shí)間知曉造成提升機(jī)故障原因。同時(shí)，硬件投入少，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0007]2.技術(shù)方案
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0009]—種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)，包括信號(hào)采集結(jié)構(gòu)和自動(dòng)處理系統(tǒng)，信號(hào)采集結(jié)構(gòu)包括各位置接近限位、提升編碼器、走行編碼器、提升電機(jī)變頻器通訊模塊、走行電機(jī)變頻器通訊模塊、提升機(jī)鋼絲繩滾筒、走行電機(jī)減速機(jī)；所述的提升編碼器安裝在提升機(jī)鋼絲繩滾筒上，所述的走行編碼器安裝在走行電機(jī)減速機(jī)側(cè)，提升電機(jī)變頻器通訊模塊、走行電機(jī)變頻器通訊模塊則分別安裝于提升機(jī)原有的提升、走行變頻器柜內(nèi)；提升電機(jī)變頻器通訊模塊、走行電機(jī)變頻器通訊模塊則通過網(wǎng)絡(luò)與提升機(jī)原有的PLC控制系統(tǒng)連接。所述的自動(dòng)處理系統(tǒng)包括工業(yè)計(jì)算機(jī)和與之連接的PLC網(wǎng)絡(luò)模塊；PLC網(wǎng)絡(luò)模塊安裝于提升機(jī)原有的PLC控制系統(tǒng)上，工業(yè)計(jì)算機(jī)與PLC網(wǎng)絡(luò)模塊通過網(wǎng)絡(luò)連接；所述的各位置接近限位、提升編碼器與提升機(jī)原有的PLC控制系統(tǒng)I/O模塊卡件電氣連接。
[0010]進(jìn)一步地，分別安裝于提升機(jī)原有的提升、走行變頻器柜內(nèi)的提升電機(jī)變頻器通訊模塊(4)和走行電機(jī)變頻器通訊模塊(5)，通過網(wǎng)絡(luò)與提升機(jī)原有的PLC控制系統(tǒng)連接，并將提升、走行變頻器的電流及其它各項(xiàng)實(shí)時(shí)參數(shù)送入提升機(jī)原有的PLC控制系統(tǒng)中。
[0011]采用所述的一種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其步驟為:
[0012](a)、信號(hào)采集:將各位置接近限位(1)、提升編碼器(2)、走行編碼器(3)、變頻器各項(xiàng)實(shí)時(shí)參數(shù)以及原有的相關(guān)電氣設(shè)備狀態(tài)等信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)送入所述的工業(yè)計(jì)算機(jī)(8)的系統(tǒng)中，系統(tǒng)通過可視動(dòng)態(tài)畫面顯示其各自狀態(tài)；
[0013](b)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ):將通過網(wǎng)絡(luò)采集的開關(guān)量和模擬量信號(hào)放入所述的工業(yè)計(jì)算機(jī)
(8)的系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)庫中，并長(zhǎng)期儲(chǔ)存；
[0014](c)、歷史數(shù)據(jù)比較:提供將歷史數(shù)據(jù)庫中的各位置接近限位(1)、提升編碼器
(2)、走行編碼器(3)、以及變頻器各項(xiàng)實(shí)時(shí)參數(shù)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)比較的界面平臺(tái)；
[0015](d)、建立動(dòng)態(tài)連鎖關(guān)系界面:在所述的工業(yè)計(jì)算機(jī)(8)的系統(tǒng)中通過動(dòng)態(tài)圖形界面的形式將提升電機(jī)和走行電機(jī)運(yùn)行必要條件顯示出來，并通過專門的界面顯示；
[0016](e)、事件記錄及報(bào)警:將關(guān)系提升機(jī)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵信號(hào)做為事件形式放入所述的工業(yè)計(jì)算機(jī)(8)的系統(tǒng)的事件記錄中，并在這些信號(hào)不能滿足提升機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)通過工業(yè)計(jì)算機(jī)(8)上的動(dòng)態(tài)畫面自動(dòng)報(bào)警；
[0017](f)、限位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):在所述的工業(yè)計(jì)算機(jī)(8)上錄入限位對(duì)應(yīng)的編碼器數(shù)值以及偏差，同時(shí)在PLC系統(tǒng)中增加相應(yīng)的程序功能塊，系統(tǒng)將通過自動(dòng)對(duì)編碼器的實(shí)時(shí)值和錄入的限位對(duì)應(yīng)編碼器數(shù)值的比較，來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)限位信號(hào)的狀況；
[0018]當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)出編碼器的實(shí)時(shí)值和錄入的限位對(duì)應(yīng)編碼器數(shù)值相等，但接近限位信號(hào)卻在系統(tǒng)中未出現(xiàn)時(shí)，則系統(tǒng)可判斷出該限位信號(hào)已丟失；當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)出接近限位出現(xiàn)，但編碼器的實(shí)時(shí)值和錄入的限位對(duì)應(yīng)編碼器數(shù)值卻不相等，則系統(tǒng)可判斷該限位信號(hào)出現(xiàn)干擾閃動(dòng)；從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對(duì)限位信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
[0019](g)、抱閘動(dòng)作狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):在PLC系統(tǒng)中增加相應(yīng)的程序功能塊，系統(tǒng)將通過自動(dòng)比較報(bào)閘開合命令和位置反饋的時(shí)間差、多個(gè)報(bào)閘位置反饋之間的時(shí)間差、以及報(bào)閘閉合反饋和編碼器變化的一致性，來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)閘動(dòng)作狀況，同時(shí)對(duì)微弱故障的劣化進(jìn)行預(yù)警；
[0020]當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)報(bào)閘的開合命令與報(bào)閘位置反饋之間的時(shí)間差超出一定范圍時(shí)，則系統(tǒng)可判斷該報(bào)閘動(dòng)作超時(shí)；當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)出多個(gè)報(bào)閘位置反饋的變化時(shí)間差超出一定范圍時(shí)，則系統(tǒng)可判斷報(bào)閘組出現(xiàn)不一致錯(cuò)誤；當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)出報(bào)閘位置全處于閉合狀態(tài)下而編碼器讀數(shù)卻出現(xiàn)變化，則系統(tǒng)可判斷提升機(jī)出現(xiàn)溜車故障。
[0021]3.有益效果
[0022]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0023](1)本發(fā)明的一種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法，采用將系統(tǒng)軟件主要集成在專門設(shè)置的工業(yè)計(jì)算機(jī)上，并通過專門的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行讀取、記錄原有干熄焦提升機(jī)控制系統(tǒng)PLC和變頻器內(nèi)部運(yùn)行數(shù)據(jù)，使得干熄焦提升機(jī)的運(yùn)行控制情況直接反映在工業(yè)計(jì)算機(jī)的界面上，實(shí)際使用效果好；
[0024](2)本發(fā)明的一種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法，其系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)記錄功能，能夠?qū)㈤L(zhǎng)時(shí)間的提升機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄下來，技術(shù)人員可以很方便的通過對(duì)這些記錄數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析來了解干熄焦提升機(jī)在過去一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行狀況和發(fā)生的故障原因；
[0025](3)本發(fā)明的一種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法，其系統(tǒng)提供了干熄焦提升機(jī)的提升電機(jī)和走行電機(jī)的動(dòng)態(tài)連鎖關(guān)系圖，通過動(dòng)態(tài)圖形界面的形式將提升電機(jī)和走行電機(jī)運(yùn)行必要條件顯示出來，技術(shù)人員可以借助于該動(dòng)態(tài)圖形方便、快捷的了解到提升電機(jī)和走行電機(jī)運(yùn)行的條件是否滿足，極大的減少故障排查時(shí)間；
[0026](4)本發(fā)明的一種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法，其系統(tǒng)具備關(guān)鍵事件記錄功能，能夠?qū)⒃斐筛上ń固嵘龣C(jī)故障的關(guān)鍵信號(hào)變化以事件的形式進(jìn)行記錄，并且通過界面進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警提醒；同時(shí)能夠?qū)⑦@些關(guān)鍵信號(hào)的變化始、末時(shí)間以及所涉及的程序點(diǎn)名等信息都記錄在歷史數(shù)據(jù)庫中，日后查詢使用方便；
[0027](5)本發(fā)明的一種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法，其系統(tǒng)還提供了干熄焦提升機(jī)各限位信號(hào)的實(shí)時(shí)診斷功能、提升機(jī)抱閘診斷功能、溜車診斷功能；對(duì)于在提升機(jī)運(yùn)行各階段中出現(xiàn)的限位信號(hào)丟失、抱閘動(dòng)作不一致以及出現(xiàn)溜車的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警提醒，并能夠?qū)⑹录y(tǒng)一記錄在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，極大的方便了技術(shù)人員對(duì)一些突發(fā)故障的判斷；
[0028](6)本發(fā)明的一種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法，其中涉及增加的元器件少，其中信號(hào)采集結(jié)構(gòu)和自動(dòng)處理系統(tǒng)，可以在原有的干熄焦提升機(jī)PLC控制系統(tǒng)上進(jìn)行改造，制造成本低。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的限位監(jiān)測(cè)程序流程圖；
[0030]圖2為本發(fā)明的抱閘監(jiān)測(cè)程序流程圖；
[0031]圖3為本發(fā)明的自動(dòng)處理系統(tǒng)組成示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明的信號(hào)采集結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]示意圖中的標(biāo)號(hào)說明:
[0034]圖中:1、各位置接近限位；2、提升編碼器；3、走行編碼器；4、提升電機(jī)變頻器通訊模塊；5、走行電機(jī)變頻器通訊模塊；6、提升機(jī)鋼絲繩滾筒；7、走行電機(jī)減速機(jī)；8、工業(yè)計(jì)算機(jī)；9、PLC網(wǎng)絡(luò)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0036]實(shí)施例1
[0037]結(jié)合附圖4，本發(fā)明的一種干熄焦提升機(jī)運(yùn)行預(yù)警管理系統(tǒng)，包括信號(hào)采集結(jié)構(gòu)和自動(dòng)處理系統(tǒng):
[0038]結(jié)合附圖3，所述的信號(hào)采集結(jié)構(gòu)包括各位置接近限位1、提升編碼器2、走行編碼器3、提升電機(jī)變頻器通訊模塊4、走行電機(jī)變頻器通訊模塊5、提升機(jī)鋼絲繩滾筒6、走行電機(jī)減速機(jī)7 ;選擇的各位置接近限位1為德國(guó)倍加福(P+F)產(chǎn)品，型號(hào):SJ30-A2 10-30VDC。該限位經(jīng)久耐用，信號(hào)穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。所述的提升編碼器2安裝在提升機(jī)鋼絲繩滾筒6上，選擇的提升編碼器2為Baumer編碼器，型號(hào):FGHJ4K-1024_90/20P 473189。所述的走行編碼器3安裝在走行電機(jī)減速機(jī)7側(cè)，選擇的走行編碼器3Baumer編碼器，型號(hào):FGHJ4K-1024-90/20P 473189，提升電機(jī)變頻器通訊模塊4、走行電機(jī)變頻器通訊模塊5則分別安裝于提升機(jī)原有的提升、走行變頻器柜內(nèi)，選擇的電機(jī)變頻器通訊模塊4為西門子6ES70變頻器CBP通訊板，型號(hào):6SE7 090-0XX84-0FF5 ;選擇的走行電機(jī)變頻器通訊模塊5