高炉铁口罐车计量及定位系统

技术领域

本发明涉及冶炼设备技术领域，尤其涉及一种高炉铁口罐车计量及定位系统。

背景技术

高炉出铁口下铁水轨道衡（或称铁水液位计）是高炉生产的重要设备，铁水轨道衡计量可及时反应铁水罐装载量，控制铁水罐装载的铁水液面高度（铁水体积），防止行车晃动造成铁水溢出。铁水溢出轻则损坏罐车车辆和铁路，重则造成铁路周边人员伤亡。因此保证铁水轨道衡计量的准确性也就避免设备和人员的重大损失。

同时，出铁口铁水轨道衡的有效称量段长度在设计安装之初就固定了，随着铁水罐车的更新升级，罐车的长度也发生了改变，影响铁水罐车与出铁口的对应位置。为避免铁水罐车与出铁口的错位，通常操作人员需要通过眼睛观察判断铁水罐车是否全部停到计量钢轨上，由于出铁口处有铁渣飞溅和落渣的安全隐患，操作人员无法就近精准判别铁水罐车定位情况，容易造成铁水罐车车轮停到计量钢轨外部，造成计量误差形成出铁装载溢出隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高炉铁口罐车计量及定位系统，本系统克服传统铁口罐车计量及定位的缺陷，实现辅助铁水计量数据采集，提高铁水计量的准确性，并无需操作人员观察判断铁水罐车位置，确保铁水罐车与出铁口位置匹配，杜绝铁水计量及铁水罐车位置误差导致的安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明高炉铁口罐车计量及定位系统包括铁水罐车的称台轨道、集中控制处理器、称重传感器和红外围栏，所述称重传感器成对设于所述称台轨道的两端，所述红外围栏成对设于所述称台轨道两侧并呈左、中、右对射布置，左红外围栏和右红外围栏为对称对射，中红外围栏为斜线对射，所述称重传感器采集信号输入计量仪表，计量仪表的实时称重数据经PLC控制器传输至所述集中控制处理器，所述红外围栏检测信号传输至所述集中控制处理器，所述集中控制处理器设有声光报警器、显示屏、到位指示灯、皮重确认按钮和毛重确认按钮。

进一步，所述计量仪表和显示屏经串口服务器连接以太网交换机，以太网交换机连接所述集中控制处理器。

进一步，所述红外围栏设有防护罩，防护罩内正压通空气降温，对射视窗为可更换的钢化玻璃。

进一步，所述左红外围栏和右红外围栏对射水平位置以称台轨道的轨缝为准、高度位置以铁水罐车轮轴中心为准，所述中红外围栏对射高度位置以铁水罐车车架中间钢梁高度为准。

由于本发明高炉铁口罐车计量及定位系统采用了上述技术方案，即本系统的称重传感器成对设于称台轨道的两端，红外围栏成对设于称台轨道两侧并呈左、中、右对射布置，左红外围栏和右红外围栏为对称对射，中红外围栏为斜线对射，称重传感器采集信号输入计量仪表，计量仪表的实时称重数据经PLC控制器传输至集中控制处理器，红外围栏检测信号传输至集中控制处理器，集中控制处理器设有声光报警器、显示屏、到位指示灯、皮重确认按钮和毛重确认按钮。本系统克服传统铁口罐车计量及定位的缺陷，实现辅助铁水计量数据采集，提高铁水计量的准确性，并无需操作人员观察判断铁水罐车位置，确保铁水罐车与出铁口位置匹配，杜绝铁水计量及铁水罐车位置误差导致的安全隐患。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明高炉铁口罐车计量及定位系统原理框图；

图2为本系统中称重传感器布置示意图；

图3为本系统中红外围栏布置示意图；

图4为图3的俯视图。

具体实施方式

实施例如图1至图4所示，本发明高炉铁口罐车计量及定位系统包括铁水罐车的称台轨道1、集中控制处理器2、称重传感器3和红外围栏4，所述称重传感器3成对设于所述称台轨道1的两端，所述红外围栏4成对设于所述称台轨道1两侧并呈左、中、右对射布置，左红外围栏41和右红外围栏43为对称对射，中红外围栏42为斜线对射，所述称重传感器3采集信号输入计量仪表31，计量仪表31的实时称重数据经PLC控制器32传输至所述集中控制处理器2，所述红外围栏4检测信号传输至所述集中控制处理器2，所述集中控制处理器2设有声光报警器21、显示屏22、到位指示灯23、皮重确认按钮24和毛重确认按钮25。

优选的，所述计量仪表31和显示屏22经串口服务器5连接以太网交换机6，以太网交换机6连接所述集中控制处理器2。

优选的，所述红外围栏4设有防护罩，防护罩内正压通空气降温，对射视窗为可更换的钢化玻璃。

优选的，所述左红外围栏41和右红外围栏43对射水平位置以称台轨道1的轨缝为准、高度位置以铁水罐车7轮轴中心为准，所述中红外围栏42对射高度位置以铁水罐车7车架中间钢梁71高度为准。

本系统采用称重传感器进行铁水罐重量采集，利用红外围栏进行精准定位判断，通过集中控制处理器进行计量数据采集判断，分析出有效的计量数据、设备实时状态和出铁生产逻辑过程。称重传感器将重量信号转换后输出给计量仪表，计量仪表可以显示当前实际的重量。通过PLC控制器将计量仪表的称重实时数据采集到集中控制处理器中。

目前大多仪表具串口（232/485）、以太网、DP总线、Tcpmodbus等通讯协议。本系统利用数据报文解析获得当前计量仪表的实时重量，通过485串口服务器获得计量仪表串口报文信号，通过c#汇编语言读取重量信号。

本系统精准定位采用三组红外对射围栏，通过左、中、右的安装位置定位。中间由于是出铁口的范围，环境较为恶劣，通过中间斜线和两边对称的红外对射布置，判断铁水罐车是否停车到位。每组红外围栏有发射端和接收端，二者间的红外线被遮挡的时候，接收端就会得到一个反馈信号，通过隔离光栅转换成集中控制处理器可以识别的输入信号，集中控制处理器根据三组红外围栏的源信号，通过算法输出至到位指示灯，操作室的工作人员根据到位指示灯的颜色进行操作。

由于现场环境恶劣，有高温和粉尘，所以红外围栏设有防护罩，内部采取专用的正压通空气降温，对射视窗部分采用可更换的钢化玻璃，防止铁渣灰尘堆积。

本系统作业流程如下：

1、空秤无车，重量为零，红外围栏对射无遮挡，到位指示灯为黄灯。

2、铁水罐车到位，重量为空罐加车体，左右红外围栏无遮挡，中间红外围栏被遮挡，到位指示灯为绿灯。

3、铁水罐车到位后，按皮重确认按钮，系统留皮，皮重通过显示屏显示。

4、系统留皮后可出铁，重量逐步增大。

5、出铁摆嘴摆动后，按毛重确认按钮，系统留毛，毛重通过显示屏显示，换算出净重值。

6、铁水罐车离开秤台轨道，系统重量回零，系统复位。