T/CNIA××××—××××前言本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國有色金屬標準化技術委員會（SAC/TC243）提出并歸口。本文件起草單位：江西銅業股份有限公司、云南銅業股份有限公司、銅陵有色金屬集團控股有限公司、云南馳宏鋅鍺股份有限公司。本文件主要起草人員：賀磊、熊亮、斯建華、黃堃、劉志剛、歐陽代衡。

銅冶煉轉爐智能捅風眼機技術規范1范圍本文件規定了銅冶煉轉爐智能捅風眼機的技術架構、智能控制技術要求、設備評價方面要求。本文件適用于銅冶煉行業轉爐所有類型的捅風眼機。2規范性引用文件下列文件對于本文本的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB12348工業企業工廠環境噪聲排放標準GB50150電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準JB/T1444-1995冶金設備用氣缸型式及尺寸YB/T036.16-1992冶金設備制造通用技術條件、熱處理件YB/T036.11-1992冶金設備制造通用技術條件、焊接件YB/T036.17-1992冶金設備制造通用技術條件、機械加工件YB/T036.18-1992冶金設備制造通用技術條件、裝配3術語與定義下列術語和定義適用于本文件3.1編碼技術絕對定位Absolutepositioningofcodingtechnology采用伺服電機編碼器定位功能，一側基點限位定位，在觸摸屏上可對每個風眼進行數據定位，保證風眼機能精準定位到每一個風眼的實際位置，稱之為編碼技術絕對定位。3.2智能邏輯控制Intelligentlogiccontrol利用網絡通信技術實現觸摸屏、PLC、伺服驅動器的通信，采用可編程控制器為大腦，實現平穩速度、精準定位的智能邏輯控制。3.3可視化監控Visualmonitoring利用攝像監控技術實現捅風眼運行中的安全監控功能。4智能捅風眼機技術要求4.1技術架構智能捅風眼機應集成了機架本體、生產工藝條件、驅動機構，采用現代可編程控制技術、伺服電機軸編碼器定位技術、傳感器技術、觸摸屏技術、網絡通信技術、攝像監控技術來完成生產過程中感知、執行、診斷、優化、控制。整體架構從現場端伺服電機及傳感器檢測、網絡通訊技術、特殊情況處理等三個維度，推進智能捅風眼機控制精度，實現穩定、高效的捅風眼動作，完成工藝使用需求圖1系統架構方案圖1中各層主要作用和內容如下：指令下達層作業人員根據轉爐作業要求在觸摸屏上下達操作指令，觸摸屏通過分析判斷把指令傳達至調度分配層。觸摸屏是指令傳達層的中樞，用來記錄智能捅風眼機的數據，并隨著轉爐爐體的情況，不斷修改數據。標定風眼的位置數據以及智能捅風眼機的作業邏輯，然后將數據通過交換機下發到可編程邏輯控制器中。調度分配層位于指令下達層與設備執行層之間，接受指令下達層的操作指令，實現智能捅風眼動作、對其他設備進行控制、協調的功能。同時將捅風眼的執行情況反饋給指令下達層。包括調度、車控、安全感知、設備控制及可視化監控。伺服控制器通過從可編程邏輯控制器得到的觸摸屏風眼位置數據，控制伺服電機將智能捅風眼機精準的送到指定風眼前，并將定位完成信息上傳至可編程邏輯控制器中，激活下一運行邏輯。設備執行層實現智能捅風眼的動作、捅釬深度的感知、車輛精準定位等功能。包扣智能識別人員、智能規劃路線、實現連續智能捅風眼動作。智能捅風眼機釬架后方需安裝超聲波探測器檢測裝置和返回傳感器，超聲波探測器采集氣缸行程數據信息，每次氣缸行程數據通過交換機傳遞至可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器再通過數據比對控制氣缸返回。氣缸返回后，由返回傳感器確定返回信息，并將信息通過交換機傳遞至可編程邏輯控制器。智能捅風眼機操作指令下達到觸摸屏，觸摸屏將信息發送至可編程邏輯控制器中，進行邏輯運算，并將位移信息下發至伺服驅動器中，通過伺服電機標定風眼位置；其后采用超聲波深度探測技術，來檢測和控制氣缸的伸縮行程，實現捅釬過程；最后在觸摸屏與監控器上對作業數據實時監測分析。4.2智能捅風眼機裝備要求智能捅風眼機需智能完成定位、捅打風眼，應具有安全檢測功能，捅釬連續作業能力，捅釬深度滿足工藝要求，應能適應在高溫、濃煙氣、高粉塵的環境下持久作業。a）機架加工過程，符合YB/T036.17-1992、YB/T036.16-1992、YB/T036.16-1992標準要求。b）設備裝配，符合YB/T036.18-1992標準要求。c）機架行走停車時機身晃動不應大于3mm。d）伺服電機停住時整個機架也必須在同一時間停住，不允許提前或者延后。e）在打擊過程中，機架本體必須保證不能大幅度震動或者擺動。4.3智能控制技術要求應建立可靠、安全、高效的智能捅風眼動作，符合銅冶煉實現智能化工廠建設的需求。應具備開放性和可拓展性，便于與其他系統共享、交換數據；應具備良好的信息處理能力，人機交互界面友好；智能捅風眼機應具備人工手動操作捅風眼的功能；智能捅風眼機應具備一鍵緊急停止智能捅風眼動作的功能。4.3.1系統具體要求智能捅風眼機的系統具體要求如下。a)智能捅風眼機需安裝有PLC、伺服、觸摸屏。伺服電機為捅風眼機行走提供動力來源，伺服電機上方安裝有強制冷卻的風管，方便伺服電機冷卻。伺服電機功率為4KW~5KW，伺服采用網絡型伺服，網絡類型采用以太網。b)當出現卡釬子的時，釬子不能在規定的時間退回，釬子后退限位未檢測到，系統出現報警，系統分析后開始三次拔釬操作，無法拔出則切換成手動模式。提醒操作人員進行人工處理，處理完后可以就地切換到智能作業模式。繼續執行未完工作，直至工序結束。c)觸摸屏上可以進行作業控制、數據設置、狀態監控、故障顯示。d)智能捅風眼機的定位由伺服電機編碼器確定，利用觸摸屏的標定，記錄好每一個風眼的具體坐標位置。智能作業時風眼機的移動，按該坐標位置進行絕對定位。正常情況時，風眼機每次走兩個風眼的位置。e)根據不同的作業時期，捅風眼的深度可以根據工藝需求進行設置。4.3.2定位系統要求a）智能捅風眼機依靠伺服脈沖進行定位。b）可以設置壞風眼，風眼機識別不捅釬并移動至下一個風眼，可以設置區間跳過多個風眼。4.3.3觸摸屏控制要求a）控制方式可為智能/人工/半智能控制三種。b）觸摸屏可以對控制模式進行切換，可以設置捅釬深度，風眼狀態。c）風眼機反饋作業信號、啟動成功、實際捅釬深度、故障等信號給觸摸屏。4.4智能捅風眼機特殊情況處理要求4.4.1轉爐風眼粘結物導致的卡釬情況轉爐風眼因為爐內吹煉反應劇烈程度和銅品位的不同，導致卡釬的程度也不一樣。智能捅風眼機必須具備智能拔釬與人工手動拔釬兩種功能，在卡釬程度不高的情況下由智能風眼機檢測卡釬情況然后開始三次拔釬操作，拔出釬桿；在卡釬程度高，難以拔出的情況下，則切換成人工手動模式，提醒操作人員進行人工手動拔釬。4.4.2轉爐噴爐可能導致的損毀情況轉爐存在因為搖爐操作不當與爐內反應劇烈導致的噴爐情況，智能風眼機需要具備一鍵躲避功能，當出現噴爐的情況，可以及時移動至爐體側部，避免被銅水傷害。即使被銅水燒毀智能捅風眼機上的傳感檢測裝備，因為智能捅風眼機手動作業與智能作業獨立，可以拋開損毀的傳感檢測裝備，切換為手動運行。4.4.3智能捅風眼機智能作業過程遇人情況智能捅風眼機上應裝備運行警示燈以及檢測行人裝備。操作人員在控制室內啟動智能捅風眼機時，運行警示燈必須及時響起，警示周圍行人。當在智能捅風眼機智能作業過程中，有行人接近智能捅風眼機，智能捅風眼機可以通過檢測行人設備，暫停智能作業，當行人離開，恢復智能作業。5評價要求智能捅風眼機是將智能一鍵操作取代人工操作，適應現代智能化工廠的需要；可視化的監控，操作人員在控制室就能通過視頻知曉捅風眼作業情況；高效、快