四车联锁控制系统在焦炉的应用

宁波讫 Ｎ ｎｂ ｈ ｍｉ ｌｎ ｕｔ １ ． ７ ｉ ｏＣ ｅ ｃ ｌｄｓｒ ｇ ａ ｙ
２１ ０２年第 ３ 甥
【 机械装置 】
四 车联 锁 控 制 系统 在 焦 炉 的 应 用
那 峰 （ 波 钢 铁 有 限 公 司 ， 宁波 ３ ５ ０ ） 宁 １８ ７
摘 要 ： 炉 机 车 定 位 及 相 互 间 的 联 锁控 制 是 保 障 摊 焦 作 业 安全 进行 的 一种 重 要技 术手 段 。 实 现 焦 炉 焦 要 四大车 （ 推焦车 、装煤车、拦焦车和熄焦车）的炉号 自动识 别、推 焦和 煤联锁 ，首 先要解 决两个基础的技 术 问题 ：第一 ，四大车的定位 问题 ，解决 了定位 问题 ，就实现 ｒ炉号 自动识别功能；第二，四大 之 间、 四 大车与中控室之 间的数据交换 问题 ， 即通信问题。冈此 国内外的四车联锁系统无一例 外地采用 定位技术和通 信技术来实现焦炉 的信息联锁 。 本文介绍 了编码 电缆定位技术及无线扩频通讯技术 ， 实现焦炉机车的联锁控 制。 关键词：焦 炉；四大车 ；定位 ；编码 叱缆 ；联锁 中图分类号 ：Ｆ ７ ． 文献标识码：Ａ ２ ０７
在 推 焦 车 的操 作 台上 安 装 有 推 焦 “ 锁 ／ 联 解 锁 ”选择 开关 。当推焦 联锁 开 关处 于联 锁状 态 时 ，
四牟 联锁 控制 系 统在 焦炉 的 成功运 用 ，有效解 决
了推焦 、装煤 过程 中存 在 的 安全保 障 问题 ，并且
推 焦 年 必须在 ■ 级允推 条 件满 足 时 才能 推焦 。否 ‘ 则 ，推 焦车推 焦 动作 不受 四车联 锁 系统 控制 。 当
地 址检测 是实 现各 机 乍联锁 、 自动炬 行 的基 础 。地 面站 的发振 单元 通过 引线 电缆 ，向编码 电
３３ 机 车联 锁 ． 通 过检 测 机 车 的 实时位 置 ，并经 山无 线扩
频 通 讯链 路 ，可 以使 各 牛获取 彼此 的位 置信 息 ， 再 结 合 本 午 和 其 他 Ｔ 作 相 关 午 辆 的 关 键 动 作 信 息 ，就 可 以实现 炼焦 生 产过程 中 的推 焦联 锁 、摘 门联锁 、装 煤联 锁等 功 能 ，捉 高 了炼 焦生 产的安
进行， 使炼焦过程实现了科学高效 的计算机管理。
而 基 于本年地 址及 目标地 址等 数据 ， 结合变 频器 、 Ｐ Ｃ控 制技术 ，可 以对 机 ＿ Ｌ 乍进行 自动走行 精确 控 制 ，大大减 轻 了操作 人 员 的劳动 强度 ，减 少 了人
显 示 的 内容 送车 载显 示 显 示 ，控制信 号划’ 午辆 的执行机 构进 行控 制 。
上位机 把 生产 计划 和 系统 的时钟 ，还有各 Ｉ 午
本系统采用编码 电缆定位技术，该定位方式
通过 非接 触式 电磁感 应 原理 来检 测机 车 的绝对 连
续地 址 ，极适 合应 用在焦 炉 生产现 场 高温 、粉 尘 、
腐蚀 、干 扰 、振动 等恶 劣 的工况 环境 下 。另外 ，
这 样就 实现 了移动机 车 的连 续地址 检测 。
一
４ ０．宁波化 工
宁波 化Ｉ Ｎ ｎ ｂ ｈｍｉ ｌｎ ｕｔ ｉｇ ｏＣ ｅ ｃ ｄ ｓ ｙ ａｌ ｒ
２１ ０ ２年第 期。
化 室 的 中心位 置 （ 偏差 允许 范 围 内 ） 在 。 在 推焦 车 （ 焦车 ）的触 摸屏 上 有摘 门 “ 拦 联 锁 ／ 锁 ”选 择 开关 。当摘 门联 锁开 关 处 于联 锁状 解 态 时 ，推焦 车 （ 焦 车 ）必须 在 推焦 车 （ 拦 拦焦 车 ）
２ ）下行 信 号 （ 载站 一地 面站 ） 半 “ 年载 站一地 面 站 ” 的信 号流 程如 图 亿 Ｉ Ｎｉ ｂ ｈ ｍｉ ｌｎ ｕｔ ｎ ｏＣ ｅ ｃ ｄ ｓｙ ｇ ａＩ ｒ
２ １ 第 ３期 ０２年
光线 妒鞭 憾啦
图 １地面站结构示意图
采 用 相 同的编码 进 行解 调及 相 关处理 ，恢 复原始 信 息数据 。＿系统 采 用直接 序 列扩频 技 术来完 成 奉
数据通 信 。
系统数 据传 输 流程 如下 ：每辆机 乍上 都安装
有一 个无 线模 块 ，用来 和地 面 的无 线模 块进行 数 据传输 。 ＿ 过 地址 检测 单元得 到本 牛地 址后 ， 各 午通 经过通 讯控 制器 的接 口转 换 ，送到 Ｐ Ｃ，Ｐ Ｃ把 Ｌ Ｌ
传 下来 的信 号经 过综 合筛 选后 ，通 过 口从无 线 模 块发送 到 各机 车 。车 上的无 线模 块接 收到地 面 站 发来 的信 弓屙 ，送 到牛 上 Ｐ Ｃ进行 分析 ，需要 ‘ Ｌ
通 过无 线扩频 通讯 技术 ，实现各 车 之 问、各 车与
中控 室之 间 的数据传 输 ，保 障 了推焦 过程 的安全
＋ 焦 车炉 门 已摘＋ 焦 年 导焦栅 到位 ＋熄焦 车 的 推 拦 焦 罐旋 转 ２ ）二 级允 推＝ 一级 允推 ＋拦 焦 车 、熄焦 车 发
出人 ＿ 允推 信 号 ＋ 即推 焦 时 间 与 计划 推 焦 时 间 Ｔ 当 符 合 差值 （ 当前时 间不 早 于计 划推 焦 时 间 ５分 钟
制。
括 发振单 元 、交换 机 、 电源 等 ） 、无线 通信模 块 、
编 码 电缆 、隔离 分段 箱 、终端 箱 等 ，结构示 意 图
如图 １ 示 。 所
车 载站 ：车 载站 山 Ｐ Ｃ、地 址检 测单元 、无 Ｌ
线 通信 模块 、通 信控 制 器 、触摸 和 天线箱 等组
成 ，结构示 意 图如 图 ２所 示 。 ２ 数 据通 信原理 １ ）上 行信 号 （ 地商站 一 年载站 ） “ 地面 站 一车载 ｉ ”的信 号流程 如图 ３所 示 。
以上 ）
装煤 乍装 煤动 作 不受 四车 联锁 系统 控制 。当本 系 统 发 生故 障或 维修 时 ，为 不 影响 正常 的生产和 维
修 ，应 使 开关处 于 “ 锁 ”状 态 。 解
４ 结论
通 过对 机 车 的准确 定 位 ， 以及 机牟相 互 问数 据 的通 讯，实 现 了联锁 摘 门、推 焦 、装 煤等 功能 。
圈 ２车载站结构示意图
图３ “ 地面 站一车载站 ”的信号流程图
。
３ ９—
２１ ０２年 第 ３ 。 甥
地址检测 单元 （ 载站 ） 车
通 讯 控制 器 （ 载站 ） 车
ＰＬＣ
（ 车载 站 ）
无 线模 块 （ 载站 ） 车
．
卜 位机
无线模块
（ 面站 ） 地
（ 面站 ） 地
扩 频通 信 是将待 传 送 的信 息数据用 伪 随机编 码 进 行调 制 ，实现 频 谱扩展 后 再传输 ；接 收端 则
煤杆 前进信 号、平煤 杆后 限信 号 、装煤 车 闸板信 号 、炉 门、车 门开关信 号 、人 丁允推 按钮信 号等 ）
和 电流信 号 （ 焦 电流 ）通过 Ｐ Ｃ 的 Ｉ 推 Ｌ ／ Ｏ和 模拟 量输 入模块 输入 到 Ｐ Ｃ 中 ， Ｌ Ｌ Ｐ Ｃ将 这些 数据 按服 务器 与 Ｐ Ｃ 的通 信协 议放 到指 定 的数据 块 中，服 Ｌ 务器 发送读 取 命令后 ，Ｐ Ｃ将 指 定数 据发 送到 服 Ｌ 务器 。地 面站 的无线 模块 接 收到 车载 站发 来 的信
图 ４ “ 载站 一 地 面 站 ”的 信 号 流 程 如 图 车
牟上检测 到 的物 理地 址通 过通 讯控 制器 写到 Ｓ —０ Ｌ ７２ ０Ｐ Ｃ指定 的数据 块 ，开关 信 号 （ 焦杆 前 推 进信 号、推 焦杆 后退 信 号、推 焦杆 前 限信 号、平
３ ２无 线扩 频通讯 ．
号后 ，将 数据送 到地 面 站服务 器 进行 分析 ，形 成
控制 命令 ，指挥 各牟 Ｔ作 。
３ 联锁控 制原理 ３ １机 车定位 ．
本 年地址 和机 车 的联锁 信 号通 过无 线模 块发送 到
地 面站 的服 务器 。服 务器 将 牟下 传 的信号进 行 综 合筛选 后 ，连 同其 他信 息 （ 生产 计划 ，系统 时 问 等 ）再经 过无 线模 块统 一发 到 后 ，将 其显 示在 触摸 上 。 午 。牟上接 收
焦侧炭 化宝 炉 门关 闭 。
３ ）允许 取煤 ＝ 装煤 车 对准 Ａ、Ｂ、Ｃ 三 个取 煤 口的其 中一 个 的 中心位 置 （ 在误 差允 许的 范围
内） 。
统 发 生故 障或 维修 时 ，为 不影 响 正常 的 生产 和维 修 ，应 使 开关 处于 “ 锁 ”状态 。 解
３３２ 推焦 联锁 －．
引 言
为 误操作 的概 率 。
１ 系统 结构 及组 成
在焦 化行业 的炼 焦 生产 过程 中，如 何保证 推
焦 过程 的安全 进行 ，一 直 以来 是科研 人 员在 不断
研 究 的重要课 题 。传统 的推 焦过 程 ，各 车司 机采
系统 山地 面站 和车 载站 两部 分组成 。
摘 门允 许条 件满足 时才 能摘 门 。 否则 ， 焦 车 （ 推 拦 焦 车 ）摘 门动 作不 受 四车 联锁 系统 控 制 。 当本系
１ 允许取 盖＝ ） 装煤 车对 准计 划装煤 炭化 室 （ 已 推 完焦 ）的中心 位置 （ 误差允许 的范 围内 ） 在 。 ２ ）允许装 煤＝ 装煤 车对 准 计划装 煤炭 化室 的 中心位 置 （ 误差 允许 的范 围 内 ） 在 ＋己开 盖＋ 侧 、 机
在 装 煤 车 的触 摸 屏 上 有 装煤 “ 锁 ／ 锁 ” 联 解 选择 开 关 。当装 煤联 锁 开关 处于 联锁状 态 时，装 煤 车必 须在 允许 装煤 条件 满足 时才 能装煤 。 则 ， 否
１ ）一级 允推＝ 推焦 车 、拦 焦 车 、熄焦 车对 准 计 划推 焦炭 化室 的 中心位 置 （ 误差 允许 范 内 ） 在