設計背景
目前，在焦爐換向過程中是PLC內(nèi)部程序按照設定順序進行動作，上下工序聯(lián)系較少，外界對交換機運行情況了解較少。當遇到驅(qū)動油缸所帶動的鏈條發(fā)生斷裂等突發(fā)情況時導致的換向失敗，焦爐地下室內(nèi)會彌漫著大量的爆炸性氣體，而此時推焦車、攔焦車如在此爐區(qū)進行作業(yè)時，遇有焦炭掉落，極易發(fā)生爆炸事故。本次特別設計一種焦爐交換機運行狀態(tài)的發(fā)訊和接收裝置。通過此裝置采集焦爐交換機各運行階段的狀態(tài)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術傳輸?shù)酵平管�、攔焦車、焦爐主控和化學品回收等上下工序，使他們實時了解焦爐交換機的運行狀態(tài)，做好安全操作的預判，減少安全事故的發(fā)生。可利用開關量采集和輸出模塊對焦爐交換機的狀態(tài)傳遞到各報警點，通過組態(tài)各報警器的語音輸出，達到通知給相關工序的員工。
設計原理
本方案根據(jù)焦爐交換機運行特性，設計一種安全有效的控制系統(tǒng)，并依據(jù)交換機系統(tǒng)的主要技術參數(shù)指標對煤氣液壓缸、廢氣液壓缸、液壓泵、蓄能器等進行安全有效的控制與調(diào)整，從而保證焦爐的安全穩(wěn)定運行。
當交換機本身及外部設備發(fā)生故障，交換機控制系統(tǒng)自動判斷交換各油缸所處位置、根據(jù)工藝自動調(diào)整各油缸位置，將其停滯在安全位置，杜絕事故的擴大。另外在焦爐的運行過程狀態(tài)交換機主控室、各個機車無法及時掌握,通過運用無線模塊技術將交換機實時運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)及時發(fā)送給各個控制點，上下工序間加強了溝通和聯(lián)系，解決了信息孤島的問題，出現(xiàn)緊急情況，可以緊急采取措施，規(guī)避風險防止事故擴大，也大大提高了員工事故狀態(tài)下的快速應急應變能力。
改造完成后的系統(tǒng)結(jié)構
利用開關量采集和輸出模塊將焦爐煤氣交換機運行狀態(tài)進行采集，并由報警器輸出如下：

1）臨近焦爐換向前30S進行預警，各機車、控制室等各接收點警報器語音播報“距離*號焦爐換向還有30S”；
2）焦爐換向過程中，各機車、控制室等各接收點警報器語音播報“*號焦爐正在換向”；
3）焦爐換向完畢，各機車、控制室各接收點警報器語音播報“正常！*號焦爐換向完畢”；
4）當焦爐換向失敗，各機車、控制室等各接收點警報器語音播報“注意*號焦爐換向失敗”，警報告知操作工按照應急預案進行處理。
本次設計采用的開關量采集模塊為DTD110HUY-T3，開關量接收模塊DTD110HUY-R6。
通過此次改造可消除了上、下工序間的信息孤島的問題，當焦爐換向期間出現(xiàn)緊急情況，可以緊急采取措施，規(guī)避風險防止事故擴大。