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    焦爐推焦車全自動操作系統的構成

    發布時間:2015-10-24  發布者:億緣

    焦爐推焦車全自動操作是國內焦化企業煉焦作業自動化發展的方向。煉焦全自動操作系統包括推焦、裝煤、攔焦、熄焦作業,該系統對位置檢測精度、抗干擾能力、焦爐機械裝備水平、自動化控制和   性等有很高的要求,也只有德國、日本等   擁有相關技術并能夠實現焦爐車輛全自動操作。
      系統原理
      本系統以感應無線技術為核心,通過具有高抗干擾性的感應無線差分式接收天線裝置和感應無線串行地址檢測系統,構成高準確性的數據通信和控制平臺,來實現中控室計算機與移動機車間無接觸數據交換,達到在煉焦惡劣環境(高溫、腐蝕性氣體、電磁波干擾、粉塵、噪聲等)下由中控室計算機控制實現推焦車的地址檢測、爐號對位(其誤差為±5mm)、聯鎖控制、自動走行以及自動化作業,優化生產管理并全程自動監控。系統由中控室系統、扁平電纜、車載系統3大部分構成。
      系統構成
      1、采用感應無線通信
      數據通信是全自動操作系統中的一個重要環節,其準確性、性是決定該系統的成敗因素。在本方案中采用新型抗干擾感應無線通信技術和設備。其通信原理為正交通信,當車載天線沿著編碼電纜移動時,在任意點上的感應信號電壓不為零,了通信的連續穩定。采用調頻方式(也可用調相方式),載波頻率為40~100kHz的波,輻射干擾小,誤碼率優于10-6,實現了穩定的通信。
      2、機車位置采用車上檢測地址方式
      推焦車位置檢測過去采用由中控室檢測機車位置的模式(簡稱“地上測址”),即由中控室發送載波信號,機車接收后將位置信號返送給中控室,中控室解碼后還原出機車實際位置。該模式存在通信速率慢、檢測時間長以及不能同時檢測多臺車輛地址等缺陷。
      車上檢測機車位置的模式(簡稱“車上測址”),即由中控室通過載波發生器不間斷地向編碼電纜發送地址檢測用的載波信號,沿電纜方向上的所車可通過地址天線箱接收載波,地址檢測器以每次4~6ms的速度解碼還原出機車所在位置,并將地址送予車上控制器,機車直接檢測出當前地址。此模式的優勢在于:
      (1)位置檢測精度高達±5mm,且為連續的   地址,即使中途掉電,則復電后能立即得出當前位置,不需要參考點重新校準。地實現了機車對位聯鎖控制;
      (2)編碼電纜上的多臺機車可同時檢測其自身地址,各車一次測址只需幾毫秒,它解決了地上測址模式存在的檢測周期長的缺陷;
      (3)機車不必通過與中控室(地上局)的通信就能知道自己的   的位置(地址),提高了系統的實時性,相當于無滯后的即時位置。有了   的即時地址,也就能   地對機車實施令行禁止。這一點對   定位尤其重要。因此,車上位置檢測功能是實現機車自動走行、無人駕駛的   基礎。
      3、機車自動走行的自糾偏差數學模型
      雖然具備了機車位置的高速連續測址的基礎,但如何控制推焦車行進的速度,實現機車、準確、連續的“自動走行”,也是實現全自動操作的一個重要而關鍵的技術環節。為此結合采用“模糊控制”算法和PID控制算法,建立了一個自動走行的自糾偏差數學模型。
      當系統處于自動走行狀態時,機車控制器高速循環判斷機車當前地址和計劃爐號的目標地址差值,形成地址、地址差值與機車速度之間的三維動態曲線,分析現場工況的變化、天氣因素和設備的狀態變化所產生的影響,   后向機車變頻調速機構發出行走控制指令,指揮移動機車無級(或多級)調速行駛、滑行、剎車等。萬一剎車后位置有誤差,控制器能根據其差值自動發出點動指令,驅動機車向目標地址   定位。同時,在速度控制曲線中自動記錄其修正值,達到自適應   自動走行的理想效果。
      4、增強系統的抗干擾能力
      為了環境干擾,采用高集成度的大規模CPLD器件作信號處理電路,構成對共模電磁干擾的。它為輸入輸出可編程電路,而且可根據信號強弱自調整增益,使得系統部件少,結構緊湊,抗干擾能力   強,在大功率變頻器的電網下,也能無誤地工作。
      5、采用雙PLC控制系統
      綜合考慮作業的特性,對PLC控制系統進行了改進,將本系統的PLC控制器和推焦車的PLC控制器聯接在一起,利用車上測址的   優勢,在控制上將系統分為大、小兩個循環。大循環運行介質由地上中控室、編碼陣列、車載控制部分構成,可提供系統的聯鎖控制和完成復雜的工藝控制;小循環運行介質由車上位置檢測、車載控制中心、PLC控制器、變頻調速器等構成,可獨立完成自動走行控制的調節精度和速度,是和大循環互為補充的工藝控制。同時還增加了對機車動作的數據采集、邏輯判斷、故障診斷功能,并完善了控制程序。這一系列的改進使推焦車自動化控制程度   高,控制的穩定性   好,避免了誤操作,系統工作的   性。

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