專(zhuān)利名稱(chēng)：一種aod系統(tǒng)手動(dòng)控制臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制臺(tái)，具體是一種AOD系統(tǒng)手動(dòng)控制臺(tái)。
背景技術(shù)：
AOD工藝是將氬(或氮)和氧混合，根據(jù)工藝按不同的比例吹入熔融的金屬熔池內(nèi)進(jìn)行脫碳、去夾雜的精煉工藝。該工藝是美國(guó)聯(lián)合碳化公司擁有許可證授權(quán)的用于精煉鋼水的專(zhuān)利工藝，發(fā)源于1卯4年尼亞加拉瀑布城聯(lián)合碳化公司的金屬研究實(shí)驗(yàn)室里。AOD精煉系統(tǒng)主要由爐體及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、閥架系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。AOD是美國(guó)最初發(fā)明的專(zhuān)利工藝，國(guó)內(nèi)是以太鋼為首自行開(kāi)發(fā)該項(xiàng)工藝。AOD屬于氣體冶金，關(guān)鍵是控制精煉過(guò)程中各種氣體經(jīng)過(guò)溫壓補(bǔ)償后的流量以及氣體的壓力?？刂葡到y(tǒng)是AOD精煉系統(tǒng)的核心，AOD工藝的進(jìn)步主要體現(xiàn)在設(shè)備控制水平的提高。氣源的氧、氬、氮進(jìn)入閥架系統(tǒng)，由控制臺(tái)按工藝要求發(fā)出指令，通過(guò)閥架上各種氣動(dòng)球閥、調(diào)節(jié)閥、變送器等元件，將氣體按不同比例混合，按不同壓力、流量為爐體鋼液內(nèi)部輸出的兩路氣體供氣，實(shí)現(xiàn)精煉工藝操作。原AOD的控制臺(tái)設(shè)計(jì)的比較明確，每個(gè)按鈕都有著相應(yīng)的功能，互相獨(dú)立，控制臺(tái)上除了控制爐體翻轉(zhuǎn)和控制爐前操作平臺(tái)車(chē)的按鈕之外，還有冶煉過(guò)程的一到七步，每個(gè)步驟對(duì)應(yīng)著不同冶金階段，操作時(shí)需要在不同的冶金階段按不同的步驟進(jìn)行。設(shè)計(jì)的不足有
1、面板按鈕比較多，操作比較復(fù)雜。2、接線和維護(hù)工作量比較大，出現(xiàn)問(wèn)題處理比較復(fù)雜。3、邏輯控制點(diǎn)多，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制時(shí)也會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題。4、同時(shí)會(huì)增加其它配套設(shè)備的復(fù)雜程度。5、生產(chǎn)制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種AOD系統(tǒng)手動(dòng)控制臺(tái)，面板按鈕少，操作方便，成本低。采用的技術(shù)方案是
一種AOD系統(tǒng)手動(dòng)控制臺(tái)，包括控制臺(tái)面板、爐體轉(zhuǎn)動(dòng)角度表、氧氣壓動(dòng)表、惰性氣體壓力表、控制電源開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)、中心管壓力表、套管壓力表、信號(hào)發(fā)生器、氧氣PID 調(diào)節(jié)儀、惰性氣體PID調(diào)節(jié)儀、套管PID調(diào)節(jié)儀、氧氣流量積算儀、惰性氣體流量積算儀、傾爐手柄、平臺(tái)前進(jìn)按鈕、平臺(tái)后退按鈕、手動(dòng)自動(dòng)按鈕、空爐冶煉按鈕、氬氣氮?dú)獍粹o和氧氣開(kāi)關(guān)；
上述爐體轉(zhuǎn)動(dòng)角度表、氧氣壓動(dòng)表、惰性氣體壓力表、控制電源開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)、中心管壓力表、套管壓力表、信號(hào)發(fā)生器、氧氣PID調(diào)節(jié)儀、惰性氣體PID調(diào)節(jié)儀、套管PID調(diào)節(jié)儀、氧氣流量積算儀、惰性氣體流量積算儀、傾爐手柄、平臺(tái)前進(jìn)按鈕、平臺(tái)后退按鈕、手動(dòng)自動(dòng)按鈕、空爐冶煉按鈕和氬氣氮?dú)獍粹o和氧氣開(kāi)關(guān)依次裝設(shè)在控制臺(tái)面板上；在按臺(tái)面板上還設(shè)有第一鑰匙孔和第二鑰匙孔。在保證AOD控制操作系統(tǒng)工藝原理的基礎(chǔ)上，采用一個(gè)按鈕控制多臺(tái)氣動(dòng)通斷閥，以及使用儀表直接控制的方法實(shí)現(xiàn)全新控制臺(tái)及控制方式的設(shè)計(jì)。采用三種手段對(duì)AOD系統(tǒng)手動(dòng)控制臺(tái)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，降低控制系統(tǒng)邏輯操作點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及控制的復(fù)雜程度(1) 一個(gè)氬氣氮?dú)獍粹o控制閥架系統(tǒng)氬氣和氮?dú)鈨陕烽y門(mén)的互鎖及自動(dòng)切換；(2) —個(gè)空爐冶煉按鈕控制閥架系統(tǒng)的冷卻和冶煉兩路閥門(mén)互鎖及自動(dòng)切換。(3)直接使用PID調(diào)節(jié)儀表跟蹤及控制閥架系統(tǒng)閥門(mén)開(kāi)度進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制以及檢測(cè)氣體的流量。裝設(shè)在控制臺(tái)面板上的各部件的功能
爐體轉(zhuǎn)動(dòng)角度表，顯示爐體當(dāng)前角度、控制爐體位置和限位報(bào)警。氧氣壓力表，顯示閥架系統(tǒng)進(jìn)口氧氣壓力。惰性氣體壓力表，表示閥架系統(tǒng)進(jìn)口惰性氣體壓力?？刂齐娫撮_(kāi)關(guān)，為給控制臺(tái)供電開(kāi)關(guān)。驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)，為給爐驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供電開(kāi)關(guān)。中心管壓力表，顯示閥架系統(tǒng)中心管出口壓力。套管壓力表，顯示閥架系統(tǒng)套管出口壓力。氧氣PID調(diào)節(jié)儀，進(jìn)行氧氣流量比較和氧氣調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制。惰性氣體PID調(diào)節(jié)儀，進(jìn)行惰氣流量比較和惰性氣體調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制。套管PID調(diào)節(jié)儀，進(jìn)行套管壓力比較和調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制。PID調(diào)節(jié)儀進(jìn)行PID運(yùn)算并發(fā)出信號(hào)給調(diào)節(jié)閥，可以按SET及向下鍵進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)啟度，通過(guò)觀察流量積算儀顯示的當(dāng)前流量進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。本發(fā)明在流量控制板上有三個(gè)PID單回路數(shù)字調(diào)節(jié)儀，它們都是以微處理器為核心的獨(dú)立的控制器。這些PID調(diào)節(jié)儀分別控制氧氣和惰性氣體流量比、噴槍操作參數(shù)。流量積算儀累計(jì)工藝氣體消耗量顯示并反饋給PID進(jìn)行控制。信號(hào)發(fā)生器內(nèi)存有設(shè)定好的流量參數(shù)，并將參數(shù)給PID進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。信號(hào)發(fā)生器，給定流量信號(hào)，通過(guò)手動(dòng)按儀表上的向下及向上鍵進(jìn)行流量參數(shù)的設(shè)定，然后觀察PID儀表上的參數(shù)變化進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，可以通過(guò)按向右鍵進(jìn)行A/B窗口切換；可以按MAN鍵進(jìn)行手動(dòng)參數(shù)設(shè)置，所設(shè)參數(shù)不保存。氧氣流量積算儀，進(jìn)行氧氣流量比較和氧氣調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制。惰性質(zhì)氣體流量PID積算儀，進(jìn)行惰性氣體調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制。本發(fā)明采用二個(gè)流量積算儀，測(cè)量流量信號(hào)，經(jīng)過(guò)溫度壓力補(bǔ)償?shù)玫綐?biāo)況下累計(jì)和瞬時(shí)流量，不參與控制調(diào)節(jié)閥。可以按向下鍵顯示當(dāng)前壓力、溫度、瞬時(shí)流量等參數(shù)。按 SET鍵設(shè)定參數(shù)CLK為111，再按SET鍵保存，然后退出參數(shù)設(shè)定，按SET和向下鍵可以將當(dāng)前流量清零。傾爐手柄，用以控制傾動(dòng)爐體達(dá)到所需要的位置。平臺(tái)前進(jìn)按鈕，用以控制爐前操作平臺(tái)前進(jìn)。平臺(tái)后退按鈕，用以控制爐前操作平臺(tái)后退。手動(dòng)自動(dòng)按鈕，用以實(shí)現(xiàn)控制臺(tái)操作與PLC操作手動(dòng)切換。空爐冶煉按鈕，控制空爐、冶煉閥17通斷。
氬氣氮?dú)獍粹o，控制氬氣、氮?dú)忾y門(mén)的通斷。氧氣開(kāi)關(guān)，控制強(qiáng)器緊急關(guān)斷閥門(mén)的通斷?？刂婆_(tái)的工作原理
氬氧脫碳(AOD)是一個(gè)精煉鋼的工藝。在這個(gè)過(guò)程中，鋼中〔C〕被脫到所要求的水平， 而不需要的元素如〔S〕、〔0〕、〔N〕和〔H〕則被脫除，并且最終溫度和成份是可以調(diào)節(jié)的。操作者所需進(jìn)行的主要工藝操作都可在控制臺(tái)上進(jìn)行。六個(gè)按鈕水平排列用來(lái)選擇PLC或面板控制，氬/氮工藝氣體選擇開(kāi)關(guān)用來(lái)選擇惰性氣體，一個(gè)選擇開(kāi)關(guān)用于選擇兩種方式操作方式分別是冶煉和空爐操作。這排操作開(kāi)關(guān)旁操作平臺(tái)前進(jìn)后退按鈕和一個(gè)傾爐手柄，可控制操作平臺(tái)和爐體，這個(gè)操縱桿式的開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)兩種向前的前傾速度和兩種向后的反轉(zhuǎn)速度?？刂婆_(tái)右下角有一個(gè)緊急停止按鈕保證操作安全。在面板的左上角有一個(gè)顯示爐體旋轉(zhuǎn)角度的數(shù)字儀表，顯示范圍為-90 180°。顯示儀表可以對(duì)爐體做10 個(gè)位置的編程，其輸出信號(hào)供PLC編程對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行聯(lián)鎖控制。冶金過(guò)程的參數(shù)由信號(hào)發(fā)生器給定，由PID調(diào)節(jié)儀進(jìn)行比較調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度，整個(gè)過(guò)程可以通過(guò)手動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)。本發(fā)明的AOD系統(tǒng)手動(dòng)控制臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)
1、面板按鈕少，過(guò)程可以通過(guò)手動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)單；
2、接線和后期維護(hù)比較簡(jiǎn)單，出現(xiàn)問(wèn)題容易查找；
3、邏輯控制點(diǎn)少，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制減少麻煩；
4、可以減少其它配套設(shè)備的復(fù)雜程度；
5、可以降低成本；
6、可以獨(dú)立的進(jìn)行手動(dòng)自動(dòng)切換。


圖1是本發(fā)明的AOD系統(tǒng)手動(dòng)控制臺(tái)的控制面板示意圖。
具體實(shí)施例方式一種AOD系統(tǒng)手動(dòng)控制臺(tái)，包括控制臺(tái)面板23、爐體轉(zhuǎn)動(dòng)角度表1、氧氣壓動(dòng)表2、 惰性氣體壓力表3、控制電源開(kāi)關(guān)4、驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)5、中心管壓力表6、套管壓力表7、信號(hào)發(fā)生器8、氧氣PID調(diào)節(jié)儀9、惰性氣體PID調(diào)節(jié)儀10、套管PID調(diào)節(jié)儀11、氧氣流量積算儀 12、惰性氣體流量積算儀13、傾爐手柄14、平臺(tái)前進(jìn)按鈕15、平臺(tái)后退按鈕16、手動(dòng)自動(dòng)按鈕17、空爐冶煉按鈕18、氬氣氮?dú)獍粹o19和氧氣開(kāi)關(guān)20 ；
上述爐體轉(zhuǎn)動(dòng)角度表1、氧氣壓動(dòng)表2、惰性氣體壓力表3、控制電源開(kāi)關(guān)4、驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)5、中心管壓力表6、套管壓力表7、信號(hào)發(fā)生器8、氧氣PID調(diào)節(jié)儀9、惰性氣體PID調(diào)節(jié)儀 10、套管PID調(diào)節(jié)儀11、氧氣流量積算儀12、惰性氣體流量積算儀13、傾爐手柄14、平臺(tái)前進(jìn)按鈕15、平臺(tái)后退按鈕16、手動(dòng)自動(dòng)按鈕17、空爐冶煉按鈕18、氬氣氮?dú)獍粹o19和氧氣開(kāi)關(guān)20依次裝設(shè)在控制臺(tái)面板23上；在控制臺(tái)面板23上還設(shè)有第一鑰匙孔21和第二鑰匙孔22。在保證AOD控制操作系統(tǒng)工藝原理的基礎(chǔ)上，采用一個(gè)按鈕控制多臺(tái)氣動(dòng)通斷閥，以及使用儀表直接控制的方法實(shí)現(xiàn)全新控制臺(tái)及控制方式的設(shè)計(jì)。上述各器件的具體功能爐體轉(zhuǎn)動(dòng)角度表1，顯示爐體當(dāng)前角度、控制爐體位置和限位報(bào)警。氧氣壓力表2，顯示閥架系統(tǒng)進(jìn)口氧氣壓力。惰性氣體壓力表3，顯示閥架系統(tǒng)進(jìn)口惰性氣體壓力?？刂齐娫撮_(kāi)關(guān)4，為給控制臺(tái)供電開(kāi)關(guān)。驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)5，為給爐驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供電開(kāi)關(guān)。中心管壓力表6，顯示閥架系統(tǒng)中心管出口壓力。套管壓力表7，顯示閥架系統(tǒng)套管出口壓力。氧氣PID調(diào)節(jié)儀9，進(jìn)行氧氣流量比較和氧氣調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制。惰性氣體PID調(diào)節(jié)儀10，進(jìn)行惰性氣體流量比較和惰性氣體調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制。套管PID調(diào)節(jié)儀11，進(jìn)行套管壓力比較和調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制。上述PID調(diào)節(jié)儀，進(jìn)行PID運(yùn)算并發(fā)出信號(hào)給調(diào)節(jié)閥，可以按SET及向下鍵進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)啟度，通過(guò)觀察流量積算儀顯示的當(dāng)前流量進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。信號(hào)發(fā)生器8，給定流量信號(hào)，通過(guò)手動(dòng)按儀表上的向下及向上鍵進(jìn)行流量參數(shù)的設(shè)定，然后觀察PID儀表上的參數(shù)變化進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，可以通過(guò)按向右鍵進(jìn)行A/B窗口切換；可以按MAN鍵進(jìn)行手動(dòng)參數(shù)設(shè)置，所設(shè)參數(shù)不保存。氧氣流量積算儀12，進(jìn)行氧氣流量比較和氧氣調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制。惰性質(zhì)氣體流量PID積算儀13，進(jìn)行惰性氣體調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度控制。傾爐手柄14，用以控制傾動(dòng)爐體達(dá)到所需要的位置。平臺(tái)前進(jìn)按鈕15，用以控制爐前操作平臺(tái)前進(jìn)。平臺(tái)后退按鈕16，用以控制爐前操作平臺(tái)后退。手動(dòng)自動(dòng)按鈕17，用以實(shí)現(xiàn)控制臺(tái)操作與PLC操作手動(dòng)切換?？諣t冶煉按鈕18，控制空爐、冶煉閥17通斷。氬氣氮?dú)獍粹o19，控制氬氣、氮?dú)忾y門(mén)的通斷。氧氣開(kāi)關(guān)20，控制氧氣緊急關(guān)斷閥門(mén)的通斷。鑰匙21為控制臺(tái)供電，鑰匙22為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供電。需要交流電壓220V和直流電壓MV。
權(quán)利要求
1. 一種AOD系統(tǒng)手動(dòng)控制臺(tái)，包括控制臺(tái)面板(23)，其特征是在控制臺(tái)面板(23)上依次裝設(shè)有爐體轉(zhuǎn)動(dòng)角度表(1)、氧氣壓動(dòng)表(2)、惰性氣體壓力表(3)、控制電源開(kāi)關(guān)(4)、驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)(5)、中心管壓力表(6)、套管壓力表(7)、信號(hào)發(fā)生器(8)、氧氣PID調(diào)節(jié)儀(9)、 惰性氣體PID調(diào)節(jié)儀(10)、套管PID調(diào)節(jié)儀(11 )、氧氣流量積算儀(12)、惰性氣體流量積算儀(13)、傾爐手柄(14)、平臺(tái)前進(jìn)按鈕(15)、平臺(tái)后退按鈕(16)、手動(dòng)自動(dòng)按鈕(17)、空爐冶煉按鈕(18)、氬氣氮?dú)獍粹o(19)和氧氣開(kāi)關(guān)(20)。
全文摘要
一種AOD系統(tǒng)手動(dòng)控制臺(tái)，包括控制臺(tái)面板，在控制臺(tái)面板上依次裝設(shè)有爐體轉(zhuǎn)動(dòng)角度表、氧氣壓動(dòng)表、惰性氣體壓力表、控制電源開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)、中心管壓力表、套管壓力表、信號(hào)發(fā)生器、氧氣PID調(diào)節(jié)儀、惰性氣體PID調(diào)節(jié)儀、套管PID調(diào)節(jié)儀、氧氣流量積算儀、惰性氣體流量積算儀、傾爐手柄、平臺(tái)前進(jìn)按鈕、平臺(tái)后退按鈕、手動(dòng)自動(dòng)按鈕、空爐冶煉按鈕、氬氣氮?dú)獍粹o和氧氣開(kāi)關(guān)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是面板按鈕少，過(guò)程可以通過(guò)手動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)單；接線和后期維護(hù)比較簡(jiǎn)單，出現(xiàn)問(wèn)題容易查找；邏輯控制點(diǎn)少，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制減少麻煩；可以減少其它配套設(shè)備的復(fù)雜程度；可以降低成本；可以獨(dú)立的進(jìn)行手動(dòng)自動(dòng)切換。
文檔編號(hào)G05B11/42GK102540876SQ201110442398
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者嚴(yán)增男, 何永亮, 劉新峰, 張鵬程, 李萬(wàn)青, 李中朝 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)鑄造研究所