智能主令技术在石灰竖炉生产中的应用

　　1 概述

　　在石灰竖炉生产过程中，上料卷扬的停运将直接影响炉况，进而影响产量和质量。卷扬的故障往往能引起重大的设备和人身事故。所以石灰竖炉设备的维护，卷扬是重点，而控制卷扬的是主令控制器。主令控制器完成卷扬上升、下降的有效起停和矿车运行中的加速、减速及有效定位，同时还要发出炉顶设备各种运转方式的指令，所以主令控制器在竖炉生产中具有重要的作用。

　　目前，国内大部分竖炉主令控制器仍延用传统的LK系列的机械式有触点主令，这种主令存在以下不可克服的缺点。

　　(1)故障率高。石灰生产现场环境灰尘多，高浓度的灰尘往往造成主令的接点闭合后而不导电，其机械部分长期在恶劣环境下运转，造成部分损坏而不能使接点断开，需闭合的不导电，需断开的不断开，容易造成卷扬的恶性事故，如矿车掉道，矿车坐底，矿车如炉等。此类事故在国内曾多例报导。

　　(2)有效度低。LK系列主令靠一周内的凸轮运动定位，对于几十米的矿车行程，凸轮轨迹的小小误差，将造成矿车定位大距离的偏离，使物料不能有效倒入炉内，物料的称量也失去了意义。

　　(3)调整时间长。在每次换钢丝绳之后，或生产过程中需调整矿车位置时，都需对主令的凸轮定位进行调整，主令的调整前提是矿车停运，往往要反复多次才能确定有效位置，所以少则十几分钟多则半小时以上，而且执行此项工作的应是十分熟练的专业电工。

　　(4)不适应自动化控制生产。目前许多竖炉都采用了自动化控制，旧式主令与其不配套也是提高自动化生产水平的一个障碍。鉴于以上问题，我公司技术人员自1996年起研制了ZNLK智能主令控制器，并经多次改进和完善，使主令控制技术有了质的突破。

　　2 ZNLK智能主令的构成及原理

　　ZNLK智能主令控制器采用了进步的西门子控制技术，从根本上改变了旧式主令的工作原理，形成了一个新的自动化产品。

　　(1)结构与原理

　　ZNLK智能主令控制器由主令传感器和主令控制箱两大部分构成，主令传感器箱由减速机构和有效编码器构成，主令控制箱由西门子PLC(可编程序控制)和西门子操作面板构成。

　　主令传感器箱通过齿轮与主卷扬减速机低速相咬合，其安装位置和方法同旧主令相同。减速机带动卷扬滚筒转运，从而实现矿车上下移动，其低速轴将矿车移动的距离同步传给主令减速机构并带动编码器转动，编码器是一种无接触型的传感器，将矿车的位移转换成格雷码，其转换精度视现场需要而定，*大可形成8000多个数码标志。矿车位置的数码传输给控制箱内的PLC，PLC采用西门子S7系列的CPU，CPU将格雷码进行译码、运算并对系统状态进行分析，给出矿车当前的各种动作信号，同时通过PPI通讯与西门子操作面板通讯，接受来自操作面板的指令和各种原始参数的设定，经CPU的程序处理进而实现矿车的有效定位。

　　(2)特点

　　1故障率低：ZNLK智能主令采用的是无触点的高精度传感器，避免了恶劣工作环境的影响，同时用可编程序控制器实现和主体控制系统对接极大地提高了设备的性，故障率几乎为零。

　　2有效度高：由于采用数字化的控制模式，其主令控制精度可达毫米级，有效满足石灰炉生产的需要，同时还可应用于要求精度更高的场合。

　　3调整方便：通过西门子操作面板上的箭头可直接调整矿车位移偏差，其调整可在一分钟内完成。更可贵的是可在矿车运动过程中进行调整，其零位调整也可一次完成，并有停电记忆功能。

　　4更适合自动化生产：ZNLK智能主令能显示矿车移动的过程的全部轨迹，并可通过点对点通讯或模拟量传输等方式将主令的各种信息进行传输、显示，作为控制部分的PLC更适合同主控制系统作连接。

　　3 应用效果

　　ZNLK智能主令控制器自1997年应用于安阳李珍铁矿石灰炉以来，因其高性和极其方便和灵活的操作模式，近几年来在国内得到了广泛的应用。应用单位主要有：安阳李珍铁矿(两座石灰竖炉)、中国长城铝业集团公司(3座石灰竖炉)、山东铝业集团公司(两座石灰竖炉)、苏州无机化工厂(一座石灰竖炉)、南京钢铁集团公司(一座石灰竖炉)、济南钢铁集团公司(两座石灰竖炉)、山东石横特钢厂(一座石灰竖炉)、大冶特钢集团(380m3高炉4套)、安阳钢铁公司水冶铁厂(3座高炉)、安阳华冠钢铁集团(一座高炉)、安阳钢铁公司二炼钢厂(四套氧枪、混铁炉)、津西钢铁集团(两套氧枪)、崇利制钢有限公司(3座氧枪、混铁炉)、安阳永兴钢铁集团(一套转炉氧枪)。

　　河南众恒控制工程有限公司是从事工业自动化控制工程的高新科技企业，是德国西门子公司的分销商和产品技术服务中心，ABB公司国内一级代理商。主要从事可编程序控制器、变频器、回路调节器、自动化仪器、微机和电器等产品的开发、设计和系统成套技术服务和销售。公司技术力量雄厚，实验条件优越，拥有一批年富力强在计算机和PLC软件方面有较深造诣的工程技术人员，可提供从方案设计，现场安装调试，技术人员培训，设备维护等全过程服务。近十年来，我公司先后承担了冶金、化工、机械、交通、煤炭、粮食等行业国家、省、市重点工程项目100多项，研制了十余种高科技自动化产品，取得了良好的社会效益和经济效益，是国内从事活性石灰竖炉自动化工程的专业队伍。2000年被评为河南省百佳民营科技企业。