金属液清渣自动化控制方法与流程

本发明涉及一种金属液清渣的控制方法，主要用于金属液的包内清渣自动化控制，也可以用于金属液的炉内清渣自动化控制。

背景技术：

金属液清渣包括捞渣和扒渣两种主要操作方式。现有的金属液清渣方法是由人工操作完成的，存在的问题是受操作者的技术水平、工作状态等人为因素影响较大，容易造成清渣效率和质量的大幅度波动，并且操作环境（高温、高粉尘量）恶劣，损害操作者身体健康。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种金属液清渣自动化控制方法，改变现有的人工操作方式，实现工业操作自动化和智能化，以提高清渣效率，改善操作环境。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

金属液清渣自动化控制方法，采用清渣机械设备作为清渣执行机构，所述的清渣机械设备包括清渣车、安装于清渣车上的清渣臂以及安装在清渣车上并用于驱动清渣臂动作的动力系统；其中，清渣臂前端带有渣耙、后端安装在回转支撑座上，工作时渣耙随清渣臂上下倾动实现高度调整，清渣臂绕回转支撑座左右摆动实现渣耙的左右移动；清渣车用于携带清渣执行机构进退，实现渣耙前后移动；其特征在于：

在清渣车内安装有控制器，控制室内安装有与控制器相连接的人机交互界面；在清渣车的车体上安装有测距传感器，该测距传感器与所述控制器互相通信，测距传感器测量车体与铁水包之间的距离，并将测量结果传输至控制器，作为控制清渣车进退的基础参数；在回转支撑座上安装有测角传感器，该测角传感器与所述控制器互相通信，测角传感器测量渣耙的左右摆幅，并将测量结果传输至控制器作为控制渣耙左右位置的基础参数；在清渣臂上或者清渣臂上下倾动驱动油缸上安装有位移传感器；该位移传感器与所述控制器互相通信，位移传感器测量清渣臂的上下倾动幅度从而获得渣耙的高度数据，位移传感器将测量结果传输至控制器作为控制渣耙高度的基础参数；

清渣机械设备到达清渣起始位，按下清渣键；系统自动记录该起始的高度、前后和左右位置信息；清渣起始位通过目测方式或者自动检测方式确定。

清渣起始位通过目测方式确定时，清渣机通过人工操作到达清渣起始位；清渣起始位通过自动检测方式确定时，清渣机的工作起始位置为清渣机的待机位。

所述清渣机械设备为捞渣机时，所述的金属液清渣自动化控制方法还包括以下步骤：

1）、按程序依次在各捞渣位按设定次数循环捞渣，后一循环较前一循环的渣耙按设定值下降一个高度；

2）、按设定次数磕渣：相对的两扇渣耙互相敲击进行磕渣；

3）、捞渣后自动行驶到渣耙蘸涂料工位，冷却、蘸涂料；

4）、设备摆正后退至待机位，捞渣完成。

所述清渣机械设备为扒渣机时，所述的金属液清渣自动化控制方法还包括以下步骤：

1）、按程序依次在各扒渣点按设定次数循环扒渣，每循环一次，后一循环较前一循环的渣耙按设定值下降一个高度；

2）、扒渣完成设备摆正后退至待机位，扒渣完成。

另外，1）、本发明现场工艺参数通过人机交互界面随时进行设定和调整。2）、本发明具备人工控制和自动化控制两种操作方式，能够互相切换。

所述的自动检测方式中，清渣机的起始高度位置由安装在渣耙附近的清渣机工作臂或传动箱上的电极铁水液位探测装置测得；或者由安装在工作臂前端或传动箱上的距离传感器获得；或者由安装在工作臂前端或传动箱上的温度传感器获得。

本发明的积极效果在于：

本发明将扒渣和捞渣的操作过程进行分解，在归纳典型的动作顺序基础上建立了自动化工作模型，通过传感器对前后距离、左右摆角以及上下倾动角度进行测量，并将实时数据传输到电脑或控制器中进行运算，电脑或控制器根据运算结果控制清渣车和清渣臂的动作。在此基础上本发明实现了对于金属液捞渣和扒渣机械操作的自动化控制，通过按键操作即能够控制清渣执行机构按照设定程序运行，清渣操作更加准确，从而大幅度提升了清渣效率和质量。

另一方面，依赖人工控制的现有清渣方法需要操作者近距离观察铁水包或者炉内清渣状况，而本发明并且通过驾驶室内人机交互界面能够清楚、直观地观察到清渣工位状况，操作者不必靠近清渣工位，从而改善了操作环境，最大程度减轻了高温和高尘对操作者的伤害。

附图说明

图1是本发明实施例一捞渣顺序示意图。

图2是本发明实施例二扒渣顺序示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

清渣机械设备主要包括清渣车、安装于清渣车上的清渣臂以及安装在清渣车上并用于驱动清渣臂动作的动力系统。其中，清渣臂前端带有渣耙、后端安装在回转支撑座上，工作时渣耙随清渣臂上下倾动实现高度调整，清渣臂绕回转支撑座左右摆动实现渣耙的左右移动。清渣车用于携带清渣执行机构进退，实现渣耙前后移动。

在清渣车内安装有控制器，在控制操作室里有与控制器相连接的人机交互界面。在清渣车的车体上安装有测距传感器，该测距传感器与所述控制器互相通信，测距传感器测量车体与铁水包之间的距离，并将测量结果传输至控制器作为控制清渣车进退的基础参数。在回转支撑座上安装有测角传感器，该测角传感器与所述控制器互相通信，测角传感器测量渣耙的左右摆幅，并将测量结果传输至控制器作为控制渣耙左右位置的基础参数。在清渣臂上或者清渣臂上下倾动驱动油缸上安装有位移传感器。该位移传感器与所述控制器互相通信，位移传感器测量清渣臂的上下倾动幅度从而获得渣耙的高度数据，位移传感器将测量结果传输至控制器作为控制渣耙高度的基础参数。

清渣机的起始高度位置由安装在工作臂前端或传动箱上的距离传感器获得，也可以清渣机的起始高度位置由安装在工作臂前端或传动箱上的电极铁水液位测量装置获得，也可以采用安装在清渣机的工作臂前端或传动箱上的温度传感器获得。高度位置获得后，传输到控制器或计算机，指示设备按着程序自动运行。

清渣机械设备到达清渣起始位，按下清渣键；系统自动记录该起始的高度、前后和左右位置信息；清渣起始位通过目测方式或者自动检测方式确定。

清渣起始位通过目测方式确定时，清渣机通过人工操作到达清渣起始位；清渣起始位通过自动检测方式确定时，清渣机的工作起始位置为清渣机的待机位。

所述的自动检测方式中，清渣机的起始高度位置由安装在渣耙附近的清渣机工作臂或传动箱上的电极铁水液位探测装置测得；或者由安装在工作臂前端或传动箱上的距离传感器获得；或者由安装在工作臂前端或传动箱上的温度传感器获得。

实施例一、铁水捞渣自动控制例。

1）、由人工操作捞渣机到达起始位，人工按下捞渣键，系统自动记录该起始的高度、前后和左右位置信息，设备自动的按设定的程序开始工作；

2）、按程序依次在各捞渣位按设定次数循环捞渣；如图1所示，按照主捞区、左捞区、右捞区、前捞区至后捞区的顺序循环捞渣；

3）、每循环一次，工作臂按设定值下降一个高度；

4）、按设定次数磕渣：相对的两扇渣耙互相敲击进行磕渣；

5）、捞渣结束，自动开到渣耙蘸涂料工位，渣耙蘸涂料冷却；

6）、设备摆正后退至待机位，捞渣完成。

捞渣机的高度起始位，也可以采用通电指示及温度测定的办法来确定，再人工按下一键捞渣键，系统自动记录位置信息，按设定的程序操作。

实施例二、铁水扒渣自动控制例。

1）、由人工操作扒渣机到达起始位，人工按下一键扒渣键，系统自动记录位置信息及起升最高点信息，并开始按设定的程序工作；

2）、按程序依次在各扒渣点按设定次数循环扒渣：如图2所示，按照①位、②位、③位、④位、⑤位、⑥位、⑦位、⑧位至⑨位的顺序循环扒渣；

3）、扒渣完成设备摆正后退至待机位，扒渣完成。