一、系统简介
一、系统简介
QHTJK-1型高炉智能探尺是根据长期的高炉自动化现场施工经验，为满足高炉炼铁工艺的需要，在2003年申报省科技厅鉴定的基础上，精心研制开发
的一种运行可靠，测量精zhun，调整方便快捷，集智能数字主令控制器、探尺卷扬机、直流调速系统为一体的综合测量产品，系统维护量小，使用方便，除尘器电气控制，造价低廉，输
出标准信号，是一种适合于自动化工程公司及老探尺改造的理想选择。
探尺的机械卷扬部分以他励直流电机驱动，配以特别设计的减速机实现速度和力矩变换，可以对提尺、放尺过程实现稳定的速度及力矩调节，实现探尺的精que控制，本产品使用过程中不出现倒尺和钢丝绳松圈的故障.
探尺的测控部分选用西门子S7-200系列的PLC组成逻辑控制单元，采用触摸屏做为人机界面，可实现探尺运行数据的动态显示.采用绝dui型位置编码
器可实现系统掉电情况下的位置记忆，系统输出当前料位及料速4-20MA标准信号，可供上位机显示使用，同时还输出”到料线”，”到零点”，”到下限”的
干结点信号输出.因此可以非常方便地与可编程控制器(PLC)或集散系统(DCS)连为一体从而完成高炉主控与现场产品的完美结合.
二、系统性能与特点
1.测量量程:0-5000 mm ，0-10000 mm可选
2.显示精度: 0.01%
3.D/A输出精度(4-20 mA):0.3%
4.重锤质量:30-120Kg(用户自备)
5.钢绳直径:φ8-10 mm (用户自备)
6.提尺速度:350mm/S（也可自由选定）
7.放尺速度(可调)
:0-400 mm/S（也可自由选定）
8.电磁抱闸:直流380V，300W
9.工作环境温度:-35℃至55℃
10.测量传感器为绝dui式光电编码器、增量型编码器。
11.系统输出具有”上上限”，”下下限”安全保护干接点行程信号。
12．系统备有并设有”对零开关”及“机旁调试按钮”接口。
13.“到料线”干结点负载:AC220V，2A
14.“到零点”干结点负载:AC220V，2A
15.“到下限”干结点负载:AC220V，河南控制系统，2A
三、系统工作原理
1、原理图（见图）
1）实验平台的构成及功能
①实验平台的构成
该实验平台主要由实验台架、PLC实验板、变频器实验板、人机界面实验板、起重机模型、起重机模型驱动系统、抱闸实验装置、位置控制单元等八项设备组成。
②实验平台的功能
可完成起重机的电气拖动培训、维修培训、PLC 及变频器基本应用技术培训，并具有运行监视、动态模拟、带载驱动、元器件展示等功能。实验平台的各个部分均能独立进行试验，在特定情况下还可完成多套实验设备的联机实验，实验台对执行负载具有共享功能，可实现以下功能：
抱闸控制实验
要求看到各个动态参数的情况，直至条件满足输出抱闸信号。
通讯控制
根据需要，可采用DP、profibus通讯协议，实现PLC、变频器、人机界面的通讯联网控制。
型号一致性
实验台统一采用西门子系列产品，便于实现PLC 与变频器的通讯及多段速控制，PLC 与人际界面的通讯控制等。能够帮助实现更高的生产率以及更多的软件协作功能；使用集成的转换器减少软件投资，降低培训时间，充分利用在兼容性和未来开发潜力方面。
采用尽可能统一的控件集成到一个标准的HMI/SCADA 系统中，用于触摸屏监视和控制程序，并且能够和众多第三方产品结合使用。
具备上位机显示、控制，同时可以记录各种设备本身数据及连接。
打印、监控、监测等设备功能。
2）实验平台各模块组成
①起重机模型（龙门吊）配置及功能
按照起重机结构按比例缩小制作，为龙门吊形式，上部布置设置小车，小车由主副起升和双小车电机驱动，模型的微型电机使用交流电机。该模型的所有驱动条件和
保护按照实际使用的起重机设置，并且设置警示型号、停机故障显示等放大信号器，以方便观察人员。该模型可实现龙门起重机的所有功能，并可在此基础上进行无
人驾驶、固自动起吊、吊钩防摇摆等功能。
②实验台模块配置及功能
实验台模块组合时除常规控制用的输入输出模块外，还有模拟量、高速计数、电子凸轮、称重模块等起重机上可能使用到的模块。可通过上位计算机进行PLC 的
编程、变频器的参数设定、编码器的编程实验等功能。上位机有全套工程版西门子编程软件，可进行组态编程及PLC的编程工作。
③电气实训台模块配置及功能
电气实训台按照本地、远程、分布式进行设计，根据控制实际进行控制架构的搭建，按照管理层、控制层、设备层的三层网络结构，可进行维修人员维修思想培训。
管理层由触摸屏与PLC 组成，完成参数监控、操作、报表等功能。控制层由PLC 与输出、输入信号接口电路组成，可完成PLC 的开关量、模拟量直接接
入，隔离接入；可完成PLC 的开关量及模拟量直接输出、隔离输出等功能。
④位置控制单元配置及功能
提供普通增量型编码器，能配合变频器、PLC 达到精que定位控制的编程及实训操作。
图1 控制系统组态图
现场仪表主要检测工艺过程参数和设备运行状态参数，PLC及分布式I/O通过数据扫描采集信号并进行数据处理，然后根据控制要求向现场执行装置发出控制信
号，完成控制功能。上位机一方面接收PLC的输入信号， 布袋式除尘系统，另一方面根据控制要求向PLC发出控制指令，对工艺过程实现监控，布袋除尘电气控制系统，同时实现过程数据管理功能。
2.1 现场级
该系统中需要检测的工艺参数较多，包括温度、压力、流量、转速、振动等等，其中参与控制的主要参数有风门阀入口温度，野风阀前烟气温度，除尘器差
压等，另外还有一些设备运行状态参数，主要是监视和报警作用。系统工艺控制流程图如图2所示。系统根据检测到的工艺状态参数以及电炉工况模式，通过PLC
或现场操作箱对现场的执行机构进行自动或手动控制，如控制滑套、风门阀、二次阀、野风阀等的开度，控制主风机和增压风机组的转速以及除尘器清灰等动作。
图2 除尘系统工艺控制流程图
2.2 基础自动化
该系统共有数字量信号180多个，模拟量信号30多个，采用西门子SIMATIC S7-300可编程控制器（CPU315—2DP），由于现场信号
比较分散，并且有些信号距离主站PLC柜较远，故现场另设一个分布式I/O站，通过Profibus—DP总线与主站进行通讯，系统PLC硬件配置如图3所示。
图3 PLC 硬件配置图
产品：潜合自动化
供货总量：不限
产品价格：议定
包装规格：不限
物流说明：货运及物流
交货说明：按订单