JPH09151911A - 高炉炉頂油圧設備用電磁弁の異常検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高炉炉頂の油圧設備の電磁弁の故障を確実か
つ迅速に検出する。 【解決手段】 作動指令出力３１を取出し、第１オンデ
ィレータイマ５１で時間を調整し、第４または第５ＡＮ
Ｄ回路４４，４５に、保持用電流検出リレー３２または
作動用電流検出リレー３３からの出力を反転させて入力
しする。いずれかのコイルの励磁電流が所定量に達して
いないときには、保持用コイル断線出力３７または作動
用コイル断線出力３８から、警報を発生させる。励磁電
流が検出されても、供給圧力検出器３５による検出圧力
が所定値に達していなければ、電磁弁のスプール切換不
良と判断する。保持用電磁弁に対しては、供給側と排出
側との両方で所定値に達する油圧が検出されるときに、
保持用スプール切換不良出力４０から警報を発生させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の炉頂に設け
られる油圧設備において、多く用いられている電磁弁の
コイルの焼損などによる断線や、スプールの切換不良な
どに起因する異常状態を検出するための高炉炉頂油圧設
備用電磁弁の異常検出方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、高炉の炉頂には原料装入のた
めの設備が設けられている。図８は、ベルレス装入装置
の概略的な構成を示す。高炉１の上部の炉口２の上方に
は炉頂３が形成され、装入コンベア４によって原料が搬
入される。原料は鉄鉱石として、焼結鉱やペレットの形
で搬送され、還元材としてはコークスが搬送される。装
入コンベア４の代わりに、スキップカーで搬送する方式
もある。装入コンベア４によって搬送された原料は上部
ホッパ５に一旦貯えられ、下部ホッパ６に落とされる。
下部ホッパ６からは、分配シュート７を介して炉口２内
に原料が装入される。

【０００３】装入コンベア４から供給された原料は、上
部ホッパ５に一旦貯留されてホッパ内原料８となり、さ
らに下部ホッパ６内に貯留されてホッパ内原料９となっ
た後、分配シュート７から原料流れ１０に従って落下
し、炉内原料１１として炉口２に堆積される。このよう
な原料の流れをコントロールするために、上部ホッパ５
と下部ホッパ６との間には、上部ゲート弁１２および上
部シール弁１３が設けられる。下部ホッパ６と分配シュ
ート７との間には、下部シール弁１４、フローコントロ
ール上弁１５およびフローコントロール下弁１６が設け
られる。分配シュート７は、分配シュート用駆動装置１
７によって、高炉１の中心軸線まわりの旋回と、高炉１
の中心軸線に対する傾動とを行いながら、炉口２へ原料
を装入する。

【０００４】下部ホッパ６には、均圧弁１８および排圧
弁１９がそれぞれ設けられている。高炉１の炉口２で
は、大気圧よりも高い圧力で操業が行われている。この
炉内圧と大気圧との差を調整するために、上部シール弁
１３および下部シール弁１４によって下部ホッパ６と上
部ホッパ５および炉口２との間の気密封止を行う必要が
ある。下部ホッパ６へ上部ホッパ５から原料を落とす際
には、下部シール弁１４を閉じた状態で排圧弁１９を開
き、下部ホッパ６内を大気圧に戻して、上部シール弁１
３と上部ホッパ５の上部ゲート弁１２および上部シール
弁１３を開き原料を落とす。原料が全て落ちてホッパ内
原料９として堆積すると、上部ゲート弁１２を閉じ、高
炉１の炉内圧と均圧にするために、均圧弁１８を開く。
下部ホッパ６が炉内圧と均圧になると、均圧弁１８を閉
じて下部シール弁１４を開く。フローコントロール下弁
１６およびフローコントロール上弁１５を開くとホッパ
内原料９は分配シュート７に落ちる。フローコントロー
ル上弁１５は開度調整可能で、原料の流量調整を行う。
フローコントロール下弁１６は開閉作動のみ行う。高炉
１の半径方向に原料の装入物分布を制御して、炉内のガ
ス流れを安定な状態に保って操業するために、分配シュ
ート７は任意に定められた回転数と傾動角とで旋回しな
がら、鉄鉱石とコークスとを交互に装入して層状に堆積
させる。

【０００５】以上のような高炉１の炉頂３に設けられる
設備は、炉頂油圧装置２０内の電磁弁２１の制御に基づ
いて駆動されている。電磁弁２１の制御は、システムコ
ントローラであるＰＬＣ２２から、ローカルＩ／Ｏ２
３、補助リレー盤２４、電磁弁盤２５を介して行われ
る。これらの油圧設備が故障すると、高炉１の操業に重
大な影響を及ぼすので、特に故障しやすい電磁弁２１な
どは２重に設けられて、一方が故障しても他方で操業を
継続することが可能なように構成されている。炉頂油圧
装置２０に故障が発生した場合には、ＰＬＣ２２にリア
ルタイムバス２６を介して接続される陰極線管（略称
「ＣＲＴ」）２７などの画面表示や、ボイスアナンシェ
ータなどの音声表示により、オペレータに故障を知らせ
る方法が一般的である。オペレータは、そのような表示
に基づいて、電磁弁２１の動作を予備として設けられて
いる系統に切換え、操業を継続する。工場の保全部門の
担当者は、故障の原因を追及するため、ＰＬＣ２２など
の制御装置の出力や、リレーやタクタの作動状況につい
てのチェックを行う。これらに異常がない場合は、電磁
弁２１のコイルの断線調査を行う。コイルの断線の有無
は、接続端子からコイルを取外した後、テスタを使用し
て直接導通を確認することによって行う。コイルに異常
がない場合は、次にスプールの切換不良のチェックとな
る。通常、電磁弁２１の開閉は２〜３秒程度で行われ、
電磁弁２１の出入口配管に圧力計などを設置してその動
きを目で追うとしても、確認は非常に困難である。ＣＲ
Ｔ２７の表示などは、電磁弁２１の動作と圧力との間に
タイムラグがあるので、確実にチェックすることは困難
である。

【０００６】油圧設備の故障診断に関連する先行技術
は、たとえば特開平３−２６０４０４や特開平５−１０
６６１３などに開示されている。特開平３−２６０４０
４では、油圧回路の圧力変動から故障を診断する方法が
開示されている。特開平５−１０６６１３では、サーボ
機構を備える油圧装置の動作の診断方法が開示されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、図８に
示すような高炉炉頂の油圧設備において故障が発生する
と、その原因を解明するために長時間を要し、高炉の操
業に対し、減風、減圧あるいは休風など、多大な悪影響
を及ぼす可能性がある。特に故障が生じやすい電磁弁に
ついては、 電磁弁のコイル断線を、コイル毎に電流検出リレー等
を設置し、その信号と動作指令とを組合せてチェックす
る方法があり、 スプールの切換異常に対しては、油圧配管の主要部分
に圧力検出器を設置し、常時圧力検出監視を行う方法が
ある。

【０００８】しかしながら、の方法はコイル毎に検出
器が必要となり、通常の電磁弁は複数のコイルを有する
ので回路が複雑になって多額の費用を要することにな
る。の方法はオペレータが常時圧力計を監視していな
ければならず、瞬時の圧力変化を見つけることは困難で
あるとともに、作業負荷からも問題となる。

【０００９】本発明の目的は、高炉炉頂の油圧設備に故
障等の異常が発生した場合に、異常発生箇所を確実に検
出することができ、その原因追及を容易かつ迅速に行う
ことができる高炉炉頂油圧設備用電磁弁の異常検出方法
および装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、高炉の炉頂に
設けられ、原料を貯留装入するための油圧設備に用いら
れる電磁弁の異常検出方法であって、電磁弁への作動指
令を取出し、電磁弁に流れる励磁電流を検出し、電磁弁
への作動指令があっても所定量の励磁電流が流れないと
き、電磁弁のコイルが断線状態であると判断することを
特徴とする高炉炉頂油圧設備用電磁弁の異常検出方法で
ある。本発明に従えば、電磁弁への作動指令があっても
所定量の電流が電磁弁のコイルに流れないときには、電
磁弁のコイルが断線状態であると判断する。作動指令が
発生した段階で電磁弁のコイルの断線状態を検出するこ
とができるので、迅速かつ容易に対策を実施することが
できる。

【００１１】また本発明は、高炉の炉頂に設けられ、原
料を貯留装入するための油圧設備に用いられる電磁弁の
異常検出方法であって、電磁弁への作動指令を取出し、
電磁弁に流れる励磁電流を検出し、油圧設備から排出さ
れる圧油の圧力を検出し、電磁弁への作動指令があり、
かつ所定量の励磁電流が流れ、しかるに圧油の圧力が所
定量に達していないとき、電磁弁のスプールが切換不良
であると判断することを特徴とする高炉炉頂油圧設備用
電磁弁の異常検出方法である。本発明に従えば、電磁弁
への作動指令と、電磁弁のコイルへの所定量の励磁電流
の通電とを検出しても、油圧設備から排出される圧油の
圧力が所定量に達していないときには、コイルへの通電
によって変位するはずであるスプールの切換不良である
と判断することができる。実際に電磁弁を取外したりす
る必要がなく、迅速にスプール切換不良を判断すること
ができる。

【００１２】また本発明は、高炉の炉頂に設けられ、原
料を貯留装入するための油圧設備に対し、作動と保持と
を連動して行うために組合せて用いられる電磁弁の異常
検出方法であって、作動用の電磁弁への作動指令を取出
し、作動用の電磁弁および保持用の電磁弁に流れる励磁
電流をそれぞれ検出し、油圧設備へ供給する圧油の圧力
と、油圧設備から排出される圧油の圧力とをそれぞれ検
出し、作動用の電磁弁への作動指令があり、作動用およ
び保持用の電磁弁へ所定量の励磁電流がそれぞれ流れ、
しかるに油圧設備へ供給する圧油の圧力と油圧設備から
排出される圧油の圧力とがそれぞれ所定量に達している
とき、保持用の電磁弁がスプール切換不良であると判断
することを特徴とする高炉炉頂油圧設備用電磁弁の異常
検出方法である。本発明に従えば、油圧装置の作動と保
持とを連動して行うための保持用電磁弁のスプールの切
換不良を、作動用の電磁弁への作動指令があって、作動
用および保持用の電磁弁へ所定量の励磁電流が流れてい
るとき、油圧設備へ供給する圧油と油圧設備から排出さ
れる圧油の圧力とがそれぞれ所定量に達していることに
よって、保持状態が不充分で、保持用の電磁弁のスプー
ル切換不良であると判断することができる。

【００１３】さらに本発明は、高炉の炉頂に設けられ、
原料を貯留装入するための油圧設備に対し、作動と保持
とを連動して行うために組合せて用いられる電磁弁の不
良検出装置であって、作動用の電磁弁への作動指令を取
出す指令取出手段と、作動用の電磁弁への励磁電流を検
出する作動用電流検出手段と、保持用の電磁弁への励磁
電流を検出する保持用電流検出手段と、油圧設備に供給
される圧油の圧力を検出する供給圧力検出手段と、油圧
設備から排出される圧油の圧力を検出する排出圧力検出
手段と、指令取出手段と作動用電流検出手段および保持
用電流検出手段とからの出力に応答し、作動指令があっ
ても所定量の励磁電流が作動用の電磁弁または保持用の
電磁弁に流れないとき、作動用の電磁弁または保持用の
電磁弁のコイルがそれぞれ断線状態であると判断する断
線異常検出手段と、指令取出手段、作動用電流検出手
段、保持用電流検出手段、供給圧力検出手段および排出
圧力検出手段からの出力に応答し、作動指令があり、作
動用の電磁弁および保持用の電磁弁にそれぞれ所定量の
励磁電流が流れても、油圧設備から排出される圧油の圧
力が所定量に達しないとき、または油圧設備へ供給する
圧油の圧力および油圧設備から排出される圧油の圧力が
それぞれ所定量に達しているとき、作動用の電磁弁また
は保持用の電磁弁のスプールがそれぞれ切換不良である
と判断するスプール異常検出手段とを含むことを特徴と
する高炉炉頂油圧設備用電磁弁の異常検出装置である。
本発明に従えば、指令取出手段によって作動用の電磁弁
への作動指令が検出され、作動用電流検出手段または保
持用電流検出手段によって、いずれかの電磁弁に所定量
の励磁電流が流れていないと判断されるときには、断線
異常検出手段によって作動用または保持用の電磁弁のコ
イルが断線状態であると判断される。作動指令があり、
作動用の電磁弁および保持用の電磁弁にそれぞれ所定量
の励磁電流が流れているときに、油圧設備の排出側の圧
力が所定量に達していないとき、または油圧設備へ供給
する圧油の圧力および油圧設備から排出される圧油の圧
力がそれぞれ所定量に達しているときには、作動用の電
磁弁または保持用の電磁弁のスプールがそれぞれ切換不
良であるとスプール異常検出手段によって判断される。
コイルの断線やスプールの切換不良を電磁弁を取外さな
いでも容易かつ確実に検出することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
して、異常検出装置３０の論理的構成を示す。このよう
な構成は、シーケンスコントローラやコンピュータによ
って実現される。作動指令出力３１は、ＰＬＣなどの油
圧設備の制御装置から、異常検出の対象となるシリンダ
などへの作動用指令信号として入力される。保持用電流
検出リレー３２および作動用電流検出リレー３３は、後
述する保持用電磁弁および作動用電磁弁のコイルに流れ
る励磁電流を検出する。作動用油圧検出器３４と供給圧
力検出器３５と排出圧力検出器３６とは、後述する作動
用圧油ラインとシリンダの両側とにそれぞれ設けられ
る。異常検出装置３０の出力側には、保持用コイル断線
出力３７、作動用コイル断線出力３８、作動用スプール
切換不良出力３９および保持用スプール切換不良出力４
０が設けられている。保持用電流検出リレー３２および
作動用電流検出リレー３３の出力は、第１ＡＮＤ回路４
１にそれぞれ入力される。第１ＡＮＤ回路４１の出力
と、作動指令出力３１と、作動用油圧検出器３４の出力
とは、第２ＡＮＤ回路４２にそれぞれ入力される。第２
ＡＮＤ回路４２の出力は、供給圧力検出器３５の出力と
ともに、第３ＡＮＤ回路４３にそれぞれ入力される。保
持用電流検出リレー３２の出力は、反転されて第４ＡＮ
Ｄ回路４４に入力される。作動用電流検出リレー３３の
出力は、反転されて第５ＡＮＤ回路４５に入力される。
供給圧力検出器３５の出力は、反転されて第６ＡＮＤ回
路４６に入力される。排出圧力検出器３６の出力は、第
７ＡＮＤ回路４７に入力される。作動指令出力３１は、
第１オンディレータイマ５１を介して第４ＡＮＤ回路４
４および第５ＡＮＤ回路４５に入力される。第２ＡＮＤ
回路４２の出力は、第２オンディレータイマ５２を介し
て第６ＡＮＤ回路４６に入力される。第３ＡＮＤ回路４
３の出力は、第３オンディレータイマ５３を介して第７
ＡＮＤ回路４７に入力される。第４ＡＮＤ回路４４、第
５ＡＮＤ回路４５、第６ＡＮＤ回路４６および第７ＡＮ
Ｄ回路４７の出力は、第１メモリ５４、第２メモリ５
５、第３メモリ５６および第４メモリ５７にそれぞれ入
力される。第１メモリ５４、第２メモリ５５、第３メモ
リ５６および第４メモリ５７には、リセットスイッチ５
８からの出力がそれぞれ共通に接続されている。

【００１５】図２は、図１の異常検出装置３０による異
常検出の対象の一例として、炉頂油圧設備のうちの下部
シール弁駆動用の下部シール弁用シリンダ５９を開閉制
御する下部シール弁用油圧回路６０の概略的な構成を示
す。他の油圧設備にも同様な異常検出のための構成が組
み込まれている。いずれも、原理は同一であるので、下
部シール弁に関連する構成を代表例として説明する。

【００１６】下部シール弁用シリンダ５９は、作動用電
磁弁６１および保持用電磁弁６２の出力側に、パイロッ
トチェック弁６３，６４；６５，６６をそれぞれ介して
接続される。下部シール弁を閉じる側には、パイロット
チェック弁６３，６５を介して作動用電磁弁６１および
保持用電磁弁６２のＡポートがそれぞれ接続されるとと
もに、リリーフ弁６７も接続されている。下部シール弁
を開く側には、パイロットチェック弁６４，６６を介し
て作動用電磁弁６１および保持用電磁弁６２のＢポート
がそれぞれ接続されるとともに、リリーフ弁６８も接続
されている。これらの油圧機器は、主回路を構成する。
下部シール弁用シリンダ５９に供給される圧油の流量
は、絞り弁７０によって調整される。予備回路として、
作動用電磁弁７１、保持用電磁弁７２、パイロットチェ
ック弁７３，７４；７５，７６、およびリリーフ弁７
７，７８が主回路にそれぞれ対応して設けられている。
このように、下部シール弁用油圧回路６０はユニット化
されており、通常は主回路が動作し、異常が検出される
と予備回路に切換えられる。

【００１７】作動用電磁弁６１，７１は、ソレノイドコ
イルとしてａコイルおよびｂコイルを含む電磁パイロッ
ト型の３位置切換弁であり、中立位置ではＰポートブロ
ックとなる。ｂコイルを励磁すると下部シール弁用シリ
ンダ５９は開方向に駆動され、ａコイルを励磁すると下
部シール弁用シリンダ５９は閉方向に駆動される。Ｐポ
ートには作動用圧油ライン８０から低圧大流量の圧油が
供給される。保持用電磁弁６２，７２は、２位置切換弁
であり、ａコイルを励磁したときのみ、保持用圧油ライ
ン８１からＰポートに供給される圧油をＡポートから下
部シール弁用シリンダ５９に供給する。各電磁弁のＲポ
ートからは、タンクライン８２に圧油が戻される。

【００１８】図１の供給圧力検出器３５および排出圧力
検出器３６は、下部シール弁用シリンダ５９が閉方向に
作動するときの圧油の供給側および排出側にそれぞれ設
けられる。圧力検出は、たとえば水晶振動子型圧力セン
サを使用して行う。下部シール弁は、ラックピニオン機
構を介して下部シール弁用シリンダ５９のシリンダロッ
ドと連結される。下部シール弁のシール構造は、弁座と
ゴムパッキンとの圧着によるガスシールであるため、弁
座にゴムパッキンを圧着するときの衝撃を吸収するよう
にシリンダ速度を減速し、緩やかに閉じるようにしてあ
る。また、閉保持を確実に継続するため、保持用圧油ラ
イン８１には後述するようにアキュムレータが設けられ
ている。さらに、各電磁弁は停電時に手動で操作可能で
ある。

【００１９】図３は、下部シール弁の動作と、作動用電
磁弁６１，７１および保持用電磁弁６２，７２の各コイ
ルへの励磁との関係を示す。図２の主回路と予備回路と
は、基本的に同等の動作を行うので、以下、主回路につ
いて説明する。開作動指令に従って、作動用電磁弁６１
のｂコイルを励磁すると、弁開度は閉から開の方に変化
し、リミットスイッチ（以下、「ＬＳ」と略称する。）
が開状態を検知すると励磁は停止する。閉作動指令に従
って、作動用電磁弁６１のａコイルを励磁すると、弁開
度は開から閉の方に変化し、ＬＳが閉状態を検知すると
励磁は停止する。保持用電磁弁６２は、この間、ｂコイ
ルを励磁し、Ｐポートブロックの状態を続けるので、出
力側の油圧は大きくならず、パイロットチェック弁６
５，６６は閉じている。閉保持の状態で、保持用電磁弁
６２のａコイルが励磁され、保持用圧油ライン８１から
の圧油がＰポートからＡポートに供給され、パイロット
チェック弁６５が開いて下部シール弁用シリンダ５９に
閉保持用の圧油が供給される。

【００２０】図４は、図２の下部シール弁用油圧回路６
０に圧油を供給するための油圧系統を簡略化して示す。
タンクライン８２からタンク８３に戻された作動油は、
低圧ポンプ８４および高圧ポンプ８５によってそれぞれ
加圧され、圧油として作動用圧油ライン８０および保持
用圧油ライン８１にそれぞれ供給される。低圧ポンプ８
４は大容量であり、作動用圧油ライン８０の油圧は図１
の作動用油圧検出器３４によって検出される。この圧力
検出にも水晶振動子型圧力センサを用いる。高圧ポンプ
８５は、低圧ポンプ８４よりも低容量であり、アキュム
レータ８６に高圧の圧油を蓄えておく。作動用圧油ライ
ン８０、保持用圧油ライン８１、およびタンクライン８
２には、コントロール上弁用油圧回路８７など、他の炉
頂油圧設備に使用する制御弁のための油圧回路が接続さ
れる。図１の異常検出装置３０では、作動用圧油ライン
８０に圧油が供給されていることが、正常な動作の前提
となる。このため、スプールの切換不良と判断するため
に、作動用油圧検出器３４が検出する圧力が正常な動作
が保証される範囲内であることを、第２ＡＮＤ回路４２
によって確認している。

【００２１】図５は、電磁弁のコイルへの励磁電流を検
出するための構成を示す。作動用電磁弁６１は、電源ラ
イン９０に、下部シール弁を開く開指令スイッチ９１お
よび閉じる閉指令スイッチ９２をそれぞれ介して接続さ
れるｂコイルとしての開コイル９３およびａコイルとし
ての閉コイル９４を含む。開指令スイッチ９１および閉
指令スイッチ９２の電源側は共通接続され、ブレーカ９
５を介して電源ライン９０から電流が流れる。この電流
が開コイル９３または閉コイル９４の励磁電流としての
所定値であるか否かを作動用電流検出リレー３３で検出
する。作動用電流検出リレー３３は、作動用電磁弁６１
のソレノイドコイル毎に設けられるのではなく、電磁弁
単位で設けられている。保持用電磁弁６２についても、
作動用電磁弁６１と同様に、開指令スイッチ１０１、閉
指令スイッチ１０２、開コイル１０３、閉コイル１０
４、およびブレーカ１０５がそれぞれ対応して設けら
れ、保持用電流検出リレー３２で励磁電流の検出を行
う。

【００２２】図６は、図１の異常検出装置３０がコンピ
ュータのプログラムに従って動作する場合のフローチャ
ートを示す。異常検出装置３０は、図６（ａ）、図６
（ｂ）および図６（ｃ）に示す動作を、作動指令毎の周
期で繰り返す。

【００２３】図６（ａ）は保持用電磁弁６２および作動
用電磁弁６１のコイルの断線状態検出のための動作を示
し、ステップａ１で下部シール弁を開く作動指令が作動
指令出力３１に取出されることによって開始される。ス
テップａ２では、第１オンディレータイマ５１が作動し
てクロックパルスのカウントが開始される。一定の時
間、たとえば数秒程度が経過すると、ステップａ３で保
持用電流検出リレー３２の出力を第４ＡＮＤ回路４４に
反転して入力し、励磁電流が検出されていないか否かを
判断する。励磁電流が検出されなければ、ステップａ４
で保持用コイル断線と判断する。保持用コイル、すなわ
ち開コイル１０３または閉コイル１０４の励磁電流が検
出されるときには、ステップａ５で作動用電流検出リレ
ー３３の出力を第５ＡＮＤ回路４５に反転して入力し、
励磁電流が検出されていないか否かを判断する。作動用
コイル、すなわち開コイル９３および閉コイル９４の励
磁電流が検出されなければ、ステップａ６で作動用コイ
ル断線と判断する。作動用コイルの励磁電流が検出され
るときにはステップａ７で１回分の動作を終了する。

【００２４】図６（ｂ）は、作動用電磁弁６１のスプー
ル切換不良検出のための動作を示し、ステップｂ１で下
部シール弁を開く作動指令が作動指令出力３１に取出さ
れることによって開始される。ステップｂ２およびステ
ップｂ３では、第１ＡＮＤ回路４１によって、保持用電
流検出リレー３２および作動用電流検出リレー３３の出
力を確認する。励磁電流が流れていることが確認されれ
ば、ステップｂ４で、第２ＡＮＤ回路４２に作動用油圧
検出器３４の出力を入力する。作動用油圧が所定範囲で
あれば、ステップｂ５で第２オンディレータイマ５２が
たとえば数秒の一定時間を計時する。一定時間経過中に
３１，３２，３３，３４がオフ状態に変わらないなら
ば、オンディレータイマ５２からはＯＮの信号が出力さ
れる。次にステップｂ６で、第６ＡＮＤ回路４６に供給
圧力検出器３５からの出力を反転して入力し、下部シー
ル弁用シリンダ５９を開方向に作動させるために供給す
る圧油の圧力が所定値に達していないか否かを判断す
る。所定値に達していないときには、ステップｂ７で作
動用電磁弁６１のスプール切換不良と判断される。ステ
ップｂ２，ｂ３，ｂ４で励磁電流または油圧が検出され
ないとき、またはステップｂ６で油圧が検出されたとき
は、ステップｂ８で１回分の動作を終了する。

【００２５】図６（ｃ）は、保持用電磁弁６２のスプー
ル切換不良検出のための動作を示し、ステップｃ１〜ｃ
４は図６（ｂ）で説明したステップｂ１〜ｂ４と同等で
ある。ステップｃ５で、第３ＡＮＤ回路４３に供給圧力
検出器３５の出力が入力され、下部シール弁用シリンダ
５９を開方向に作動させるために供給する圧油の圧力が
所定値に達しているか否かを判断する。達していれば、
ステップｃ６で、第３オンディレータイマ５３によるた
とえば数秒の一定時間経過の後、ステップｃ７で第７Ａ
ＮＤ回路４７に油圧排出圧力検出器３６の出力が入力さ
れ、下部シール弁用シリンダ５９を開方向に作動させる
際に排出される圧油の圧力が所定値に達しているか否か
を判断する。保持状態ではシリンダのピストンは一端に
押し付けられており、本来排出側には圧力は出ないはず
である。したがって排出側に圧力が出ていれば、ステッ
プｃ８で保持用電磁弁６２のスプールの切換不良である
と判断される。ステップｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５，ｃ７
で励磁電流または油圧が検出されないときは、ステップ
ｃ８で１回分の動作を終了する。

【００２６】以上で説明した、ステップａ４，ａ６，ｂ
７，ｃ８の判断結果は、図１の第１〜第４メモリ５４〜
５７にそれぞれ入力され、リセットスイッチ５８がＯＮ
になるまで記憶される。第１〜第４メモリ５４〜５７の
出力は、保持用コイル断線出力３７、作動用コイル断線
出力３８、作動用スプール切換不良出力３９および保持
用スプール切換不良出力４０としてそれぞれ導出され、
オペレータに対する警報表示となる。警報表示の解除
は、リセットスイッチ５８をＯＮに操作して行う。な
お、下部シール弁に対して、閉じる指令が行われる場合
は、供給側と排出側とが入れ替わることを除いて、同様
の動作で異常検出が可能である。

【００２７】図７は、図４のコントロール上弁用油圧回
路８７に含まれる電磁弁の作動と、コントロール上弁の
開度との関係を示す。作動用の電磁弁は、高速用および
低速用として別個に動作する。ＬＳも減速用および停止
用として別個に設けられ、減速ＬＳがＯＮになると高速
用電磁弁のみ励磁が停止し、弁開度の変化速度が小さく
なり、衝撃を避けることができる。停止ＬＳがＯＮにな
ると高速用電磁弁および低速用電磁弁の両方への励磁が
停止する。保持用電磁弁の作動状態は、図３に示す下部
シール弁の場合と同様である。このような、油圧回路の
電磁弁のコイルの断線は、作動指令の取出しと励磁電流
の検出とから、同様に判断可能である。スプールの切換
不良も、シリンダに供給される油圧または排出される油
圧を検出することによって、同様に判断可能である 。

【００２８】以上説明した油圧回路では、電磁弁のソレ
ノイドコイルに連続的に励磁電流を流す形式のものを用
いているけれども、パルス状に流す形式のものを用いて
もよい。この場合は、パルス信号をラッチすればよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高炉炉頂
の油圧設備に使用されている電磁弁のコイルが断線する
異常が発生しても、電磁弁への作動指令と励磁電流の検
出とから確実に検出することができる。異常発生箇所を
容易に知ることができるようになるので、異常の原因追
及を容易かつ迅速に行うことができる。

【００３０】また本発明によれば、電磁弁へ所定量の励
磁電流が流れていても、油圧設備から排出される圧油の
圧力が所定量に達していないことによって、スプールの
切換異常を迅速かつ確実に検出することができる。

【００３１】また本発明によれば、作動用および保持用
の電磁弁所定量の励磁電流が流れていても、油圧設備に
供給する圧油と排出される圧油との圧力がともに所定量
に達していることによって、保持用の電磁弁のスプール
切換異常を迅速かつ確実に検出することができる。

【００３２】さらに本発明によれば、高炉炉頂の油圧設
備に使用されている電磁弁のコイルの断線またはスプー
ルの切換不良を、自動的に検出することができる。電磁
弁を取外さなくても、異常が発生している電磁弁を特定
し、しかも異常発生場所がコイルかスプールかを容易に
判別して、迅速な補修が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態による異常検出装置の論
理的構成を示すブロック図である。

【図２】図１の異常検出装置３０による異常検出の対象
となる油圧回路を示す系統図である。

【図３】図２の油圧回路の動作を示すタイムチャートで
ある。

【図４】図２の油圧回路に圧油を供給する油圧系統図で
ある。

【図５】図２の油圧回路から図１の異常検出装置３０に
出力を取出すための電気回路図である。

【図６】図１の異常検出装置３０が図２の油圧回路６０
の異常を検出する動作を示すフローチャートである。

【図７】本発明の実施の形態による異常検出の対象とな
る他の電磁弁の動作を示すタイムチャートである。

【図８】従来からの炉頂油圧設備の概略的な構成を示す
簡略化したブロック図である。

【符号の説明】

３０ 異常検出装置 ３１ 作動指令出力 ３２ 保持用電流検出リレー ３３ 作動用電流検出リレー ３４ 作動用油圧検出器 ３５ 供給圧力検出器 ３６ 排出圧力検出器 ３７ 保持用コイル断線出力 ３８ 作動用コイル断線出力 ３９ 作動用スプール切換不良出力 ４０ 保持用スプール切換不良出力 ４１〜４７ ＡＮＤ回路 ５１〜５３ オンディレータイマ ５４〜５７ メモリ ５８ リセットスイッチ ５９ 下部シール弁用シリンダ ６０ 下部シール弁用油圧回路 ６１，７１ 作動用電磁弁 ６２，７２ 保持用電磁弁 ８０ 作動用圧油ライン ８１ 保持用圧油ライン ８２ タンクライン ８３ タンク ８４ 低圧ポンプ ８５ 高圧ポンプ ８６ アキュムレータ ９０ 電源ライン ９１，１０１ 開指令スイッチ ９２，１０２ 閉指令スイッチ ９３，１０３ 開コイル ９４，１０４ 閉コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若菜 芳仁 広島県呉市昭和町11番１号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 (72)発明者 松山 孝幸 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉の炉頂に設けられ、原料を貯留装入
   するための油圧設備に用いられる電磁弁の異常検出方法
   であって、 電磁弁への作動指令を取出し、 電磁弁に流れる励磁電流を検出し、 電磁弁への作動指令があっても所定量の励磁電流が流れ
   ないとき、電磁弁のコイルが断線状態であると判断する
   ことを特徴とする高炉炉頂油圧設備用電磁弁の異常検出
   方法。
2. 【請求項２】 高炉の炉頂に設けられ、原料を貯留装入
   するための油圧設備に用いられる電磁弁の異常検出方法
   であって、 電磁弁への作動指令を取出し、 電磁弁に流れる励磁電流を検出し、 油圧設備から排出される圧油の圧力を検出し、 電磁弁への作動指令があり、かつ所定量の励磁電流が流
   れ、しかるに圧油の圧力が所定量に達していないとき、
   電磁弁のスプールが切換不良であると判断することを特
   徴とする高炉炉頂油圧設備用電磁弁の異常検出方法。
3. 【請求項３】 高炉の炉頂に設けられ、原料を貯留装入
   するための油圧設備に対し、作動と保持とを連動して行
   うために組合せて用いられる電磁弁の異常検出方法であ
   って、 作動用の電磁弁への作動指令を取出し、 作動用の電磁弁および保持用の電磁弁に流れる励磁電流
   をそれぞれ検出し、 油圧設備へ供給する圧油の圧力と、油圧設備から排出さ
   れる圧油の圧力とをそれぞれ検出し、 作動用の電磁弁への作動指令があり、作動用および保持
   用の電磁弁へ所定量の励磁電流がそれぞれ流れ、しかる
   に油圧設備へ供給する圧油の圧力と油圧設備から排出さ
   れる圧油の圧力とがそれぞれ所定量に達しているとき、
   保持用の電磁弁がスプール切換不良であると判断するこ
   とを特徴とする高炉炉頂油圧設備用電磁弁の異常検出方
   法。
4. 【請求項４】 高炉の炉頂に設けられ、原料を貯留装入
   するための油圧設備に対し、作動と保持とを連動して行
   うために組合せて用いられる電磁弁の不良検出装置であ
   って、 作動用の電磁弁への作動指令を取出す指令取出手段と、 作動用の電磁弁への励磁電流を検出する作動用電流検出
   手段と、 保持用の電磁弁への励磁電流を検出する保持用電流検出
   手段と、 油圧設備に供給される圧油の圧力を検出する供給圧力検
   出手段と、 油圧設備から排出される圧油の圧力を検出する排出圧力
   検出手段と、 指令取出手段と作動用電流検出手段および保持用電流検
   出手段とからの出力に応答し、作動指令があっても所定
   量の励磁電流が作動用の電磁弁または保持用の電磁弁に
   流れないとき、作動用の電磁弁または保持用の電磁弁の
   コイルがそれぞれ断線状態であると判断する断線異常検
   出手段と、 指令取出手段、作動用電流検出手段、保持用電流検出手
   段、供給圧力検出手段および排出圧力検出手段からの出
   力に応答し、作動指令があり、作動用の電磁弁および保
   持用の電磁弁にそれぞれ所定量の励磁電流が流れても、
   油圧設備から排出される圧油の圧力が所定量に達しない
   とき、または油圧設備へ供給する圧油の圧力および油圧
   設備から排出される圧油の圧力がそれぞれ所定量に達し
   ているとき、作動用の電磁弁または保持用の電磁弁のス
   プールがそれぞれ切換不良であると判断するスプール異
   常検出手段とを含むことを特徴とする高炉炉頂油圧設備
   用電磁弁の異常検出装置。