一种干熄焦APS基于蓝牙式无线模块控制系统

摘要

本发明涉及一种干熄焦APS基于蓝牙式无线模块控制系统，所述控制系统包括APS PLC(1)、提升机PLC(2)、干熄焦PLC(3)、电机车PLC(4)、地面蓝牙式无线模块(5)、车载蓝牙式无线模块(6)、电机车码盘定位(7)、电机车对位接近开关(8)、APS油缸夹接近开关(9)以及松开接近开关(10)，所述电机车PLC(4)采集电机车码盘定位地址(7)、电机车对位接近开关(8)确定地址，通过车载蓝牙式无线模块(6)连通地面蓝牙式无线模块(5)，进而和干熄焦PLC(3)进行信息交换,干熄焦PLC(3)连通提升机PLC(2)和APSPLC(1)进行信息交换逻辑控制，APS PLC(1)接收APS油缸夹紧接近开关(9)、放松接近开关(10)信息，从而完成电机车到位、APS油缸夹紧电机车罐车、提升机提升动作一套干熄焦动作控制。

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制系统，具体涉及一种干熄焦APS基于蓝牙式无线模块控制系统，属于焦炉干熄焦APS电气控制技术领域。

背景技术

干熄焦APS(Area Position System)定位装置是干熄焦系统中的一部分，采用双油缸对夹电机车上部的挡块来确保电机车在干熄焦提升机井架下的准确对位，便于进行后续的安全提升作业。电机车夹紧完成由干熄焦APS反馈车辆APS油缸夹紧，电机车接到APS夹紧指令后进行干熄焦提升机提升命令动作，提升机接到命令后进行提升，提升焦罐至待机位后干熄焦发送APS打开指令，APS油缸松开到位，反馈油缸放松到位给电机车。电机车进行下一炉碳化室结焦作业。干熄焦APS定位装置是生产的首要环节，APS装置能否正常运行制约着干熄焦系统的正常生产。APS定位装置控制方式采用的磁开关方式，磁开关现场使用的时常发生由于磁性未消失造成信号误触发，进而造成APS装置被撞的事故的发生，对生产顺利进行造成很大影响。因此，解决干熄焦APS控制装置中磁开关误触发故障的问题是十分必要的。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种干熄焦APS基于蓝牙式无线模块控制系统，通过采用本发明的干熄焦APS蓝牙式无线模块电气控制系统，可直接消除磁开关控制方式下的异常触发造成碰撞的安全隐患。干熄焦APS控制的点到点应用以及多个分布式I/O设备，蓝牙式无线模块解决方案可以成为磁开关非接触控制、远距离敷设线路的替代解决方案。电气回路更加简化，省去了敷设导管、埋沟或铺设桥架电缆，并能有效消除外部磁开关的影响，便于系统维护以及降低成本，有效杜绝干熄焦APS电控系统造成的异常动作相撞事故的发生。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种干熄焦APS基于蓝牙式无线模块控制系统，所述控制系统包括APS PLC(1)、提升机PLC(2)、干熄焦PLC(3)、电机车PLC(4)、地面蓝牙式无线模块(5)(下简述地面模块5)、车载蓝牙式无线模块(6)(下简述车载模块6)、电机车码盘定位(7)、电机车对位接近开关(8)、APS油缸夹紧接近开关(9)以及放松接近开关(10)，所述电机车PLC(4)采集电机车码盘定位地址(7)、电机车对位接近开关(8)确定地址，通过车载蓝牙式无线模块(6)连通地面蓝牙式无线模块(5)，进而和干熄焦PLC(3)进行信息交换,干熄焦PLC(3)连通提升机PLC(2)和APSPLC(1)进行信息交换逻辑控制，APS PLC(1)接收APS油缸夹紧接近开关(9)、放松接近开关(10)信息，从而完成电机车到位、APS油缸夹紧电机车罐车、提升机提升动作一套干熄焦动作控制。其中地面模块5和车载模块6为了电路安全做了电气继电器隔离，电气隔离在后续进行介绍。

作为本发明的一种改进，所述地面模块5和车载模块6为了电路安全做了电气继电器隔离，地面模块5和车载模块6分别采用800-600MM户外电气箱，其电源回路一致。具体继电器隔离控制电路电气箱电源控制见下图2所示：电源进线L、N通过开关QF供给SITOP(AC220V-DC24V电源)，直流24V输出进行电源分路，其中QF1为无线模块电源，QF2为蓝牙式无线模块输入电源，QF3为蓝牙式无线模块输出电源。

作为本发明的一种改进，所述地面模块(5)和干熄焦PLC(4)之间通过继电回路进行隔离控制，具体线路控制见下图3所示：地面模块(5)电源接线为MASTER端子1.1/2.1、1.2/2.2接3L+,1.3/2.3接0V,1.4/2.4屏蔽接地，给模块提供24V电源供电，干熄焦PLC(3)输出控制夹紧继电器KA1、放松继电器KA2、待机位继电器KA3,夹紧继电器KA1辅助触点KA1接入地面模块DI16/1端子1.1，进而实现干熄焦PLC3输出夹紧信号在地面模块(5)上部I16/1端子1.1触发，同样放松到位信号、提升机待机位信号也是通过同样的路径分别传送到I16/1端子1.2和I16/1端子1.3端子上。

作为本发明的一种改进，所述地面蓝牙式无线模块(5)上部的I16/1和车载模块6上部D016/1是通过蓝牙式无线一对一进行控制，见图4所示为车载模块6继电器隔离控制电气箱。由地面模块5上部的DI16/1上部1.1点接收到夹紧信号KA1后，通过蓝牙式无线一对一触发车载模块6上部D016/1上部1.1点得电，进而吸合车载继电控制箱中SKA1继电器，SKA1中间辅助点SKA1把夹紧信号反馈给电机车PLC4,实现APS夹紧信号由APS--干熄焦--电机车的传输交互控制。同样干熄焦PLC3输出的放松信号、提升机待机位信号同样由上述路径进行传送。解决常规控制一对二(一个干熄焦系统对应电机车拖的两部焦罐运载车回路复杂、逻辑复杂问题。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，1)该技术方案能够克服限位信号存在的磁开关故障。无线IO方式控制信号常有得电的可能性为零，其故障一般为通信中断造成信号丢失，这样可以避免设备异常触发造成的事故发生；2)该方案中，成本可以明显改善，一组无线IO的站点通过查询在8000元左右，其使用周期和稳定性大大增加，对于每年干熄焦APS交互控制进行更换20组受信器，单价：1800元/个、发信器单价：3432.88元/个的磁开关来比较，每年节省的备件成本很可观，预计会达到10万元以上；3)减少了电机车焦罐车上部的布线，2组焦罐可以减少6组长距离磁开关信号线以及中间航空跨接箱；4)采用蓝牙式无线方式，可以实施长距离空间交互，在50米距离时电机车能够掌握干熄焦APS是或在打开位置，待机位是或在位置，可以提前做判断，防止事故发生；5)无线模块为免维护、免编程方式，检修方便，普通电工在3分钟内即可更换，相比磁开关在线更换方式，大大降低了检修人员劳动强度，节省了检修时间。6)蓝牙式无线技术是焦炉向着智能化，全自动化发展的方向，对于焦化厂干熄焦智能化水平的提升有更多的选择

附图说明

图1干熄焦APS蓝牙式无线模块控制系统组成图；

图2蓝牙式无线模块继电控制箱电源配电图；

图3地面蓝牙式无线模块继电控制箱原理图；

图4车载蓝牙式无线模块继电控制箱原理图；

图中：1-APS PLC；2-提升机PLC；3-干熄焦PLC；4-电机车PLC；5-地面蓝牙式无线模块；6-车载蓝牙式无线模块；7-电机车码盘地址；8-电机车对位接近开关；9-APS夹紧接近开关；10-APS放松到位接近开关。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1，一种干熄焦APS基于蓝牙式无线模块控制系统，所述控制系统包括APS PLC(1)、提升机PLC(2)、干熄焦PLC(3)、电机车PLC(4)、地面蓝牙式无线模块(5)(下简述地面模块5)、车载蓝牙式无线模块(6)(下简述车载模块6)、电机车码盘定位(7)、电机车对位接近开关(8)、APS油缸夹紧接近开关(9)以及放松接近开关(10)，所述电机车PLC(4)采集电机车码盘定位地址(7)、电机车对位接近开关(8)确定地址，通过车载蓝牙式无线模块(6)连通地面蓝牙式无线模块(5)，进而和干熄焦PLC(3)进行信息交换,干熄焦PLC(3)连通提升机PLC(2)和APSPLC(1)进行信息交换逻辑控制，APS PLC(1)接收APS油缸夹紧接近开关(9)、放松接近开关(10)信息，从而完成电机车到位、APS油缸夹紧电机车罐车、提升机提升动作一套干熄焦动作控制。其中地面模块5和车载模块6为了电路安全做了电气继电器隔离，电气隔离在后续进行介绍，所述地面模块5和车载模块6为了电路安全做了电气继电器隔离，地面模块5和车载模块6分别采用800-600MM户外电气箱，其电源回路一致。具体继电器隔离控制电路电气箱电源控制见下图2所示：电源进线L、N通过开关QF供给SITOP(AC220V-DC24V电源)，直流24V输出进行电源分路，其中QF1为无线模块电源，QF2为蓝牙式无线模块输入电源，QF3为蓝牙式无线模块输出电源。

所述地面模块(5)和干熄焦PLC(4)之间通过继电回路进行隔离控制，具体线路控制见下图3所示：地面模块(5)电源接线为MASTER端子1.1/2.1、1.2/2.2接3L+,1.3/2.3接0V,1.4/2.4屏蔽接地，给模块提供24V电源供电，干熄焦PLC(3)输出控制夹紧继电器KA1、放松继电器KA2、待机位继电器KA3,夹紧继电器KA1辅助触点KA1接入地面模块DI16/1端子1.1，进而实现干熄焦PLC3输出夹紧信号在地面模块(5)上部I16/1端子1.1触发，同样放松到位信号、提升机待机位信号也是通过同样的路径分别传送到I16/1端子1.2和I16/1端子1.3端子上，所述地面蓝牙式无线模块(5)上部的I16/1和车载模块6上部D016/1是通过蓝牙式无线一对一进行控制，见图4所示为车载模块6继电器隔离控制电气箱。由地面模块5上部的DI16/1上部1.1点接收到夹紧信号KA1后，通过蓝牙式无线一对一触发车载模块6上部D016/1上部1.1点得电，进而吸合车载继电控制箱中SKA1继电器，SKA1中间辅助点SKA1把夹紧信号反馈给电机车PLC4,实现APS夹紧信号由APS--干熄焦--电机车的传输交互控制。同样干熄焦PLC3输出的放松信号、提升机待机位信号同样由上述路径进行传送。

具体实施例：本例依据梅钢焦炉的干熄焦APS系统进行技术改造。结合图1在电机车上部安装菲尼克斯型号ILB BT ADIO MUX及中转继电器控制箱，在地面安装配对使用的菲尼克斯型号ILB BT ADIO MUX及中转继电器控制箱，配对使用的蓝牙式无线模块ILB BTADIO MUX无需编程，可以直接使用。放弃干熄焦APS非接触磁开关式控制方式。电机车PLC采集车辆和APS对位的码盘地址数据以及APS定位的接近开关信号，完成地址对位的冗余信号，确保定位位置的安全。此信号作为车载无线蓝牙式无线模块的输出信号，也既是干熄焦PLC输入信号。同样APS部位现场已有的采集信号APS油缸夹紧信号、APS放松到位信号作为地面蓝牙式无线模块的输出信号，也既是电机车PLC输入信号。信号采集完成结合图2实施完成电机车PLC和车载无线模块的继电连接控制，实施完成干熄焦PLC和地面无线模块的继电连接控制，搭建完成蓝牙式无线通信的硬件设备组成。通过干熄焦APS动作过程逻辑通过无线功能进行交互联动作业。这样实施完成后直接减少了电机车焦罐车部位的线缆布线，摒弃了磁开关控制，可以避免由于焦罐部位的高温红焦对线路、磁开关的影响。并且彻底的消除了磁开关由于磁性未消失引起的误触发造成的APS系统相撞事故。

工作过程：参照图1—图3，下边进行干熄焦asp蓝牙式无线模块控制系统说明：见下图1所示，电机车PLC4走行至APS井架处采集码盘地址7以及对位接近开关8对位位置信号，通过双位置逻辑确认电机车、APS对位正确。电机车PLC4逻辑判断对位正确后发送APS夹紧指令，并把此信号通过控制车载模块6无线点对点传送给地面模块5，地面模块5把信号反馈给干熄焦PLC3，干熄焦PLC3接收到夹紧指令后触发控制APS PLC1输出asp油缸夹紧动作，APS油缸进行夹紧作业。油缸夹紧完成，夹紧接近开关9得到信号后反馈给干熄焦PLC3油缸已夹紧，干熄焦PLC3随后通过地面模块5无线点对点通信发送电机车PLC4，电机车PLC4接到APS夹紧信号9后逻辑输出提升机提升动作指令。提升动作指令通过车载模块6点对点无线通信发送给干熄焦PLC3,干熄焦PLC3控制把提升命令发送给提升机PLC2，提升机PLC2接收到提升指令后进行提升动作。提升机提升至待机位位置后反馈提升待机位信号11给干熄焦PLC3，干熄焦PLC3接收到待机信号11逻辑判断输出控制APSPLC1松开油缸动作命令，油缸松开接近开关10检测到打开位置后反馈此信号给干熄焦PLC3，干熄焦PLC3把油缸放松到位信号10通过地面模块5无线点对点发送给车载模块6，车载模块6把放松到位信号10反馈为电机车PLC4，电机车PLC4判断此次焦罐提升动作结束进行下一步动作。此次采用蓝牙式无线模块控制的APS-提升动作结束.

上述流程为干熄焦PLC3向电机车PLC4蓝牙式无线输送的路径。同样电机车PLC4向干熄焦PLC3的传输路径原理一样，区别在于，车载模块6上部DI16/1作为了接收电机车PLC4的信号后，通过蓝牙式无线发送给地面模块6上部的DO16/1进行触发，地面模块6上部的DO16/1得电控制地面继电控制箱中SKA1-SKA3。车载模块6继电控制中SKA1-SKA3分别对应电机车对位信号、提升动作指令、APS夹紧指令。图3中地面模块5继电器控制箱和图4中车载模块继电器控制箱中信号是通过蓝牙式一对一进行发送和接收的，其电机车--干熄焦--APS--提升机动作的先后逻辑已在图1中进行了说明。

本发明干熄焦APS蓝牙式无线控制系统和干熄焦APS磁开关控制系统可以组成冗余方式运行，发挥设备最大效果稳定生产安全。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。