本發明涉及鐵合金生產設備控制裝置，具體為一種礦熱爐電極壓放系統的控制裝置。

背景技術：

1、礦熱爐是一種工業電爐，主要用于生產冶金工業中的重要工業原料及電石等化工原料，如：硅鐵、錳鐵、鉻鐵、鎢鐵，錳礦合金等鐵合金；工業硅爐使用的是半石墨碳素電極，由于在冶煉過程中，碳電極被不斷消耗，故需要進行電極壓放操作，使碳電極被消耗掉的部分得以及時補充，從而確保電極工作端埋入到爐料中的長度滿足操爐工藝需求。

2、礦熱爐電極壓放系統目前采用的技術基本上都是在電極壓放缸位置增加單側測距位移傳感器，以能夠滿足電極位移動作的數據測量為主，但單側的數據測量不能確保雙側壓放缸動作的同步性及一致性，一旦兩側壓放缸動作位移不同步，則容易出現電極壓放偏斜等問題的發生；另一方面，如果對監測到的位移數據不進行相應的連鎖設置保護，則容易造成位移超限動作導致爐頂設備損壞的問題發生，影響礦熱爐設備的穩定運行。

技術實現思路

1、本實用新型的目的在于提供一種結構設計合理、操作簡便、數據采集準確，使用安全可靠，能夠充分保證礦熱爐電極壓放系統安全運行的礦熱爐電極壓放系統的控制裝置。

2、本實用新型一種礦熱爐電極壓放系統的控制裝置，包括電極壓放系統，電極壓放系統包括上抱閘和下抱閘，下抱閘的表面設置有油缸伸縮桿，油缸伸縮桿的數量為兩個，油缸伸縮桿位于電極壓放系統的兩側設置，油缸伸縮桿的上端連接有油缸，油缸的側壁固定安裝有第一進油管和第二進油管，油缸的上端面固定安裝有鋼梁；兩側的油缸上分別安裝有位移傳感器，位移傳感器電連接有plc控制器，plc控制器的網線端口與上位機網線端口通過網線連接。

3、所述的plc控制器的總線接口連接有比較模塊。

4、在兩側的油缸上分別安裝有位移傳感器，可在電極壓放系統壓放及倒拔過程中通過位移傳感器內部的測量及編碼等功能實時測量油缸兩側位移的動作距離，再將兩個位移傳感器所采集到的信號進行數據的轉換及編碼處理；同時可將電極壓放系統壓放過程中采集到的信號以模擬量的形式傳輸到現場的四位ai圖爾克模擬量采集模塊中，再通過profibus的總線協議將模擬量信號傳輸到后臺總plc控制器中，通過總站cpu及相關轉換模塊進行數據處理后以數字量的方式給定具體的地址，再通過局域網連接到中控室的上位機wincc操作系統的hmi界面上，實現電極壓放操作及數據監控的人機交換模式；

5、設置的比較模塊，對采集到的plc控制器中的壓放位移量數據，根據壓放缸0-1200mm的壓放行程，在程序中設置上抬位移不超過200mm，下放位移不超過800mm的比較指令程序，當實際位移在200mm-800mm之間時可以三地對三相電極位移進行任意的操作。

6、所述的plc控制器的總線接口連接有報警器。

7、設置的報警器，當電極壓放系統中的油缸上抬或下放位移超限，即位移小于200mm或大于800mm時，三相電極分別自動觸發上下限報警指令，對崗位操作人員及時提醒，防止位移超限操作引起的此生問題的發生。

8、所述的plc控制器的總線接口連接有機旁操作權限模塊。

9、所述的plc控制器的總線接口連接有遠程按鈕權限操作模塊。

10、所述的plc控制器的總線接口連接有上位機hmi操作權限模塊。

11、設置的機旁操作權限模塊、遠程按鈕權限操作模塊，上位機hmi操作權限模塊，通過選擇開關進行相關指令的選擇，確保三地操作只能同時在一處的操作允許權限，防止誤操作導致的設備故障，操作安全可靠，充分保證操作人員安全。

12、所述的油缸伸縮桿通過螺栓固定安裝于下抱閘的表面。

13、將油缸伸縮桿通過螺栓固定安裝于下抱閘的表面，安裝、拆卸便捷，省時省力。

14、本實用新型的有益效果是：

15、1）在兩側的油缸上分別安裝有位移傳感器，可在電極壓放系統壓放及倒拔過程中通過位移傳感器內部的測量及編碼等功能實時測量油缸兩側位移的動作距離，再將兩個位移傳感器所采集到的信號進行數據的轉換及編碼處理；同時可將電極壓放系統壓放過程中采集到的信號以模擬量的形式傳輸到現場的四位ai圖爾克模擬量采集模塊中，再通過profibus的總線協議將模擬量信號傳輸到后臺總plc控制器中，通過總站cpu及相關轉換模塊進行數據處理后以數字量的方式給定具體的地址，再通過局域網連接到中控室的上位機wincc操作系統的hmi界面上，實現電極壓放操作及數據監控的人機交換模式；設置的比較模塊，對采集到的plc控制器中的壓放位移量數據，根據壓放缸0-1200mm的壓放行程，在程序中設置上抬位移不超過200mm，下放位移不超過800mm的比較指令程序，當實際位移在200mm-800mm之間時可以三地對三相電極位移進行任意的操作，操作便捷、運行安全可靠。

16、2）設置的機旁操作權限模塊、遠程按鈕權限操作模塊，上位機hmi操作權限模塊，通過選擇開關進行相關指令的選擇，確保三地操作只能同時在一處的操作允許權限，防止誤操作導致的設備故障，操作安全可靠，充分保證操作人員安全。

17、3）設置的報警器，當電極壓放系統中的油缸上抬或下放位移超限，即位移小于200mm或大于800mm時，三相電極分別自動觸發上下限報警指令，對崗位操作人員及時提醒，防止位移超限操作引起的此生問題的發生。

18、4）?該裝置結構設計合理、加工制作成本低、操作安全可靠、省時省力，目前已投入使用當中，使用效果良好，值得大范圍推廣運用；該裝置實現了電極壓放系統壓放過程中壓放缸位移的后臺遠程人機交換操作與監控功能；在壓放位移動作過程中控制油缸動作位移的上下限，解決了崗位人員操作過程中有意或無意的超限操作導致爐頂水冷電纜、膠管、油缸等設備損壞的問題。

技術特征：

1.一種礦熱爐電極壓放系統的控制裝置，包括電極壓放系統（12），電極壓放系統（12）包括上抱閘（1201）和下抱閘（7），其特征在于：下抱閘（7）的表面設置有油缸伸縮桿（6），油缸伸縮桿（6）的數量為兩個，油缸伸縮桿（6）位于電極壓放系統（12）的兩側設置，油缸伸縮桿（6）的上端連接有油缸（3），油缸（3）的側壁固定安裝有第一進油管（2）和第二進油管（5），油缸（3）的上端面固定安裝有鋼梁（1）；兩側的油缸（3）上分別安裝有位移傳感器（4），位移傳感器（4）電連接有plc控制器（11），plc控制器（11）的網線端口與上位機（10）網線端口通過網線連接。

2.如權利要求1所述的一種礦熱爐電極壓放系統的控制裝置，其特征在于：所述的plc控制器（11）的總線接口連接有報警器（1101）。

3.如權利要求1所述的一種礦熱爐電極壓放系統的控制裝置，其特征在于：所述的plc控制器（11）的總線接口連接有比較模塊（1102）。

4.如權利要求2所述的一種礦熱爐電極壓放系統的控制裝置，其特征在于：所述的plc控制器（11）的總線接口連接有機旁操作權限模塊（1103）。

5.如權利要求3所述的一種礦熱爐電極壓放系統的控制裝置，其特征在于：所述的plc控制器（11）的總線接口連接有遠程按鈕權限操作模塊（1104）。

6.如權利要求4所述的一種礦熱爐電極壓放系統的控制裝置，其特征在于：所述的plc控制器（11）的總線接口連接有上位機hmi操作權限模塊（1105）。

7.如權利要求6所述的一種礦熱爐電極壓放系統的控制裝置，其特征在于：所述的油缸伸縮桿（6）通過螺栓（8）固定安裝于下抱閘（7）的表面。

技術總結
本技術一種礦熱爐電極壓放系統的控制裝置，包括電極壓放系統，電極壓放系統包括上抱閘和下抱閘，下抱閘的表面設置有油缸伸縮桿，油缸伸縮桿的數量為兩個，油缸伸縮桿位于電極壓放系統的兩側設置，油缸伸縮桿的上端連接有油缸，油缸的側壁固定安裝有第一進油管和第二進油管，油缸的上端面固定安裝有鋼梁；兩側的油缸上分別安裝有位移傳感器，位移傳感器電連接有PLC控制器，PLC控制器的網線端口與上位機網線端口通過網線連接。所述的PLC控制器的總線接口連接有報警器。本技術有益效果：結構設計合理、操作簡便、數據采集準確，使用安全可靠，能夠充分保證礦熱爐電極壓放系統安全運行。

技術研發人員：楊建明,陳海宏,馮選杰
受保護的技術使用者：嘉峪關宏電鐵合金有限責任公司
技術研發日：20240510
技術公布日：2025/4/28