一种用于双工位lf炉电极精确旋转控制系统及控制方法
技术领域
1.本发明涉及仪表、电气自动化技术领域，具体涉及一种用于双工位lf炉电极精确旋转控制系统及控制方法。
背景技术：
2.近年来，随着钢铁企业的不断发展企业生产力及规模不断扩大，双工位lf炉已是当今炼钢生产中十分重要的设备之一，是钢水精炼的必要手段，也是品种钢开发的重要环节，在生产中起到举足轻重的作用。双工位lf炉通过采用一套变压器及高压系统实现了双工位冶炼的目的，既节约了投资成本又充分减小了lf炉热停时间，对快节奏生产效果良好。
3.目前双工位lf炉电极旋转控制多采用变频器加限位开关或旋转比例阀加限位开关控制，由于现场环境因素及限位开关长期使用灵敏度问题，致使电极定位控制精度低、定位时间长，使得转炉出钢后钢水在包等待时间长，温降增大，后续升温时间变长，导致电耗和电极消耗都增加，且保护机制单一，当限位开关故障后，极易造成电极立柱被撞断的生产事故，对企业提高劳动生产率及降低生产成本造成巨大的负面影响。
技术实现要素：
4.本发明的目的是提供一种用于双工位lf炉电极精确旋转控制系统。
5.本发明的另一目的是提供一种用于双工位lf炉电极精确旋转控制方法，以解决现有技术保护机制单一，极易造成电极立柱被撞断生产事故的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一双工位lf炉电极精确旋转控制系统，包括电极旋转大臂、电极旋转大臂带动的三相电极立柱，还包括编码器、plc控制系统、旋转比例阀、限位开关、a处理位钢包车、中间位立柱、b处理位钢包车，所述plc控制系统包括dp总线通讯模块、模拟量输出ao模块及数字量输入di模块；其中，dp总线通讯模块与编码器连接，用于将编码器的值实时发送给plc系统，通过编码器的值确定三相电极立柱的位置；数字量输入di模块连接限位开关，将三相电极立柱在不同位置的限位开关信号送入plc系统，用于确定三相电极立柱的位置；模拟量输出ao模块连接旋转比例阀，通过编码器值和限位开关信号共同确定的三相电极立柱位置，当三相电极立柱需要转动时，由经拟量输出ao模块输出4-20ma电流信号给旋转比例阀，带动电极旋转大臂1和三相电极立柱2旋转。
7.进一步地，所述限位开关为三个，分别设置在a处理位钢包车、中间位立柱、b处理位钢包车上。
8.本发明的另一种技术方案：一种用于双工位lf炉电极精确旋转控制系统的控制方法，包括如下步骤：包括如下步骤：步骤1）将编码器值送入plc控制系统，依据各停止位物理位置，确定a处理位钢包
车、中间位立柱、b处理位钢包车所在位置编码器值；步骤2）采用编码器实际运行值减去中间位的编码器值，确定三相电极立柱位置，若大于零，则三相电极立柱在a处理位钢包车与中间位立柱之间，若小于零，则三相电极立柱2在中间位立柱与b处理位钢包车之间，从而精确定位三相电极立柱2所在位置；步骤3）将限位开关的信号送入plc控制系统；步骤4）依据编码器实际值与限位开关精确定位三相电极立柱停止位置，当编码器实际值等于a处理位钢包车所在位置编码器值且三相电极立柱碰触限位开关左侧触点，则定位三相电极立柱处于a处理位钢包车停止位，当编码器实际值等于中间位立柱所在位置编码器值且三相电极立柱碰触限位开关中间触点，则定位三相电极立柱处于中间位立柱停止位，当编码器实际值等于b处理位钢包车所在位置编码器值且三相电极立柱碰触限位开关右侧触点，则定位三相电极立柱处于b处理位钢包车停止位；步骤5）依据生产岗位实际操作指令，即到a处理位钢包车、中间位立柱、b处理位钢包，plc控制系统的模拟量输出ao模块输出大于或小于12ma电流至旋转比例阀，大于12ma则旋转比例阀向a处理位钢包车动作，小于12ma则旋转比例阀向b处理位钢包动作，等于12ma则旋转比例阀停止动作。
9.进一步地，所述步骤1）中a处理位钢包车所在位置的编码器值为1002257，中间位立柱所在位置编码器值为903736，b处理位钢包车所在位置编码器值为803338。
10.本发明的有益效果为：克服了双工位lf炉电极定位控制精度低、定位时间长、保护机制单一的缺点，大大提高了电极定位精度，省却了重复定位时间，有效地缩短了钢水处理时间，节约了生产成本。
附图说明
11.图1为本发明现场设备布置图；图2为本发明控制元器件物理装置图；图3是本发明原理框图；图4是本发明控制流程图。
12.图中：1电极旋转大臂；2三相电极立柱；3、a处理位钢包车；4、中间位立柱；5、b处理位钢包车；6、plc控制系统；7、编码器；8、旋转比例阀；9、限位开关。
具体实施方式
13.下面结合附图对本发明做进一步的详细描述。
14.如图1、图2、图3所示，一种用于双工位lf炉电极精确旋转控制系统，包括电极旋转大臂1、电极旋转大臂1带动的三相电极立柱2，还包括编码器7、plc控制系统6、旋转比例阀8、限位开关9、a处理位钢包车3、中间位立柱4、b处理位钢包车5，所述plc控制系统6包括dp总线通讯模块、模拟量输出ao模块及数字量输入di模块；其中，dp总线通讯模块与编码器7连接，用于将编码器7的值实时发送给plc控制系统6，通过编码器7的值确定三相电极立柱7的位置；数字量输入di模块连接限位开关9，限位开关9为三个，分别设置在a处理位钢包车、中间位立柱、b处理位钢包车上，将三相电极立柱2在不同位置的限位开关信号送入plc
控制系统6，用于确定三相电极立柱2的位置；模拟量输出ao模块连接旋转比例阀8，通过编码器7值和限位开关9信号共同确定的三相电极立柱2位置，当三相电极立柱2需要转动时，由经拟量输出ao模块输出4-20ma电流信号给旋转比例阀8，带动电极旋转大臂1和三相电极立柱2旋转。
15.如图4所示，一种用于双工位lf炉电极精确旋转控制系统的控制方法，包括如下步骤：步骤1）将编码器值7送入plc控制系统6，依据各停止位物理位置，确定a处理位钢包车3、中间位立柱4、b处理位钢包车5所在位置编码器7的值，a处理位钢包车所在位置的编码器值为1002257，中间位立柱所在位置编码器值为903736，b处理位钢包车所在位置编码器值为803338；步骤2）采用编码器7实际运行值减去中间位的编码器7值，确定三相电极立柱2位置，若大于零，则三相电极立柱2在a处理位钢包车3与中间位立柱4之间，若小于零，则三相电极立柱2在中间位立柱4与b处理位钢包车5之间，从而精确定位三相电极立柱2所在位置；步骤3）将限位开关9的信号送入plc控制系统6；步骤4）依据编码器7实际值与限位开关9精确定位三相电极立柱2停止位置，当编码器7实际值等于a处理位钢包车3所在位置编码器7值且三相电极立柱2碰触限位开关9左侧触点，则定位三相电极立柱2处于a处理位钢包车3停止位，当编码器7实际值等于中间位立柱4所在位置编码器7值且三相电极立柱2碰触限位开关9中间触点，则定位三相电极立柱2处于中间位立柱4停止位，当编码器7实际值等于b处理位钢包车5所在位置编码器7值且三相电极立柱2碰触限位开关9右侧触点，则定位三相电极立柱2处于b处理位钢包车5停止位；步骤5）依据生产岗位实际操作指令，即到a处理位钢包车3、中间位立柱4、b处理位钢包车5，plc控制系统6的模拟量输出ao模块输出大于或小于12ma电流至旋转比例阀8，大于12ma则旋转比例阀8向a处理位钢包车3动作，小于12ma则旋转比例阀8向b处理位钢包车5动作，等于12ma则旋转比例阀8停止动作。
16.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。