磁致位移传感器在拦焦车上的应用

磁致位移传感器在拦焦车上的应用
作者：付正余；苏艳斌；王亚君；申凌云；陈欣





        安钢焦化厂五炼焦车间新建七米焦炉拦焦车上的取门系统、导焦栅在位置检测、速度控制方面采用了磁致伸缩位移传感器控制系统。该系统以磁致位移传感器为核心，结合计算机与plc及液压技术，实现了准确的控制和自动化程度的提高。满足了七米焦炉的工艺要求。

       总线变换仪表是数字式长度测量系统的一部分，在磁致伸缩测量位置变化原理下操作，该模块安装在标准轨道上，用来连接4个start/stop位移传感器，每个传感器通过6芯屏蔽电缆连接到模块对应的端子上，注意正负，不能接反。该模块产生启动脉冲，通过检测与来自传感器的停止脉冲的时间差来测量位置值，并且将此值传送到PROFIBUS系统。总线变换仪表的操作电压为DC24V，并且进行保护防止过电流，模块接口适合与现场总线直接相连，并按照PROFIBUS-DP规格书进行设计。协议结构符合OSI模块。这些总线模块提供诊断和监控的功能，通过图形工具向系统提供数据。模块统操作设计为智能PROFIBUS-DP从站。由PROFIBUS主站完成配置和诊断。在GSD基础上使用配置工具，整合的传感器系统操作非常简单。允许波特率范围9600bps—12mbps,自动搜索传送及快C 速的对于系统响应时间。位移传感器须与模块相连；模块需要24V DC电源连接，数据传送通过RS485标准连接到总线中；需要的终端电阻能够通过前部面板的滑动开关控制。从站地址的设置由模块前面板的组合开关完成。按照PROFIBUS标准，地址开关从3到99可选。当地址小于3时，将由总线模块自动更换为3。传感器和总线模块的状态及设备内部的状态（参数化及配置的逻辑操作）在模块的LED中显示。

     
       尽管传感器在出厂前已经校准，但根据现场实际情况还需进行零点和量程的标定，即传感器所在的液压缸的初始位置，根据工艺要求液压缸在动作过程中分几个位置区间，在指定的区间内液压缸需要加速或者减速，液压缸的终点位置等。我们以导焦栅为例，说一下其校准过程，首先我们需要对导焦栅油缸的MTS读取值进行取整和平衡值处理，以获得实际油缸行程。把拦焦车开到指定位置，打开程序，双击打开导焦栅功能,并建立在线连接以获得实时动态监控。把操作方式切换成机旁模式，放下头尾焦盘，点动导焦栅前进按钮，行程以现场实际情况为准，结合油缸的行程，通过改动功能块上的的数值，可以获得与实际要求接近的MTS当前数值。然后进入数据块DB611中，设定导焦栅的前限和 减速区等，设好后，保存并下载到PLC中。

      近期，某拦焦车在使用过程中，导焦栅油缸前密封区出现了大量的泄露，经检查发现是油缸杆出现了较大的磨损所致，须予以更换，但是该备件周期比较长，现存的备件是不带MTS的普通油缸，由于焦炉生产的紧追性和泄露可能引发的事故，需在短时间内处理这一问题。经车间和工段的现场观察和分析研究，决定用普通油缸临时代替，指导思想是：由于原程序的复杂性和准确性，我们需要稍加改动原有程序（临时性），以保证程序的衔接和整体运行：解决好DB数据块的调用问题和PLC输出比例阀的控制问题，以便以后随时恢复控制。我们根据六米焦炉的维护经验，把两个接近开关安装在导焦栅附近比较合理的位置作为其前限和后箱内的E限，控制线经继电器过渡，把T200M站内的备用输入点上，通过PROFIBUS继电器的动作信号传给导焦栅机旁操作DP网络与主站建立通信，在程序块中，把原来的前后限的输入地址替换为站上的所用的备用点的地址，根据程序的设计理念和现场试验把强制值设定, 这样就实现了导焦栅的动作控制，经生产检验，较好的满足了生产的需求。

       本系统结合PLC、工控机、HMI设备的互联计控制技术完成对油缸动作行程的检测和定位，同时实现操作的可视化和实时动态监控，而且可通过程序中的DB数据块对位置进行适时柔性调整，及时满足现场生产的要求。磁致伸缩位移传感器的应用，明显是现场的各种限位减

少了，减少了因限位故障而造成的故障点，减轻了维修人员的劳动量，相比于传统的设备操作模式和维护模式，自动化程度获得了很大的提高。







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