一种防止氧枪坠落的方法及装置与流程

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种防止氧枪坠落的方法及装置。

背景技术：

炼钢转炉氧枪装置是炼钢车间的最主要的在线设备之一，在生产过程中氧枪坠落，不但给设备本身造成极大的损坏，而且更为关键的是氧枪一旦坠落设备短时间内比较难恢复，给炼钢的持续稳定生产造成很大影响，尤其是产量会降低。

出现氧枪坠落的情况包括氧枪制动器在现场误操作直接拉动制动杆，或者制动器故障，使得制动器打开，从而会直接造成氧枪事故的发生。

因此，如何有效避免氧枪坠落事故的发生是目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的防止氧枪坠落的方法及装置。

第一方面，本发明提供了一种防止氧枪坠落的方法，该方法应用于氧枪升降控制装置中，该氧枪升降控制装置包括变频器、制动器、速度编码器以及驱动氧枪升降的电机，其中，所述变频器用于驱动所述电机转动，所述制动器用于对所述电机进行制动，所述速度编码器用于检测所述电机的速度信息，包括：

检测氧枪是否位于工作位，所述工作位具体为所述氧枪被控制升降的位置；

在所述氧枪位于所述工作位时，获取所述变频器的状态信息、所述制动器的状态信息以及所述速度编码器检测到的电机的速度信息；

基于所述变频器的状态信息，在确定所述变频器处于停止工作状态时，且基于所述制动器的状态信息，确定所述变频器接收到所述制动器的开限位信号但未接收到关限位信号时，且基于所述速度编码器检测到的电机的速度信息，确定所述电机的速度不为0时，控制所述变频器启动运行，以控制所述制动器关闭并返回关限位信号。

进一步地，在所述控制所述变频器启动运行，以控制所述制动器关闭并返回关限位信号之前，还包括：

检测所述变频器是否出现故障；

在检测到所述变频器出现故障时，将所述变频器故障自动复位。

进一步地，所述基于所述变频器的状态信息，在确定所述变频器处于停止工作状态时，且基于所述制动器的状态信息，确定所述变频器接收到所述制动器的开限位信号但未接收到关限位信号时，且基于所述速度编码器检测到的电机的速度，确定所述电机的速度不为0时，还包括：

控制报警装置进行报警。

进一步地，所述控制所述变频器启动运行，以控制所述制动器关闭并返回关限位信号，具体包括：

控制所述变频器启动运行，使所述变频器的输出频率为0，以控制所述制动器关闭并返回关限位信号。

进一步地，在所述控制所述变频器启动运行，以控制所述制动器关闭并返回关限位信号之后，还包括：

控制所述变频器停止输出。

进一步地，在所述控制所述变频器停止输出之后，还包括：

将所述变频器恢复至手动复位故障状态。

第二方面，本发明还提供一种防止氧枪坠落的装置，该装置包括变频器、制动器、速度编码器以及驱动氧枪升降的电机，其中，所述变频器用于驱动所述电机转动，所述制动器用于对所述电机进行制动，所述速度编码器用于检测所述电机的速度信息，还包括：

第一检测模块，用于检测氧枪是否位于工作位，所述工作位具体为所述氧枪可被控制升降的位置；

获取模块，用于在所述氧枪位于所述工作位时，获取所述变频器的状态信息、所述制动器的状态信息以及所述速度编码器检测到的电机的速度信息；

控制模块，用于基于所述变频器的状态信息，在确定所述变频器处于停止工作状态时，且基于所述制动器的状态信息，确定所述变频器接收到所述制动器的开限位信号但未接收到关限位信号时，且基于所述速度编码器检测到的电机的速度，确定所述电机的速度不为0时，控制所述变频器启动运行，以控制所述制动器关闭并返回关限位信号。

进一步地，还包括：

第二检测模块，用于检测所述变频器是否出现故障；

复位模块，用于在检测到所述变频器出现故障时，将所述变频器故障自动复位。

进一步地，所述控制模块具体用于：

基于所述变频器的状态信息，在确定所述变频器处于停止工作状态时，且基于所述制动器的状态信息，确定所述变频器接收到所述制动器的开限位信号但未接收到关限位信号时，且基于所述速度编码器检测到的电机的速度，确定所述电机的速度不为0时，控制所述变频器启动运行，使所述变频器的输出频率为0，以控制所述制动器关闭并返回关限位信号。

第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述的方法步骤。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供的一种防止氧枪坠落的方法，该方法应用于氧枪提升控制装置中，该氧枪提升控制装置包括变频器、制动器、速度变频器以及驱动氧枪升降的电机，其中，该变频器用于驱动该电机转动，制动器用于对该电机进行制动，速度编码器用于检测电极的速度信息，该方法具体包括：在检测到氧枪位于工作位时，获取变频器的状态信息、制动器的状态信息以及速度编码器检测到的电机的速度信息，然后，基于变频器的状态信息，在确定变频器处于停止工作状态时，且基于该制动器的状态信息，确定该变频器接收到制动器的开限位信号但未接收到关限位信号时，且基于速度编码器检测到的电机的速度，确定该电机的速度不为0时，控制变频器启动运行，以控制该制动器关闭并返回关限位信号，从而避免人为失误造成的坠腔事故的发生，进而可以降低设备故障率，减少氧枪设备损坏的几率，而且也可以降低故障的处理时间，保证生产的连续性，提高了自动化控制的程度。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例中防止氧枪坠落的方法的步骤流程示意图；

图2示出了本发明实施例中防止氧枪坠落的装置结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

本发明实施例提供了一种防止氧枪坠落的方法，应用于氧枪升降控制装置中，该氧枪升降控制装置包括：变频器、制动器、速度编码器以及驱动氧枪升降的电机，其中，变频器用于驱动电机转动，制动器用于对电机进行制动，速度编码器用于检测电机的速度信息。该氧枪升降控制装置还包括控制器，该控制器均连接该变频器、制动器以及速度编码器。本发明所提供的方法的执行主体是该控制器。

其中，在炼钢转炉和精炼系统中，在吹炼过程中为了保护枪体，需要设置该氧枪提升控制装置，用于将氧枪放置于转炉内或者将氧枪提升出转炉。

如图1所示，该方法包括：

s101,检测氧枪是否位于工作位，所述工作位具体为所述氧枪被控制升降的位置；

s102，在所述氧枪位于所述工作位时，获取变频器的状态信息、制动器的状态信息以及速度编码器检测到的电机的速度信息；

s103，基于该变频器的状态信息，在确定变频器处于停止工作状态时，且基于该制动器的状态信息，确定变频器接收到制动器的开限位信号但未接收到关限位信号时，且基于该速度编码器检测到的电机的速度，确定该电机的速度不为0时，控制所述变频器启动运行，以控制所述制动器关闭并返回关限位信号。

该防止氧枪坠落的方法的执行主体具体是控制器，该控制器具体可以为可编程逻辑控制器plc、现场可编程门阵列控制器fpga和单片机中的任意一种。

在s101中检测氧枪是否位于工作位，该工作位具体是氧枪被控制升降的位置。只有在氧枪位于该工作位上时，才会执行正常或者异常的控制操作。

s102，在氧枪位于该工作位时，获取变频器的状态信息和制动器的状态信息，以及速度编码器检测到的电机的速度信息。

具体地，变频器和制动器均可主动向该控制器反馈当前的状态信息，同时，速度编码器也可实时反馈当前检测到的电机的速度信息，该电机用于驱动氧枪运行。

在常规的控制过程中，即未出现氧枪可能会坠枪的情况时，该氧枪升降控制装置的具体控制过程如下：

控制采集变频器的状态信息，其状态信息为停止状态时，该变频器处于合闸状态，即变频器的整流部分合闸，逆变部分未输出。

接着，控制器控制变频器启动运行，即变频器的逆变部分输出，使得电机启动运行，从而控制氧枪升降。

然后，控制器控制变频器输出预设频率，当该变频器的输出转矩达到额定转矩的45％时，由该变频器控制制动器打开，制动器会反馈打开限位信号至控制，电机继续运行。

接着，在该电机运行过程中，控制器控制变频器输出频率为0时，变频器的频率由当前频率逐渐降低至2.5hz，该变频器会控制制动器进行关闭，从而使得制动器反馈关限位信号至控制器，最后，变频器停止工作，该电机停止运行，同时，速度编码器的值等于0。该速度编码器位于电机的转轴处，可实时采集到电机的速度。

可见，上述常规的控制过程中，氧枪不会有坠落的风险。

但是，氧枪存在坠落的风险的情况时，是由于获得的变频器的状态、制动器的状态以及速度编码器检测到电机的速度信息出现与常规控制过程获得的变频器制动器的状态以及速度编码器检测到的电机的速度不同，则确定其可能存在氧枪坠落的风险。

具体地，基于s102中获得的信息，即基于变频器的状态信息，在确定该变频器处于停止工作状态时，且基于制动器的状态信息，确定该变频器接收到的制动器的开限位信号但未接收到关限位信号时，且基于该速度编码器检测到的电机的速度信息，确定该电机的速度不为0时，氧枪就会存在坠落的风险。针对该情况，需要执行的操作具体为：

控制该变频器启动运行，以控制该制动器关闭并返回关限位信号。

在具体的实施方式中，由于制动器的开限位信号已返回，但是，制动器的关限位信号未返回，说明该制动器可能是手动拉杆被拉开，或者制动器故障无法关闭，所以，该制动器的关限位信号才未返回。

同时，由于氧枪在自身重力的作用下，向下运行，即氧枪带动电机运行，使得位于该电机转轴上的速度编码器检测到的速度不等于0。

由此，确定氧枪存在坠枪的风险。

具体地，控制变频器启动运行，以使变频器的输出频率为0，以控制制动器关闭并返回关限位信号。

使得变频器的输出频率为0，具体是指使得变频器输出直流电压。从而能够使得制动器关闭并返回关限位信号。

在具体的实施方式中，在s103之前，即在控制变频器启动运行，以控制制动器关闭并返回关限位信号之前，还包括：

检测变频器是否出现故障；

在检测到变频器出现故障时，将该变频器故障自动复位。

在出现变频器故障时，请直接忽略其故障，先克服当前的坠枪风险。因此，将变频器的自动复位功能开启，在检测到变频器出现故障时，可直接对变频器的故障进行复位。

在上述执行s103的同时，为了提醒用户当前可能存在坠腔的风险，因此，还包括：控制报警装置进行报警，用于警示用户。

在s103之后，还包括控制变频器停止输出，然后，将变频器恢复至手动复位故障状态。

由于在执行s103之前该变频器时自动复位故障状态，需要保证变频器不出现故障，可开启运行，而在执行s103之后，不会存在该氧枪坠枪的情况，因此，需要将该变频器状态恢复至手动复位故障状态，即在变频器出现故障时，能够及时对其故障进行解决。

综上，本发明中在氧枪位于工作位时，即氧枪向控制器反馈当前位于工作位的信号时，控制器检测获得变频器的状态信息、制动器的状态信息以及速度编码器检测到的电机的速度信息，在控制器检测到变频器当前处于停止工作状态，且制动器已返回开限位信号未返回关限位信号，同时速度编码器检测到的电机的速度不为0时，控制器立即控制变频器开启，且输出的频率为0，使得制动器进行关闭并返回关限位信号，最后，再控制变频器停止输出，从而防止氧枪坠落事故的发生。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供的一种防止氧枪坠落的方法，该方法应用于氧枪提升控制装置中，该氧枪提升控制装置包括变频器、制动器、速度变频器以及驱动氧枪升降的电机，其中，该变频器用于驱动该电机转动，制动器用于对该电机进行制动，速度编码器用于检测电极的速度信息，该方法具体包括：在检测到氧枪位于工作位时，获取变频器的状态信息、制动器的状态信息以及速度编码器检测到的电机的速度信息，然后，基于变频器的状态信息，在确定变频器处于停止工作状态时，且基于该制动器的状态信息，确定该变频器接收到制动器的开限位信号但未接收到关限位信号时，且基于速度编码器检测到的电机的速度，确定该电机的速度不为0时，控制变频器启动运行，以控制该制动器关闭并返回关限位信号，从而避免人为失误造成的坠腔事故的发生，进而可以降低设备故障率，减少氧枪设备损坏的几率，而且也可以降低故障的处理时间，保证生产的连续性，提高了自动化控制的程度。

实施例二

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种防止氧枪坠落的装置，该装置包括：变频器、制动器、速度编码器以及驱动氧枪升降的电机，其中，所述变频器用于驱动所述电机转动，所述制动器用于对所述电机进行制动，所述速度编码器用于检测所述电机的速度信息，如图2所示，还包括：

第一检测模块，用于检测氧枪是否位于工作位，所述工作位具体为所述氧枪可被控制升降的位置；

获取模块，用于在所述氧枪位于所述工作位时，获取所述变频器的状态信息、所述制动器的状态信息以及所述速度编码器检测到的电机的速度信息；

控制模块，用于基于所述变频器的状态信息，在确定所述变频器处于停止工作状态时，且基于所述制动器的状态信息，确定所述变频器接收到所述制动器的开限位信号但未接收到关限位信号时，且基于所述速度编码器检测到的电机的速度，确定所述电机的速度不为0时，控制所述变频器启动运行，以控制所述制动器关闭并返回关限位信号。

在一种优选的实施方式中，还包括：

第二检测模块，用于检测所述变频器是否出现故障；

复位模块，用于在检测到所述变频器出现故障时，将所述变频器故障自动复位。

在一种优选的实施方式中，还包括：

报警模块，用于控制报警装置进行报警。

在一种优选的实施方式中，还包括：

恢复模块，用于将所述变频器恢复至手动复位故障状态。

在一种优选的实施方式中，所述控制模块具体用于：基于所述变频器的状态信息，在确定所述变频器处于停止工作状态时，且基于所述制动器的状态信息，确定所述变频器接收到所述制动器的开限位信号但未接收到关限位信号时，且基于所述速度编码器检测到的电机的速度，确定所述电机的速度不为0时，控制所述变频器启动运行，以使得所述变频器的输出频率为0，以控制所述制动器关闭并返回关限位信号。

实施例三

基于相同的发明构思，本发明第三实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述防止氧枪坠落的方法步骤。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的智能调度的装置、服务器中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。