(57)【特許請求の範囲】
【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備わるシリンダに、作動と保持とを連動して行うために組合せて接続さ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、
油圧設備に備わるシリンダへ供給する圧油の圧力と、油圧設備に備わるシリンダ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、しかるに油圧設備に備わるシリンダへ供給する圧油の圧力が所定量に達し、油圧設備に備わるシリンダから排出される圧油の圧力が所定量に達してはならないにも関らず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。
【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備わるシリンダに、作動と保持とを連動して行うために組合せて接続される電磁弁の異常検出装置であって、
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、
油圧設備に備わるシリンダ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、
油圧設備に備わるシリンダ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、油圧設備に備わるシリンダに供給される圧油の圧力が所定量に達しないとき、作動用の電磁弁のスプールが切換不良と判断し、または油圧設備に備わるシリンダへ供給する圧油の圧力が所定量に達し、油圧設備に備わるシリンダから排出される圧油の圧力が所定量に達してはならないにも関らず所定量に達しているとき、保持用の電磁弁のスプールが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。
【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１７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１３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／Ｏ２３、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。ＣＲＴ２７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５−１０６６１３などに開示されている。特開平３−２６０４０４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、
▲１▼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、
▲２▼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、▲１▼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。▲２▼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。
【００１２】
【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備わるシリンダに、作動と保持とを連動して行うために組合せて接続さ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、
油圧設備に備わるシリンダへ供給する圧油の圧力と、油圧設備に備わるシリンダ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、しかるに油圧設備に備わるシリンダへ供給する圧油の圧力が所定量に達し、油圧設備に備わるシリンダから排出される圧油の圧力が所定量に達してはならないにも関らず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、油圧設備に備わるシリンダへ供給する圧油の圧力が所定量に達し、油圧設備に備わるシリンダから排出される圧油の圧力が所定量に達してはならないにも関らず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】
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備わるシリンダに、作動と保持とを連動して行うために組合せて接続される電磁弁の異常検出装置であって、
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、
油圧設備に備わるシリンダ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、
油圧設備に備わるシリンダ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、油圧設備に備わるシリンダに供給される圧油の圧力が所定量に達しないとき、作動用の電磁弁のスプールが切換不良と判断し、または油圧設備に備わるシリンダへ供給する圧油の圧力が所定量に達し、油圧設備に備わるシリンダから排出される圧油の圧力が所定量に達してはならないにも関らず所定量に達しているとき、保持用の電磁弁のスプールが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、油圧設備に備わるシリンダに供給される圧油の圧力が所定量に達しないとき、作動用の電磁弁のスプールが切換不良と判断し、または油圧設備に備わるシリンダへ供給する圧油の圧力が所定量に達し、油圧設備に備わるシリンダから排出される圧油の圧力が所定量に達してはならないにも関らず所定量に達しているとき、保持用の電磁弁のスプールが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４０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４１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２ＡＮＤ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４ＡＮＤ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４４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４３の出力は、第３オンディレータイマ５３を介して第７ＡＮＤ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７ＡＮＤ回路４７の出力は、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５８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７７，７８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６５，６６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６０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８４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８２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９５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１０４、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〜ｃ４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７ＡＮＤ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，ｂ７，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。
【００３１】
【発明の効果】
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、油圧設備に備わるシリンダに供給する圧油の圧力が所定量に達し、油圧設備に備わるシリンダから排出される圧油の圧力が所定量に達してはならないにも関らず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】
また本発明によれば、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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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