通过超声波传感器实现捣固机精确控制的装置及方法与流程

本发明涉及焦炉冶炼，具体而言，尤其涉及一种通过超声波传感器实现捣固机精确控制的装置及方法。

背景技术：

1、捣固煤饼的质量直接影响焦炉生产。焦化企业需求制备密度均匀、密度高、强度高的煤饼的捣固装备。捣固装备的大型化、智能化也要求，解决捣固煤饼密度低、密度不均匀，易造成塌饼、掉煤、及目前的捣固机对煤饼的质量不易有效把控等问题，进一步完善捣固装备。

2、对捣固机捣固煤饼的精确控制一直是困扰焦化行业的一个难题。现有技术中，大部分技术都是通过视觉或者经验估算的时间控制捣固机捣固煤饼的大概高度来控制捣固机的动作工艺，小部分会安装高点限位或者使用摄像头等设备直接测量煤饼的高度，来实现对捣固机的控制。

3、然而，现有技术存在着一定的不足之处，有的测量的煤饼高度不是连续变化量，是连续变化量的方法测出的高度也不够准确，无法满足捣固机精确捣固煤饼的控制工艺要求。

技术实现思路

1、根据上述提出现有捣固煤饼工艺测量的煤饼高度不够精确的技术问题，而提供一种通过超声波传感器实现捣固机精确控制的装置及方法。本发明主要通过使用超声波传感器来检测离捣鼓锤顶部距离的方式，通过公式实时精确地计算反推出捣固煤饼高度，从而实现对捣固机捣固工艺的精确控制。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、一种通过超声波传感器实现捣固机精确控制的装置，包括：

4、用以检测到捣固锤顶部的距离并将距离信号发送至捣固机plc的超声波传感器，所述超声波传感器设置于捣固锤的顶部；

5、用以接收距离信号并根据距离信号判断超声波传感器的状态并向接触器发送控制信号的捣固机plc，所述捣固机plc与超声波传感器和接触器电连接；

6、用以为捣固锤电机供电的接触器，所述接触器与捣固锤电机电连接；

7、用以驱动捣固锤工作的捣固锤电机，所述捣固锤电机与捣固锤相连。

8、本发明还提供了一种通过超声波传感器实现捣固机精确控制的方法，基上述通过超声波传感器实现捣固机精确控制的装置实现包括如下步骤：

9、在开始捣固前，捣固机plc向超声波传感器发送检测距离信号，所述超声波传感器监测超声波传感器到捣固锤顶部的第一距离y；

10、捣固机开始捣固，在捣固过程中超声波传感器不断记录超声波传感器到捣固锤顶部的距离，前一秒的读取的距离值记为a，当前读取的距离值记为a，并将最大值作为第二距离值y；

11、根据a和a判断超声波传感器是否运行正常，当超声波传感器运行不正常时，所述捣固机plc控制捣固机停止工作并发出报警进行检修；

12、当超声波传感器运行正常时，根据第一距离y和第二距离值y计算出煤饼的实时高度信号并发送至捣固机plc；

13、捣固机plc接收煤饼的实时高度信号并将煤饼的实时高度与设定高度作比较，当实时高度小于设定高度时，继续捣固煤饼；当实时高度等于设定高度时，捣固机plc向接触器发送停止信号，捣固机停止运行。

14、进一步地，根据a和a判断超声波传感器是否运行正常的方法如下：

15、当|a-a|变化为连续变化时，判断超声波传感器运行正常；

16、当|a-a|变化超过5米或者接近0时，判断超声波传感器运行出现故障。进一步地，煤饼的实时高度计算公式如下：

17、x＝h-(y-y)

18、其中，x为煤饼的实时高度，h为捣固锤底部距地面的高度。

19、进一步地，还包括，根据煤饼的实时高度调整给料次数及捣固次数；

20、预设第一高度、第一给料次数和第一捣固次数，进行第一次捣固；

21、获取此时的煤饼的实时高度，当此时的煤饼的实时高度低于预设值时，第二给料次数小于第一给料次数；当此时的煤饼的实时高度高于预设值时，第二给料次数大于第一给料次数；

22、预设第二高度、第二给料次数和第二捣固次数，进行第二次捣固；

23、当此时的煤饼的实时高度低于预设值时，第二给料次数小于第一给料次数；当此时的煤饼的实时高度高于预设值时，第二给料次数大于第一给料次数；

24、预设第三高度，进行第三次捣固，进行成型煤饼的捣固。

25、进一步地，所述第一高度的范围为1.2～1.4米，所述第一捣固次数为150次，所述第二高度为3米，所述第三高度为5米。

26、进一步地，第三次捣固中，捣固机始终处于捣固状态，给料设备给煤频率为20次一间隔进行循环。

27、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

28、本发明通过超声波传感器检测到捣固锤顶端的距离，从而推断正在捣固的煤饼的高度并将信息实时反馈给plc，从而实现对捣固机捣固工艺的精确控制。根据判断出煤饼高度的情况，再结合先进的plc联锁控制系统，进一步实现捣固机的全自动生产，便于以后捣固焦炉整体无人化生产的实现。

技术特征：

1.一种通过超声波传感器实现捣固机精确控制的装置，其特征在于，包括：

2.一种通过超声波传感器实现捣固机精确控制的方法，基于权利要求1所述的通过超声波传感器实现捣固机精确控制的装置实现，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的通过超声波传感器实现捣固机精确控制的方法，其特征在于，根据a和a判断超声波传感器是否运行正常的方法如下：

4.根据权利要求2所述的通过超声波传感器实现捣固机精确控制的方法，其特征在于，煤饼的实时高度计算公式如下：

5.根据权利要求2所述的通过超声波传感器实现捣固机精确控制的方法，其特征在于，还包括，根据煤饼的实时高度调整给料次数及捣固次数；

6.根据权利要求5所述的通过超声波传感器实现捣固机精确控制的方法，其特征在于，所述第一高度的范围为1.2～1.4米，所述第一捣固次数为150次，所述第二高度为3米，所述第三高度为5米。

7.根据权利要求6所述的通过超声波传感器实现捣固机精确控制的方法，其特征在于，第三次捣固中，捣固机始终处于捣固状态，给料设备给煤频率为20次一间隔进行循环。

技术总结本发明提供一种通过超声波传感器实现捣固机精确控制的装置及方法，装置包括用以检测到捣固锤顶部的距离并将距离信号发送至捣固机PLC的超声波传感器，所述超声波传感器设置于捣固锤的顶部；用以接收距离信号并根据距离信号判断超声波传感器的状态并向接触器发送控制信号的捣固机PLC，所述捣固机PLC与超声波传感器和接触器电连接；用以为捣固锤电机供电的接触器，所述接触器与捣固锤电机电连接；用以驱动捣固锤工作的捣固锤电机，所述捣固锤电机与捣固锤相连。本发明使用超声波传感器来检测离捣鼓锤顶部距离的方式，通过公式实时精确地计算反推出捣固煤饼高度，从而实现对捣固机捣固工艺控制的方法。技术研发人员：顾维,孙元华,张静,陈宏宇,柯林,苗严,方朋宇受保护的技术使用者：大连华锐智能化科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15