煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制的装置及方法与流程

本发明涉及涉及焦炉冶炼，具体而言，尤其涉及一种煤饼高度组合检测实现对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。以往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，且只有一套煤饼高度检测装置，可靠性不高。

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，而提供一种煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制的装置及方法。本发明主要将两种检测煤饼高度的装置同时检测煤饼的高度，通过算法逻辑判断给出煤饼的准确高度并将信息实时反馈给plc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、本发明提供了一种煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制的方法，包括如下步骤：

4、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；捣固机plc向磁感应线性编码器发送清零信号将磁感应线性编码器当前值进行清零，获取捣固锤底部距离地面的距离h；

5、捣固机开始捣固，在捣固过程中磁感应线性编码器不断记录感性磁条的行程值，前一秒的读取的行程值记为a，当前读取的行程值记为a，并将最大值作为第二距离值y；

6、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b，当前读取的距离值记为b，并将最大值作为第三距离值z；

7、根据a、a、b、b判断超声波传感器和磁感应线性编码器是否运行正常，并进行相应的检修；

8、计算出煤饼的实时高度并转换成实时高度信号发送至捣固机plc；

9、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。

10、进一步地，根据a、a、b、b判断超声波传感器和磁感应线性编码器是否运行正常，并进行相应的检修，具体包括：

11、当|a-a|和|b-b|变化较为连续时且a和b的值相差±10mm范围内时，以超声波传感器的读数为准并根据超声波传感器的读数计算出此时的煤饼高度；

12、当|a-a|变化超过5米或者接近0时，以超声波传感器的读数为准并根据超声波传感器的读数计算出此时的煤饼高度；

13、当|b-b|变化超过5米或者接近0时，以磁感应线性编码器的读数为准，并根据磁感应线性编码器的读数计算出此时的煤饼高度；

14、当|a-a|和|b-b|变化都超过5米或者接近0时，判断两种测距装置都出现了故障，所述捣固机plc控制捣固机停止工作并发出报警进行检修。

15、进一步地，根据超声波传感器的读数计算出此时的煤饼高度的公式为：

16、x＝h-(z-y)

17、根据磁感应线性编码器的读数计算出此时的煤饼高度的公式为：

18、x＝h-y。

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、本发明还提供了一种煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制的装置，用以实现上述煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制方法，包括：

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

29、磁感应线性编码器；所述磁感应线性编码器与感应磁条的位置相对设置，所述感应磁条连接于捣固锤侧面，所述磁感应线性编码器检测感应磁条行程并发送行程信号至捣固机plc；

30、捣固机plc，所述捣固机plc与磁感应线性编码器、超声波传感器和接触器电连接，所述捣固机plc用以接收距离信号和行程信号并根据距离信号和行程信号判断超声波传感器的状态，所述捣固机plc用以向接触器发送控制信号；

31、接触器，所述接触器与捣固锤电机电连接，所述接触器用以为捣固锤电机供电；

32、捣固锤电机，所述捣固锤电机与捣固锤相连。

33、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

34、本发明将两种检测煤饼高度的装置同时检测煤饼的高度，通过算法逻辑判断给出煤饼的准确高度并将信息实时反馈给plc实现对捣固机捣固工艺的精确控制的方法。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：

1.一种煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制的方法，其特征在于，根据a、a、b、b判断超声波传感器和磁感应线性编码器是否运行正常，并进行相应的检修，具体包括：

3.根据权利要求2所述的煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制的方法，其特征在于，根据超声波传感器的读数计算出此时的煤饼高度的公式为：

4.根据权利要求2所述的煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制方法，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；

5.根据权利要求4所述的煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制方法，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。

6.根据权利要求5所述的煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制方法，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。

7.一种煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制的装置，用以实现权利要求1-6所述的煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明提供一种煤饼高度组合检测实现对捣固机精确控制的装置及方法，方法包括：在捣固过程中磁感应线性编码器不断记录感性磁条的行程值，并将最大值作为第二距离值Y；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，并将最大值作为第三距离值Z；计算出煤饼的实时高度并转换成实时高度信号发送至捣固机PLC；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。本发明将两种检测煤饼高度的装置同时检测煤饼的高度，判断给出煤饼的准确高度并将信息实时反馈给PLC实现对捣固机捣固工艺的精确控制。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：2024/1/22