CN201335682Y - 矿热电炉电极长度压放量测量系统 - Google Patents
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Abstract
一种矿热电炉电极长度压放量测量系统，包括依次连接的长度测量的传感器、脉冲计数和辨向电路、测量装置和显示装置。进一步地，还包括靠轮和机械变速机构，所述长度测量的传感器为光电编码器，所述靠轮与光电编码器通过所述机械变速机构同轴连接。进一步地，在所述长度测量的传感器和脉冲计数和辨向电路之间还连接有长线传输电路。进一步地，所述长线传输电路包括通过双绞线连接的发送器和接收器，所述发送器的输入端与所述光电编码器的输出端相连接。在靠近发送器和接收器的所述双绞线上设有终端匹配电阻R1～R4。本实用新型能实时测量电极下放量的长度，并且远距离传输信号，并能实时计算和显示下放的长度，具有测量精度高的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于矿热电炉电极长度压放量测量的技术领域，特别涉及矿热电炉电极长度压放量测量系统。
背景技术
目前，矿热电炉电极长度压放的动作是通过液压机构、上下抱闸及升降油缸完成。在电极压放的过程中，通过观察刻在电极外壳上的刻度的变化来得知压放的长度，由于这种方法原始，所以取得的数据有较大的误差，不能适应自动化生产对数据采集的要求。
实用新型内容
为解决现有矿热电炉电极压放量长度测量的缺陷，本实用新型提供一种矿热电炉电极长度压放量测量系统。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种矿热电炉电极长度压放量测量系统，包括依次连接的长度测量的传感器、脉冲计数和辨向电路、测量装置和显示装置。
进一步地，还包括靠轮和机械变速机构，所述长度测量的传感器为光电编码器，所述靠轮与光电编码器通过所述机械变速机构同轴连接。
进一步地，所述机械变速机构的速变为1∶1。
进一步地，在所述长度测量的传感器和脉冲计数和辨向电路之间还连接有长线传输电路。
进一步地，所述长线传输电路包括通过双绞线连接的发送器和接收器，所述发送器的输入端与所述光电编码器的输出端相连接。
进一步地，在靠近发送器和接收器的所述双绞线上设有终端匹配电阻R1～R4。
本实用新型的有益效果是：能实时测量电极下放量的长度，并且远距离传输信号，并能实时计算和显示下放的长度，具有测量精度高、实时的优点。
附图说明
图1为本实用新型矿热电炉电极长度压放量测量系统实施例结构示意图。
图2为本实用新型矿热电炉电极长度压放量测量系统实施例中使用的8线光电编码器。
图3为8线光电编码器所产生的脉冲波形。
图4为本实用新型实施例中的长线传输电路。
图5为本实用新型实施例中的外部脉冲计数和辨向电路。
图6为工作梯形图。
图7为显示梯形图。
具体实施方式
如图1所示，一种矿热电炉电极长度压放量测量系统，包括依次连接的长度测量的传感器、脉冲计数和辨向电路、测量装置和显示装置。所述长度测量的传感器输出长度测量的脉冲信号，所述脉冲计数和辨向电路对该脉冲信号进行脉冲计数和辨向，辨向指辨别电极压放或倒放等情况，经过所述经测量装置的计算，在显示器上显示长度。
进一步地，还包括靠轮和机械变速机构，所述长度测量的传感器为光电编码器，所述靠轮与光电编码器通过所述机械变速机构同轴连接。
其中，所述光电编码器用来测量旋转设备的位置。它的结构是：在码盘的一侧放置光源，另一侧则是光电接受器，当编码器盘随旋转机械旋转时，在光电接受器上分别产生A相(由内圈产生)和B相(由外圈产生)脉冲波，A、B两相的相位差为90°。根据A相和B相脉冲波的位置和时间信号，就能辨别旋转方向、速度。图2为8线光电编码器，图3为8线光电编码器所产生的脉冲波形。当编码器顺时针转动时，B相脉冲的前沿超前于A相，逆时针旋转时，A相超前于B相。
安装时，所述靠轮紧密接触于电极的抱闸上，当电极下放时，电极压放的直线位移通过所述靠轮转变为圆周运动，通过机械变速机构带动所述光电编码器转动，由所述光电编码器转变为脉冲信号，该脉冲信号通过所述脉冲信号的长线传输电路长距离传送至所述测量装置。如果设计机械变速机构的速变为1∶1，靠轮的直径为D(周长为πD)，光电编码器每周脉冲数为P，则脉冲当量为3.14D/P。例如：D＝200mm，P＝1000，脉冲当量为3.14D/P＝3.14×200/1000＝0.628mm/P，即每个脉冲表示0.628mm压放量。
光电编码器输出的脉冲要经长距离的传输到测量装置。远距离传输会造成信号衰减，跳变边沿陡度变差，并引入干扰。因此，在所述长度测量的传感器和脉冲计数和辨向电路之间还连接有脉冲信号的长线传输电路。
如图4所示，所述长线传输电路包括通过双绞线连接的发送器和接收器，所述发送器的输入端与所述光电编码器的输出端相连接。所述光电编码器的输出端的TTL电平信号V1输入到发送器MC75110L变为差分信号，用双绞线传送到接收器MC75107L，并变为单端TTL电平信号V2。进一步地，在靠近发送器和接收器的所述双绞线上设有终端匹配电阻R1～R4，该终端匹配电阻R1～R4用于消除长线传输反射波。
由于电极压放有正常压放和事故倒放等情况，显示装置应能正确地计数和辨向。本实施例中，所述脉冲计数和辨向电路如图5所示。由于在压放时，下放速度比较慢，所述光电编码器产生脉冲的上升沿时间和下降沿时间自然就比较慢，用4个斯密特触发器74HC14可以避免在数字电路中因较长的上升和下降时间而产生振荡。由RC电路和异或门74HC86构成的单稳态触发器可以在每个脉冲的边沿处产生一个脉冲。ASHOT、BSHOT分别作为B相和A相的时钟。输出信号COUNT为增量计数，DIR为辨向指示，DIR＝0表示压放，DIR＝1表示倒放。
其中，测量装置和显示装置可以采用可编程控制器(PLC)或单片机。本实施例中采用三菱的FX2N系列的PLC组成的测量装置和显示装置，并且采用高速计数器。FX2NPLC设有C235～C255共21个高速计数器，它们共享同一个机箱输入口上的6个高速计数器输入端口(X0～X5)，由于使用某个高速计数器时可能要同时使用多个输入端，所以在实际中最多只能有六个高速计数器可以同时使用。它们有四种计数方式：1相无启动/复位端子、1相带启动/复位端子、1相2计数输入型、2相2计数输入型。图6为1相无启动/复位高速计数器工作梯形图。
计数器使用C235，来自于外部译码电路COUNT接到输入端X0。X012为启动信号，可来自电极压放系统联络信号。X011为计数复位信号。计数器设定值根据下放的长度决定。假定常数K＝100，由脉冲当量0.628mm/r可知，下放量至100脉冲时，下放的长度为62.8mm，且当计数值等于设定值时，则C235的触点动作并保持，此触点可作用于电极压放系统控制连锁信号。
若只用于监控电极压放量，那么计数器C235的设定值可设得大一些，比如K＝1000。利用图7的显示梯形图就可以进行监控显示了。
寄存器D0中存放压放量的二进制实际值(C235当前脉冲数值×0.628)，该二进制实际值经BCD指令转换成BCD码送到输出端口。输出端口外接具有BCD-7段译码器的LED七段数码管来显示长度。但显示4位十进制数要用16个输出端口。
关于脉冲计数和辨向电路中的辨向指示DIR的输出，可经输入点送入PLC的一辅助继电器中，通过对辅助继电器的0、1判定，确定是压放还是倒放。
Claims (6)
1、一种矿热电炉电极长度压放量测量系统，其特征在于包括：依次连接的长度测量的传感器、脉冲计数和辨向电路、测量装置和显示装置。
2、根据权利要求1所述的矿热电炉电极长度压放量测量系统，其特征在于：还包括靠轮和机械变速机构，所述长度测量的传感器为光电编码器，所述靠轮与光电编码器通过所述机械变速机构同轴连接。
3、根据权利要求1或2所述的矿热电炉电极长度压放量测量系统，其特征在于：所述机械变速机构的速变为1∶1。
4、根据权利要求1或2所述的矿热电炉电极长度压放量测量系统，其特征在于：在所述长度测量的传感器和脉冲计数和辨向电路之间还连接有长线传输电路。
5、根据权利要求4所述的矿热电炉电极长度压放量测量系统，其特征在于：所述长线传输电路包括通过双绞线连接的发送器和接收器，所述发送器的输入端与所述光电编码器的输出端相连接。
6、根据权利要求5所述的矿热电炉电极长度压放量测量系统，其特征在于：在靠近发送器和接收器的所述双绞线上设有终端匹配电阻R1～R4。
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| CN107003069A (zh) * | 2014-11-25 | 2017-08-01 | 康宁股份有限公司 | 对熔化炉中的电极长度的测量 |
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