1 概述
高爐卷揚上料小車是活性石灰豎爐及其它工業豎爐的主要生產設備之一。廣泛用于冶金、有色行業等。卷揚上料小車在整個系統中起著至關重要的作用,該設備能否正常運行直接影響高爐爐況、產品的質量和產量。我廠石灰爐高40米，料車軌道長45米，根據石灰豎爐生產工藝要求，啟動載料小車的首斗上升按扭信號后，卷揚電機控制載料小車按低速運行。運行約10S后載料小車上升速度由低速變高速，到頂前約10S載料小車上升速度由高速變低速，載料小車到頂倒料時間約20S，到底4S后開始啟動長短皮帶下料，料滿后開始個周期過程。整個上料周期根據爐況及產量而進行調整。載料小車的運行模式由主令控制器和PLC來實現, 運行速度由變頻調速器調節。
2 控制系統的實現
2.1 控制要求
(1) 載料小車的運行模式的確定。
(2) 載料小車的運行約束條件的設定。
(3) 變頻技術對卷揚電機速度的調節。
2.2 控制方案
(1) 整個系統采用單斗載料方式，其控制過程為:當單斗下降到低部后，啟動長短皮帶，將已稱好的原料混勻倒入單斗之中，單斗在底部等待時間為:一個周期減去小車上升、下降時間，再減去小車到頂倒料時間(即T等待=T-T上升-T下降-T倒料)。其中正常一個周期約為360秒，整個上料周期可以根據爐況及產量而進行調整。我廠石灰爐生產控制中，設定小車在低部等待時間為4S。下料完畢，單斗開始上升，其運行遵循設定曲線按慢-快-慢實現礦車的上升、下降。起變速點由主令控制器控制。所以，主令控制器在控制單斗上升、下降過程中需要6個點，即上加速、上減速、上到位、下加速、下減速、下到位，同時在卷揚滾筒中心軸上還連接一個每周六個脈沖的碼盤，檢測單斗從底到頂及從頂到底之間的位置，檢測點數為130個點，PLC將130個點作為控制模擬屏上小車顯示的部位，模擬屏上有12個小車位置，并將此130個點送上位機，在上位機動態畫面上顯示小車位置。
(2) 為了確保載料小車在生產過程及調試檢修過程中準確無誤地運行，在可編程控制器(PLC)中我們必須設置以下幾個條件參數:
A 小車上升信號、小車停止信號(小車處于全復位狀態)。
B 小車機械部分無故障信號。
C 卷揚電機沒有上過卷。
D 鋼絲繩松開關未動作。

E 手動事故開關未動作(0米平臺、5米平臺、爐頂)。
F 變頻器無故障。
G 混配系統不工作。
H 小車到底等待時間到。
當小車工作時，操作盤上設有首斗上升按鈕。只有當PLC接受到條件參數都滿足，且首斗上升按鈕按下，小車才能延時上升。否則不延時(即:條件參數不滿足)，同時發出報警信號，提醒維修人員解除故障。