推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)功能優(yōu)化

于慶泉，崔金林，孫強(qiáng)，初曉旭

（鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司，遼寧 營口115007）

推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)是煉焦生產(chǎn)中最關(guān)鍵的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，用于推焦車、攔焦車與熄焦車的協(xié)調(diào)控制，避免出現(xiàn)紅焦落地事故，確保煉焦生產(chǎn)安全有序進(jìn)行。其中推焦急停功能是推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，可以在紅焦外溢時(shí)及時(shí)控制推焦桿停止動(dòng)作，最大程度地減少紅焦外溢量，降低事故損失，保證操作人員的人身安全。因此，推焦急停功能是推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的“最后一道防線”。而鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉焦部原設(shè)計(jì)推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)存在推焦急停信號(hào)優(yōu)先級(jí)偏低等設(shè)計(jì)缺陷，存在一定的安全隱患，為保證煉焦生產(chǎn)安全有序進(jìn)行，在對(duì)原聯(lián)鎖控制系統(tǒng)控制流程及缺陷分析基礎(chǔ)上，對(duì)控制系統(tǒng)程序進(jìn)行系統(tǒng)功能優(yōu)化，使推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的實(shí)用性、可靠性和智能性得到提升，從本質(zhì)上提高了系統(tǒng)的安全性能。

1 原推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制流程及缺陷

1.1 原推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制流程

推焦過程是推焦車推焦、攔焦車導(dǎo)焦、熄焦車接焦等動(dòng)作相互配合的生產(chǎn)過程，示意圖見圖1。

圖1 推焦過程示意圖

推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)要求推焦車、攔焦車以及熄焦車必須滿足以下條件，方可允許推焦車推焦桿前進(jìn)推焦：

（1）推焦車、攔焦車、熄焦車對(duì)準(zhǔn)同一炭化室中心；

（2）攔焦車導(dǎo)焦柵在前限，導(dǎo)焦柵鎖閉在前限，無推焦急停信號(hào)；

（3）熄焦車旋轉(zhuǎn)焦罐已旋轉(zhuǎn)或濕熄車廂已關(guān)閉，無推焦急停信號(hào)。

原設(shè)計(jì)推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制流程如圖2所示。聯(lián)鎖模式下，系統(tǒng)首先判斷推焦車（PC）與攔焦車（TC）、熄焦車（LC）的位置對(duì)應(yīng)關(guān)系，因?yàn)橥平管嚳赡芘c不同的攔焦車和熄焦車配合作業(yè)，所以只有在所有車輛對(duì)準(zhǔn)的炭化室號(hào)都一致時(shí)方可進(jìn)行其他條件的判斷。當(dāng)與推焦車對(duì)準(zhǔn)同一炭化室的攔焦車滿足聯(lián)鎖條件且無推焦急停信號(hào)，并且與推焦車對(duì)準(zhǔn)同一炭化室的熄焦車滿足聯(lián)鎖條件且無推焦急停信號(hào)時(shí)，推焦桿方可在推焦車司機(jī)的操作下前進(jìn);否則，即使推焦車司機(jī)發(fā)出推焦桿前進(jìn)指令，推焦桿也不會(huì)動(dòng)作。在推焦桿前進(jìn)推焦過程中，上述任一條件缺失，或者對(duì)應(yīng)的攔焦車、熄焦車司機(jī)發(fā)出推焦急停信號(hào)，推焦桿立即停止。

解鎖模式主要用于推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)本身故障或攔焦車、熄焦車個(gè)別信號(hào)故障而無法形成聯(lián)鎖推焦條件時(shí)的推焦操作。解鎖模式下，系統(tǒng)不做任何判斷，直接允許推焦，此時(shí)系統(tǒng)沒有任何聯(lián)鎖保護(hù)，即使攔焦車、熄焦車司機(jī)發(fā)出推焦急停信號(hào)，推焦桿也不會(huì)停止。

圖2 原設(shè)計(jì)推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)控制流程

1.2 原推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)存在的缺陷

經(jīng)過深入分析，推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能缺陷如下：

（1）推焦車解鎖推焦后需要手動(dòng)恢復(fù)聯(lián)鎖推焦模式。一旦操作人員忘記恢復(fù)推焦聯(lián)鎖模式，系統(tǒng)便一直處于解鎖狀態(tài)，增大了發(fā)生紅焦落地事故的風(fēng)險(xiǎn)幾率；

（2）只有正在配合生產(chǎn)的車輛發(fā)出急停信號(hào)才能控制推焦桿停止。即使備用車輛的司機(jī)較早發(fā)現(xiàn)紅焦落地事故也不能及時(shí)停止推焦動(dòng)作，不利于事故危害程度的控制；

（3）解鎖推焦時(shí)攔焦車和熄焦車的推焦急停信號(hào)無法控制推焦桿急停。一旦推焦車司機(jī)因誤操作推焦，即使攔焦車熄焦車司機(jī)及時(shí)發(fā)現(xiàn)也無法及時(shí)停止推焦動(dòng)作，不利于事故危害程度的控制。

2 推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能優(yōu)化

2.1 增加推焦聯(lián)鎖模式自復(fù)位程序

為了防止操作人員在解鎖推焦后忘記恢復(fù)聯(lián)鎖推焦模式，在控制系統(tǒng)程序中增加了推焦聯(lián)鎖模式自復(fù)位功能，如圖3中a位置所示。

圖3 推焦聯(lián)鎖模式自復(fù)位程序示意圖

當(dāng)推焦車完成推焦啟動(dòng)走行開往下一爐號(hào)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將推焦解鎖信號(hào)復(fù)位，將推焦聯(lián)鎖信號(hào)置位，確保下一爐推焦前操作模式恢復(fù)到聯(lián)鎖推焦模式。

2.2 改變推焦急停信號(hào)在控制流程中的位置

為了使備用車輛的推焦急停信號(hào)同樣可以控制推焦桿，改變推焦急停信號(hào)在推焦聯(lián)鎖控制流程中的位置。改進(jìn)后的推焦聯(lián)鎖控制流程見圖4，如圖4中a位置所示，推焦急停信號(hào)跳出作業(yè)車輛識(shí)別支路，移到判斷流程的主路徑位置，使所有車輛的推焦信號(hào)都能控制推焦桿停止，從而實(shí)現(xiàn)了備用車輛推焦急停信號(hào)控制推焦桿停止的功能。

2.3 采用“后門控制”方式提高急停信號(hào)優(yōu)先級(jí)

圖4 改進(jìn)后推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)控制流程

為了解決解鎖推焦過程中推焦急停信號(hào)無法控制推焦桿停止的問題，必須提高推焦急停信號(hào)的優(yōu)先級(jí)。但如果直接使推焦急停信號(hào)的優(yōu)先級(jí)高于推焦解鎖信號(hào)，那么當(dāng)由于某種原因?qū)е峦平辜蓖Ｐ盘?hào)一直存在時(shí)，將徹底無法推焦，造成焦?fàn)t停產(chǎn)。因此采用了一種“后門控制”的方式，能夠較好地解決這一問題。借助焦?fàn)t機(jī)車無線通訊網(wǎng)絡(luò)，將熄焦車或攔焦車發(fā)出的推焦急停信號(hào)越過中央?yún)f(xié)調(diào)控制器，直接傳輸給推焦車，推焦急停信號(hào)后門控制示意圖如圖5所示。實(shí)線表示原設(shè)計(jì)的信號(hào)傳輸路徑，虛線表示新增的信號(hào)傳輸路徑。利用推焦急停信號(hào)的上升沿信號(hào)將推焦解鎖信號(hào)復(fù)位，將推焦聯(lián)鎖信號(hào)置位，如圖3中b位置所示。此時(shí)推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的判斷流程將被拉回到聯(lián)鎖推焦判斷流程，推焦桿必然停止，如圖4中b位置所示。如果操作人員確認(rèn)熄焦車或攔焦車發(fā)出的推焦急停信號(hào)為虛假信號(hào)，各車實(shí)際位置滿足安全推焦要求，可以再次切換到解鎖推焦模式進(jìn)行推焦。這樣既提高了推焦急停信號(hào)的優(yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)了解鎖推焦情況下推焦急停信號(hào)控制推焦桿停止的功能，又避免了虛假的推焦急停信號(hào)影響生產(chǎn)時(shí)間的情況發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了智能化、柔性化的聯(lián)鎖保護(hù)功能。

2.4 取得的效果

通過上述改進(jìn)措施，實(shí)現(xiàn)了推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)功能的三項(xiàng)優(yōu)化：

圖5 推焦急停信號(hào)后門控制示意圖

（1）推焦聯(lián)鎖模式自復(fù)位功能。使推焦操作的聯(lián)鎖使用率由改進(jìn)前的80%左右提高到95%以上，避免了因操作人員忘記恢復(fù)聯(lián)鎖模式而引發(fā)紅焦落地事故的發(fā)生；

（2）使用備用車輛的推焦急停信號(hào)控制推焦桿停止的功能。使推焦桿受控范圍由原設(shè)計(jì)的2臺(tái)車（1臺(tái)攔焦車和1臺(tái)熄焦車）擴(kuò)展到全部7臺(tái)車（4臺(tái)攔焦車和3臺(tái)熄焦車），推焦桿受控范圍比例由28.6%提高到100%，避免了較大和重大紅焦落地事故的發(fā)生；

（3）解鎖推焦模式下推焦急停信號(hào)控制推焦桿停止的功能。使推焦桿受控率由原設(shè)計(jì)的聯(lián)鎖模式可控（解鎖模式不可控）擴(kuò)展到全模式可控，推焦桿受控率由50%提高到100%，形成了“想出事故都不可能”的安全生產(chǎn)環(huán)境，消除了人為紅焦落地事故發(fā)生的可能性。

上述功能的實(shí)現(xiàn)，提高了推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的實(shí)用性、可靠性和智能性，從本質(zhì)上提高了系統(tǒng)的安全性能，確保了煉焦生產(chǎn)能夠安全有序地進(jìn)行。

3 結(jié)論

推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)功能優(yōu)化是一個(gè)對(duì)已有技術(shù)消化吸收、二次創(chuàng)新的實(shí)踐過程。通過增加推焦聯(lián)鎖模式自復(fù)位程序，改變系統(tǒng)的控制流程，以及創(chuàng)造性地采用“后門控制”的方式提高推焦急停信號(hào)優(yōu)先級(jí)等方式，優(yōu)化了推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能，提升了推焦聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性和可靠性，確保了煉焦生產(chǎn)能夠安全有序地進(jìn)行。