專利名稱：回轉(zhuǎn)窯與輪帶相對(duì)位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水泥生產(chǎn)自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到水泥燒成車間回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行中對(duì)窯體與輪帶相對(duì)滑移的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置。
技術(shù)背景回轉(zhuǎn)窯是水泥廠的關(guān)鍵設(shè)備，要想保證水泥生產(chǎn)線熟料的產(chǎn)量和質(zhì)量，回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定運(yùn)行是其的重要保證。如何保證回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定運(yùn)行就成為所有水泥廠的重要任務(wù)?；剞D(zhuǎn)窯在運(yùn)行時(shí)，要在其上綁定輪帶帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1所示，圖中，1一窯體，2—輪帶，3—墊塊，4一托輪。由于窯體I和輪帶2的熱膨脹率、剛性存在著差異，所以預(yù)先將輪帶的內(nèi)徑設(shè)計(jì)成比窯體(包括墊塊)的外徑大，這樣轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)窯體(包括墊塊)與輪帶所產(chǎn)生的錯(cuò)位現(xiàn)象就成為滾動(dòng)位移。正常的滾動(dòng)位移，錯(cuò)位的范圍僅局限于窯體(包括墊塊)和輪帶的直徑差，并按一定比例發(fā)生。一旦錯(cuò)位差超出一定范圍就會(huì)使回轉(zhuǎn)窯發(fā)生卡死或打滑等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象將會(huì)引起墊塊和輪帶之間的異常摩擦，窯體旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生抖動(dòng)，誘發(fā)窯體內(nèi)耐火磚的破損和脫落等，從而造成以外停窯檢修和額外的停產(chǎn)損失。目前水泥廠對(duì)于輪帶的運(yùn)行工況監(jiān)測(cè)還沒(méi)有引起廣泛的重視，而輪帶的正常運(yùn)行與否將直接影響回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行，因此開(kāi)發(fā)一種輪帶位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理輪帶的異常情況十分必要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展，通過(guò)接近開(kāi)關(guān)把回轉(zhuǎn)窯與輪帶相對(duì)位置的實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，運(yùn)用CPU強(qiáng)大的計(jì)算和邏輯功能分析出兩者的相對(duì)位移情況，使得中控操作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)輪帶卡死和打滑現(xiàn)象，從而使得回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行更加穩(wěn)定，延長(zhǎng)了回轉(zhuǎn)窯的使用壽命，對(duì)保證熟料質(zhì)量和產(chǎn)量，降低單位產(chǎn)品能耗有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)用計(jì)算機(jī)效果的回轉(zhuǎn)窯與輪帶相對(duì)位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，以此來(lái)監(jiān)督回轉(zhuǎn)窯與輪帶運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，提供輪帶是否維護(hù)的依據(jù)，從而保障回轉(zhuǎn)窯的正常運(yùn)行。本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)窯與輪帶相對(duì)位置監(jiān)測(cè)裝置，包括回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置、輪帶位置檢測(cè)裝置、基于DCS系統(tǒng)的PLC和計(jì)算機(jī)，所述回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置和輪帶位置檢測(cè)裝置分別與PLC的輸入接口相連，PLC的通訊接口與計(jì)算機(jī)相連，輸入接口與通訊接口之間由CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)解算并傳遞；所述回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置和輪帶位置檢測(cè)裝置都分成活動(dòng)和固定兩部分，活動(dòng)部分固定于窯體本身和各輪帶側(cè)面，隨窯體和輪帶旋轉(zhuǎn)，固定部分則是一接近開(kāi)關(guān)，固定在相應(yīng)活動(dòng)部分圓周運(yùn)動(dòng)的確定位置，窯體和輪帶每旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一個(gè)位置信號(hào)。所述位置信號(hào)是指回轉(zhuǎn)窯和輪帶每旋轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間，CPU根據(jù)每旋轉(zhuǎn)一周所采集的時(shí)間以及窯體、輪帶的半徑計(jì)算出各自的線速度，進(jìn)一步計(jì)算出相對(duì)滑移量=時(shí)間差值X窯體運(yùn)行線速度。[0009]所述回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置和輪帶位置檢測(cè)裝置的接近開(kāi)關(guān)均配有水冷套。所述回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置和各輪帶位置檢測(cè)裝置傳輸信號(hào)用的電纜采用耐高溫電纜。本實(shí)用新型由于采取了以上技術(shù)方案，可以產(chǎn)生如下有益效果1、采用接近開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)回轉(zhuǎn)窯和輪帶位置信號(hào)，裝置簡(jiǎn)單可靠。2、回轉(zhuǎn)窯及各輪帶位置信號(hào)通過(guò)檢測(cè)裝置直接傳遞到DCS系統(tǒng)。3,DCS系統(tǒng)通過(guò)PLC的CPU運(yùn)算比較窯和各輪帶的轉(zhuǎn)速以及時(shí)間差計(jì)算出相對(duì)位移情況。4、CPU運(yùn)算結(jié)果與正常值比較，及時(shí)發(fā)現(xiàn)輪帶卡死或打滑現(xiàn)象，并向操作員發(fā)出報(bào)警以便及時(shí)處理，消除窯體抖動(dòng)現(xiàn)象，保護(hù)耐火磚的穩(wěn)定及壽命。

圖1為回轉(zhuǎn)窯與輪帶關(guān)系的截面圖。圖2為本實(shí)用新型裝置的控制框圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)窯與輪帶相對(duì)位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，包括回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置10、輪帶位置檢測(cè)裝置20、基于DCS系統(tǒng)的PLC30、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)40。DCS系統(tǒng)即稱為分散型控制系統(tǒng)，它是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),綜合了計(jì)算機(jī)(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)，即4C技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。DCS系統(tǒng)主要有現(xiàn)場(chǎng)控制站(1/0站)、數(shù)據(jù)通訊站、人機(jī)接口單元(操作員站、工程師站)、機(jī)柜、電源等組成。在DCS系統(tǒng)中，可以采用多個(gè)PLC30實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制站和數(shù)據(jù)通訊站功能。PLC為可編程控制器，包括CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、內(nèi)嵌的操作系統(tǒng)組成。用戶可根據(jù)自己的需要配置(擴(kuò)展)自己的I/o類型及數(shù)量，用戶按自己的控制需求編寫(xiě)控制程序，下載到PLC存儲(chǔ)器內(nèi)，PLC在運(yùn)行的時(shí)候，PLC內(nèi)的操作系統(tǒng)運(yùn)行用戶的程序，根據(jù)用戶程序通過(guò)輸入接口完成信號(hào)的輸入，并由CPU進(jìn)行處理運(yùn)算，把運(yùn)算結(jié)果通過(guò)輸出接口向外輸出，以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因此，本實(shí)用新型在基于DCS系統(tǒng)的PLC架構(gòu)下，將回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置10和各輪帶位置檢測(cè)裝置20等標(biāo)準(zhǔn)的位置信號(hào)通過(guò)信號(hào)電纜接入PLC的輸入接口 31?；剞D(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置10和輪帶位置檢測(cè)裝置20都分成兩部分，活動(dòng)部分和固定部分即接近開(kāi)關(guān)，活動(dòng)部分固定于窯體本身和各輪帶側(cè)面，隨窯體和輪帶旋轉(zhuǎn)，接近開(kāi)關(guān)則固定在相應(yīng)活動(dòng)部分圓周運(yùn)動(dòng)的適當(dāng)位置。窯體和輪帶每旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一個(gè)位置信號(hào)。PLC的輸入接口 31連接兩個(gè)檢測(cè)裝置，將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后傳遞給PLC的CPU32，CPU根據(jù)每旋轉(zhuǎn)一周所采集的信號(hào)和窯體、輪帶的半徑，分別計(jì)算出窯體和各輪帶的運(yùn)行速度，并進(jìn)行比較算出輪帶和窯體的相對(duì)滑移量(CPU記錄窯體和輪帶運(yùn)轉(zhuǎn)一周的時(shí)間，并計(jì)算兩者差值，運(yùn)行一周相對(duì)滑移量=時(shí)間差值X窯體運(yùn)行線速度)。計(jì)算結(jié)果由通訊接口 33輸出到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)40。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)40作為終端用戶界面向操作員顯示和報(bào)警。如果計(jì)算滑移量結(jié)果超出正常范圍則判斷是卡住或是打滑，并發(fā)出相依應(yīng)報(bào)警信號(hào)告知操作員。由于窯體及輪帶附近的溫度很高，必須采取必要的冷卻保護(hù)措施。冷卻措施是在接近開(kāi)關(guān)配水冷套，用水冷卻保護(hù)接近開(kāi)關(guān)?；剞D(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置10和各輪帶位置檢測(cè)裝置20傳輸信號(hào)用的電纜采用耐高溫電纜。利用本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)窯與輪帶實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置，可以獲得回轉(zhuǎn)窯及各輪帶實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)速度以及相對(duì)滑移量，并根據(jù)滑移量做出相應(yīng)報(bào)警，使中控的操作人員能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)輪帶異常狀況并采取相應(yīng)處理措施。從而及時(shí)消除因輪帶卡住或打滑造成的窯體抖動(dòng)燈現(xiàn)象，保護(hù)耐火磚的穩(wěn)定，延長(zhǎng)磚的壽命，具有很高的推廣價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種回轉(zhuǎn)窯與輪帶相對(duì)位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置、輪帶位置檢測(cè)裝置、基于DCS系統(tǒng)的PLC和計(jì)算機(jī)，所述回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置和輪帶位置檢測(cè)裝置分別與PLC的輸入接口相連，PLC的通訊接口與計(jì)算機(jī)相連，輸入接口與通訊接口之間由CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)解算并傳遞；所述回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置和輪帶位置檢測(cè)裝置分成活動(dòng)和固定兩部分，活動(dòng)部分固定于窯體本身和各輪帶側(cè)面，隨窯體和輪帶旋轉(zhuǎn)，固定部分為一接近開(kāi)關(guān)，固定在相應(yīng)活動(dòng)部分圓周運(yùn)動(dòng)的確定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯與輪帶相對(duì)位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置和輪帶位置檢測(cè)裝置的接近開(kāi)關(guān)均配有水冷套。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯與輪帶相對(duì)位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置和各輪帶位置檢測(cè)裝置傳輸信號(hào)用的電纜為耐高溫電纜。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種回轉(zhuǎn)窯與輪帶相對(duì)位置監(jiān)測(cè)裝置，包括回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置、輪帶位置檢測(cè)裝置、基于DCS系統(tǒng)的PLC和計(jì)算機(jī)，回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置和輪帶位置檢測(cè)裝置分別與PLC相連，PLC與計(jì)算機(jī)相連，CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)解算并傳遞；回轉(zhuǎn)窯位置檢測(cè)裝置和輪帶位置檢測(cè)裝置都分成活動(dòng)和固定兩部分，活動(dòng)部分固定于窯體本身和各輪帶側(cè)面，隨窯體和輪帶旋轉(zhuǎn)，固定部分是一接近開(kāi)關(guān)，固定在相應(yīng)活動(dòng)部分圓周運(yùn)動(dòng)的適當(dāng)位置，窯體和輪帶每旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生一個(gè)位置信號(hào)。本實(shí)用新型由于采用接近開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)回轉(zhuǎn)窯和輪帶位置信號(hào)，裝置簡(jiǎn)單可靠?；剞D(zhuǎn)窯及各輪帶位置信號(hào)通過(guò)檢測(cè)裝置直接傳遞到DCS系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)輪帶卡死或打滑現(xiàn)象，保護(hù)回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定及壽命。
文檔編號(hào)F27B7/42GK202853352SQ20122054527
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者馬明亮, 魏文榮, 聶臻, 邢玉, 程希祿 申請(qǐng)人:北京凱盛建材工程有限公司