变频器在高炉探尺系统中的应用
PLC与变频器在高炉卷扬系统中的应用
2008连云港职业技术学院毕业论文连云港职业技术学院毕业论文题目： PLC与变频器在高炉卷扬系统中的应用作者：李海亮学号： 080101321院、系：机电工程学院专业班级：机电（083）班指导教师：赵斯军年月日PLC与变频器在高炉卷扬系统中的应用摘要本文主要介绍应用变频器在高炉卷扬上料系统中的应用。
首先对高炉上料主卷扬系统的组成结构和拖动系统的运行进行了详细分析。
其次，确定了变频器作为上料主卷扬的电力传动方式，并对控制系统的构成及相应设备的设计方案进行介绍。
最后，按照控制要求进行具体的设计，相关功能的实现和具体参数的设定。
高炉上料系统利用现代计算机技术将PLC系统与变频器系统紧密结合在一起，实现PLC与变频器控制的统一，解决了因卷扬控制系统不稳定而造成的休风、停产问题。
提高了卷扬上料系统的稳定性，降低了上料系统的故障率。
变频器的灵活应用，降低了企业生产成本，也为高炉实现稳产、高产的夯实基础。
关键词：绕线电机 PLC 变频器abstractThis paper mainly introduces the application of inverter in blast furnace roll on the application of lift feeding system. First primary volume of material to high lift system composition structure and drag the operation of the system are analyzed in detail. Next, determine the converter as feeding a primary volume of power transmission mode, lift of the structure of the control system and the corresponding equipment design was introduced. Finally, according to the control requirements for the design of concrete, the relevant function realization, and specific parameters Settings. Bf feeding system using the modern computer technology will PLC system and inverter system tightly together, PLC and inverter control unification, solve the lift control system for volume of instability caused XiuFeng, stop production problems. Improve the volume on the stability of the lift feeding system and reduce the feeding system failure. Flexible application of inverter and reduce the production costs, also to realize the high and stable yields of blast furnace, laying a solid foundation.Keywords: winding motor PLC inverter目录摘要 (1)引言 (5)第一章系统简介 (6)1.1系统机械部分构成 (6)1.2原系统电气部分构成 (7)1.3原系统存在的问题 (7)第二章高炉卷扬的改造系统设计 (8)2.1电气部分改造过程 (8)2.2新系统工作原理 (8)2.3控制方案 (8)２.４控制系统的组成 (9)２.４.１主令控制 (10)２.４.２中央控制器 (10)２．５变频器相关参数设置表 (11)第三章变频器的选用 (12)３.１变频器的容量 (12)３.２控制与保护 (12)第四章过程中遇到的问题 (13)４.１变频器选型 (13)４.２加速曲线的调整 (13)４. ３制动器的配合 (13)第五章高炉卷扬及变频器的调试 (15)５.１高炉卷扬的调式方法 (15)５.２高炉卷扬变频器的调试 (16)第六章变频改造的优越性 (18)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)引言在高炉炼铁生产中[1]，上料系统是设备的重要组成部分，其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。
高炉机械探尺力矩控制的探讨
高炉机械探尺力矩控制的探讨摘要:高炉机械探尺作为料线的检测设备，其精准性直接关系到炉况的控制。
而探尺的控制主要集中在变频器技术及其功能的应用，在众多变频器中，西门子S120矢量变频器完整的功能图和DCC功能等让用户有了发挥空间。
本文从实际出发，对我厂高炉机械探尺存在的问题进行分析处理，以供参考。
关键词：高炉探尺；S120变频器;DCC；力矩控制引言：探尺是高炉的重要设备之一，它就如高炉的眼睛，其运行状态反映出炉内状态，给高炉操作人员对炉内状态判断提供依据。
它不仅提供料面的深浅，其跟尺速度反映料面下降速度的快慢。
再是一炉多尺的料线及跟尺速度对比更能反映内部各处反应的差异，从而给操作人员对如何布料，如何控制风温等提供依据。
本文主要探讨高炉探尺的S120变频器矢量控制，特别是力矩控制方式实现与系统优化。
1.组成如上图所示，机械探尺主要由探尺砣、链条、钢绳、卷筒（箱）、减速机、电液抱闸、电机等组成，电气控制方面有脉冲编码器、绝对值编码器、S120变频器、PLC控制系统。
1.控制方式探尺的运行状态。
探尺的所有状态有：速度控制下放、力矩控制下放、力矩控制跟尺和速度控制提尺四种状态。
探尺下放开始阶段和两尺到料线后提尺都为速度闭环控制，控制方式简单，而力矩控制过程极为复杂，这是探尺控制的重点和难点。
力矩控制切换。
料线由绝对值编码器检测，经PLC换算得出。
为了加快并稳定探尺下放速度，从速度控制切换到力矩的切换点设置在0米料线处。
探尺从待机位（-170cm）匀速下放到零米料线时，PLC向变频器发力矩控制指令，该指令和下放指令经S120的驱动控制图DCC功能块逻辑与运算连接至速度/力矩切换控制参数，即P1501=r21510.0，由图可知力矩控制时力矩不去自速度还，而是来自力矩设定通道。
力矩控制过程的力矩来源。
首先分析系统受力情况，系统下放过程所受的力矩大致可分为：探尺砣、伸长的链条和钢绳总重力矩、系统摩擦力矩、气流等对系统扰动力矩、电机输出力矩，得系统力矩平衡方程：由上式可知可能存在T>0、T<0和T=0，即系统无非三种运行结果：一是T>0时向下减速后又向上运动，二是T<0时向下加速，三是T=0时匀速下放。
交流变频自动控制技术在高炉探尺中的应用
图 １ 探 尺控 制 系统 结构
１高炉 探 尺 工 艺
１ ． １探 尺 工作 原理
探 尺 是 一 种 检 测 高 炉 内 部 矿 石 与 焦 炭 料 面 的 装
置， 由金 属 链 条 、 重锤组成 ， 挂 在 一 个 由 电机 、 减速 机 、 作 者简 介 ： 赵 艳敏 （ １ ９ ８ ４ ． ） ， 工程 师 ， 从 事 炼铁 、 水 泥 等 行
Ｏ引言
高 炉 探 尺 在 冶 炼 实 际 生 产 中起 着 至 关 重 要 的作
链 轮 及抱 闸装 置 所 组 成 的机 构 上 高 炉 内 的料 位 随着
炼铁 生产的进行 而不 断变化 ． 探尺工作 后 ． 探 尺 重 锤 在 电机 的反 向 电磁 力 矩 作 用 下 缓 慢 下 降 ． 电机 有 一 个 相 对 大一 点 的 电 流 流过 ． 当 重 锤 接 触 到 高 炉 内 的 物 料 后． 重力减小 ， 电机 电 流 也会 突 然 变 小 ． 检 测 电路 根 据 该 信号 的 变 化 ． 就 可计 算 出 这 一 过 程 中重 锤 下 降 了 多
业 自动 化 控 制 的 研 究 与 应 用 工 作 。 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ 。 １ ０ ． １ ８
１ ． ２探 尺 工 作 运行 控 制 过 程
ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ ｒ ｏ ｄ ｉ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ ｒ ｏ ｄ ； Ｐ ＬＣ； ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
变频器在高炉卷扬系统中的应用
变频器在高炉卷扬系统中的应用摘要本文主要探讨了变频器在高炉卷扬系统中的应用。
首先介绍了高炉卷扬系统的概念和工作原理，然后详细介绍了变频器，包括其基本原理、分类、优势、应用场景以及如何选择合适的变频器。
最后，文中讨论了变频器在高炉卷扬系统中的应用效果，并提出未来的展望。
介绍高炉卷扬系统是高炉生产中一个重要的组成部分，它主要负责将燃料和鼓风设备送入高炉和从高炉中取出副产物。
高炉卷扬系统需要运行稳定、可靠，在高炉生产高效运行中发挥着重要作用。
因此，高炉卷扬系统的运行控制和管理显得尤为重要。
变频器可以对电机的输出频率进行调节，从而实现对高炉卷扬系统驱动电机的调节。
这种技术在高炉卷扬系统中广泛应用，并且得到了良好的效果。
变频器的原理变频器是一种电力电子元器件，主要用于调节电机输出的转速和扭矩。
该装置通过改变输入电压的频率和幅值，从而通过电机改变转速和扭矩。
变频器将电源交流电压变换为直流电压，通过带有超前调速的电压源逆变器将直流电压变为可变频的交流电源。
在这种方式下，输出电的特点可以不断变换。
变频器具有调节电机转速、加速、减速功能，并且可以在启动过程中缓慢启动电机，降低对电网的反冲冲击。
变频器的分类根据电机类型可以将变频器分为三种类型：1.交流变频器。
交流变频器适用于交流电机，可以实现对其输出频率进行调节。
2.直流变频器。
直流变频器适用于直流电机，可以实现对其输出频率进行调节。
3.万能变频器。
万能变频器可以适用于两种类型的电机，具有广泛的适用性，是目前使用最为广泛的变频器类型。
变频器的优势使用变频器的好处主要体现在以下几个方面：1.可控性强。
变频器能够精准地控制电机的转速，使得高炉卷扬系统的运行更为稳定。
2.节能。
通过调节电机的输出频率，可以减少额外能量的损失，降低能耗。
3.声音更小。
变频器可以平滑地控制电机速度，减少噪声的产生。
4.增加电机的寿命。
通过调节电机的运行参数，可以减少设备因过载而造成的损坏。
应用场景变频器的应用场景非常广泛，尤其是在高炉卷扬系统中得到了广泛的应用。
变频器在唐山国丰钢铁公司高炉探尺上的应用
变频器在唐山国丰钢铁公司高炉探尺上的应用收藏此信息打印该信息添加：施耐德电气（中国）投资有限公司邢建中来源：未知1 引言唐山国丰钢铁集团有限公司南区300万吨技改工程1780m3高炉总投资74996万元，包括：高炉上料系统、高炉本体、出铁场、热风炉、渣处理、煤气布袋除尘设施、高炉给水设施、供配电设施、汽动鼓风机系统、trt系统、区域综合管线等，中冶实久电装分公司承担了其中热风炉、高炉本体、上料系统、矿槽、除尘系统、区域变电所、trt余压发电系统等的电气设备、仪表的安装、调试施工。
plc用的是施耐德quantumplc，其高炉基础自动化系统配置如图1所示。
传动部分（包括探尺部分）用的是施耐德变频器。
图1 高炉基础自动化系统配置图探尺装置用于准确探测料面下降情况，以便及时上料。
即可防止料满时开大钟顶弯钟杆，又防止亏料时炉顶温度升高，烧坏炉顶设备。
当探尺卷扬机卷筒转动时通过钢丝绳带动探料尺外卷筒一起动作，外卷筒带动与之同轴的链环卷筒转动，带动链环和重锤，从而完成探料的作用。
此次探尺用的是施耐德71变频器atv71hu40n4，电机功率是2.2kw，额定电流是3.8a，额定转速是960r/min。
2 新型高炉探尺工艺控制过程新型高炉探尺采用交流变频电机传动，高性能电流矢量型变频调速器驱动控制。
高炉探尺作为监视和控制高炉内料位的重要设备，其控制的关键点在于准确地进行料面跟踪。
(1) 保证探尺的重锤在下放过程中能均匀、顺畅、可控的下放；(2) 重锤在下放到料面后，“浮”在料面上，重锤不倒不歪，随着料面的下降自动平稳地下降，即一直“浮”在料面上，保持力矩的动平衡；(3) 探尺重锤可控稳定地快速提升；(4) 探尺重锤可控、准确、平稳地停车。
3 探尺工作过程探尺由重锤、链条和钢绳相连，而链条较重，探尺在下放过程中，当探尺上的链条离开链轮箱时，须考虑链条的重量，补偿探尺的力矩。
(1) 探尺起动。
探尺收到下探信号后，小速度恒力矩开始下放；(2) 探尺放尺。
通过S120变频器实现高炉探尺的精准控制
通过S120变频器实现高炉探尺的精准控制1 背景机械探尺是高炉冶炼时用来检测高炉内部物料料面深度的关键设备，探尺的可靠运行是高炉顺利运行的前提和保障。
它是炼铁高炉上料系统的重要组成部分，主要用于检测炉内物料的深度，当下完一批料，探尺自零位自动下放，下放至炉内料面后，探尺被物料支撑，其速度减至零，但不能出现倒尺或埋尺，然后在冶炼进程中要跟随料面下降，当探尺下放到设定深度时，自动提升到零位。
如此往复，检测深度，以供操作人员设定矿石与焦炭等物料的布料角度、以及圈数。
2 机械探尺的工作原理机械探尺设备装置多为链条式结构，主要由电机、卷筒、链条、重锤及电气控制系统组成，将链条固定于卷筒上，链条下端挂上重锤，链条和重锤深入高炉内部，通过电机驱动控制重锤的上升的下降。
在实际工作中它有三种工作方式：提尺、放尺、料面跟随，根据工艺必须满足以下要求：1）提尺快速、稳定，在达到零位时必须可靠、准确停尺。
2）放尺要匀速，不能出现卡顿和惯性冲尺现象。
3）料面跟随要灵活，不能出现卡尺、倒尺、埋尺，造成链条断和重锤烧损。
2.1 提尺的力矩关系探尺向上提尺时，变频器为纯速度控制控模式，此时电机的运行方向和重锤的运行方向相同，但是电机的力矩Md与探尺重锤的重量Mg探尺链条的重量M1摩擦力矩Mz的力矩相反如图1 所示，电机力矩关系为：2.2 探尺放尺的力矩关系探尺放尺是利用重锤与链条的自身重量来进行一定的传动，此时变频器处于速度闭环控制状态，在Md的调节下，重锤以恒速V 下落，此时电机驱动力矩与探尺重锤及链条的重力力矩方向相反，运行方向与重锤运动方向相同，力矩关系为：2.3 探尺料面跟随的力矩关系探尺在匀速下放的过程中，当重锤触及料面时，电机转矩会突然变小。
变频器自动切换到力矩控制。
跟尺时探尺锤头受到料面的支撑，重锤的重量Mg消失，在料面下降。
支撑力消失时重锤的重量Mg出现，为保证测量料面的准确性，要求重锤立于料面而不倒，电机要产生保持向上的张力Md拉住重锤而不出现倒锤。
高炉探尺控制系统的设计开发与应用
高炉探尺控制系统的设计开发与应用摘要：本文介绍了一种基于矢量控制技术的高炉探尺系统的组成及其工作原理，给出了控制系统的硬件组成和参数设计方案，实践结果表明该系统实现简单运行稳定。
关键词：高炉探尺；矢量控制；西门子变频器随着变频控制技术的蓬勃发展和日益成熟，变频调速以及矢量控制技术在各工业领域的传动系统得到了广泛的应用。
矢量控制技术相比于传统的交流电机调速控制方式具有节能降耗、控制精度高、稳定性好、调速范围宽、特性曲线最优等特点。
高炉探尺系统的探料情况是高炉上料的重要依据，准确的掌握料线是高炉正常工作的基本保障，探尺系统能否安全稳定运行直接关系到高炉的正常生产。
然而在传统的控制方式下的探尺系统往往存在着运行速度慢、控制精度低、稳定性差、线路复杂、检修困难、故障点多等诸多不足，这与精确、集约、高效的现代炼铁工艺严重背离，解决这一矛盾刻不容缓。
一.探尺机械系统的组成及控制原理（一）系统组成探尺系统有三种工作状态：①在高炉上料系统每次向炉内布料之前，探尺应快速提到0m位置，以免被矿石掩埋，这时系统工作在提尺状态；②布料完成后，探尺应恒速下放到料面以探测料面高度，这时系统工作于放尺状态；③放尺完成后，探尺重锤应保持垂直状态并随料面的下降而下降，以动态的检测料面的高度，这时系统工作于浮尺状态。
（二）探尺的工作原理（1）提尺，当要对炉顶加料时，必须先将探尺探头提起至零位，这一过程为提尺操作。
提尺时，探尺电机处于电动状态，变频器为速度控制带动卷筒收取钢丝绳，绝对值编码器同步旋转，并将探尺探头的实际位置检测出来。
当探尺探头上行至零料位点时，用户plc 发出停止信号，电机停止工作，机械抱闸投入。
探尺处于提尺状态时电机正转，当重锤以v匀速上升时，电机电磁转矩md=mg+mf（md 为电机电磁力矩，mg为重锤力矩，其大小和方向保持不变，mf为静摩擦力矩，为提尺速度），电机电磁力矩和电机转向相同，为驱动转矩，变频器工作在转速控制方式。
1880m3高炉探尺矢量变频控制系统
保 障。
Ｗ１ ． — ６ ０ ２ ２７ 江苏扬 州
瑞］
压裂机组控制 系统兼容改造后 ， 操作简单 ， 运行安全可靠 ， 兼容性好 ， 故障率低 ， 修方便 。提升了整套压 裂设备 的作业 维
能 力 ， 足 了油 田深 井 、 杂 井 、 平 井 和 页 岩 气 井 等 油 井 的大 满 复 水
二 、８ ０ 高 炉 探 尺 系统 变 频 改 造 １ ８ ｍ。 １ 造方 案 ． 改 采 用 Ｓｅ ｅ ｓ公 司 Ｓ ｖｒ Ｍａｔ ｄｉｅｓ 矢 量 控 制 的 ｉ ｎ ｍ ｉ ｅｔ ｓ ｒｒ ｒ ｍｏ ｅ ｖ ６ Ｅ ０ １Ｏ Ａ １４ ０ ／ｋ 电压 源 型 变 频器 ，探 尺 选用 ２ ｋ Ｓ ７ ２ － Ｅ ６ ０ Ｖ４ Ｗ ． Ｗ、 ２
概 的 ４ ２ｍＡ信号进行调节。当 Ｐ Ｃ Ｌ －０ Ｌ 检测到探尺运行 到停尺位时 ，由变频器系统实现 自动停车并投 入抱 闸。 若某种原 因造成正常位停不住 ， 在提升 至上 限或超上 限
时 也 应 立 即 停 止 。使 用 Ｄｉｅ ｎ ｏ 软 件 对 变 频 器 控 制 功 能 进 ｒ Ｍｏｉ ｒ ｖ ｔ
方案 １ 可消除设备隐患
额 巨大（ Ｏ ８ 万元 ）施 工时间长 ， ，
目前 生 产 不 允 许
要求探 尺下放时 ，Ｌ Ｐ Ｃ送出放尺信号 ， 由变频器 系统启 动经
一
由于设计原 因， 在设备现场无
方 案 ２ 可 消 除 设 备 隐 患 合适 的增 量 型 编 码 器 安 装 位 置 ， 改造 麻 烦 且 施 ＿时 间 较 长 Ｔ
２ 作 原 理 ． 工
１台精度高 的增量型编码器 ， 以便 准确反 映探尺速度 ， 实现闭环
控制。
（） ３ 方案 ３ 优化变频器控制方式和运行参数 ， 。 将探尺放 尺过 程分为 ３ ： 段 ④探尺下放过程采用速度环控制 ， 对于高炉 ， 整个探
矢量变频技术在高炉探尺上的应用
的螺 丝 及导 线等 ， 防止 小金 属物 品造成 变频 器 短路
事故 。
●
（ ）测量 变频器（ ４ 含电机） 绝缘 时，应 当使用 ５ ０ ０Ｖ
兆 欧 表 。 如 仅 对 变 频 器 进 行 检 测 ， 要 拆 去 所 有 与 变 频 器 ， 将 主 回 路 端 子 全 部 用 导 线 短 接 起 来 ， 将 其 与 地 用 兆 欧 表 试 验 ， 若 兆 欧 表 指 示 在 ５ Ｑ 以 上 ， 则 说 明是 正 常 的 ， Ｍ 这样 做 的 目的是 减 少 摇测 次 数 。
备 。 同 时 探 尺 控 制 矿 石 与 焦 碳 向 炉 内 排 放 ， 当 探 尺
以便 于 转矩 控 制 。 减速 机 轴 端 接 多 圈绝 对值 码 盘 ，
信 号 经 通 讯 总线 进 Ｐ Ｃ， 由 Ｐ Ｃ 读 出探 尺 的高 度 ， Ｌ Ｌ
作 为检 测值及 探尺 的控制信 号 。Ｐ ＬＣ给 变频器 发 出
（ １）设 专人定 期 对 变频器 进行 清扫 、吹灰， 保 持 变频 器 内部 的 清洁 及 风 道 的畅 通 。 （ ２）保 持 变频器 周 围环境 清 洁 、干燥 ，严 禁在 变频 器 附近 放 置 杂 物 。 （ ３）每次 维护 变频 器后 ， 要认真 检查 有 无遗 漏
变频器矢量控制在重钢2#高炉探尺系统上的应用
［ 键词 ］ 关 高炉探 尺 变频器 中图分 类号 ：Ｎ ７ Ｔ ７
矢量 应 用 文 献标识 码 ： Ａ
文 章编号 ：０ ９９ ４ （００ ０— ３９ ０ １０— １Ｘ ２ １） ７０ ０— ３
１高 炉探 尺工 艺流 程 高炉探尺 是高炉冶 炼系统 中最关键 的设备 ， 来检测 高炉 内矿 石与焦 碳等 用 物 料的料 面， 供冶炼 操作 人员 观测炉 内物 料下 放 的情 况， 同时 控制矿 石 与焦碳 等 物料 向炉 内的排 放 。当探尺 检 测炉 内的物料 下放 到 设定 的料 面 时， 探尺 自 动提 升到 顶部 ， 石与焦 碳 等物料 依 据工 艺设 定值 向 高炉炉 内排 放 。物 料排 矿 放 完毕， 探尺 自顶部 开始 自动 下放 ， 放到炉 内物 料 的料 面后， 下 探尺 被物 料支 撑， 速度减 至为零， 随后跟 随物料 下放， 直到再 次检测 到炉 内的物料 下放到 设定 的料 面时 ， 探尺 Ａ动提 升 。如此 循 环往 复， 探尺 始终 稳定 在一 个料 面高 度 。 使 反 之， 探尺本 身 一旦失 去精确 的探 测功 能， 们便 失去 了对 高炉准 确的控 我 制 。一长 们将 对炉 内的状 态一 无所 知， Ｉ 只能 凭经 验来操 作 高炉， 冶炼 强度 随之 降低 ， 各项经 济指 标也将 不可 避免 的随之 变差 。由此可 见， 尺 的重 要性 非 同 探 般 。它 的 正常 与 否直 接 关 系 到 高炉 的 产 量 与经 济 效 益 。 目前重 钢 ２ ＃高炉 用 ２个 ６ ｍ探 尺 、１个 ２ ｍ探 尺 来探 测炉 内的物 料 。 ６ ２高炉 探尺矢 量 变频 控制 原 理 变频 器： 【作在矢 量控制 下便 于力矩 控制 ， 重钢其 他高 炉不 同的是， ＃ 与 ２ 高 炉探尺变 频器 设定的不 再是 固定 的提 尺频率及 直流制 动 电流值 ， 而是速 度控 制 力矩 限幅 。上 升与下 降 限幅不 同而 已， 提尺就 是普 通矢 量控 制， 放尺 时转 矩方
交流变频调速在宣钢高炉探尺中的应用
作的进线 电压、 以及关于所连接的电机及编码器的情况 。在系统
设置中，电流 、电压、频率 、转速及转矩信号额定值也可确定 。 系统设置 中必须确定电机 的接线是星形还是三角形，必须正确输
入 电机 的额定 电流，对于专 门的强制通风 电机，可以通过转矩和
动态 电流的极限值设定一个较高的转矩 。电机额定电流 的精度直 接影响到转矩精度，因为通常额定转矩 由额定电流标称。
作提 供 坚实的基础 。本 文论 述的高炉探尺 自动控制 系统 ，是采用先进 的西 门子交流 变频调速 器 ，实现 高炉探尺 的放 尺、浮尺 、提尺 全过 程的 自动控制 。其控制 方式主要 由变频 器通过速度控 制与转矩控制相 结合 ，与外部反馈 编码 器、主令控制 器构成 全闭环控制 回 路 来实现 。在 自动 方式下由计算机过程站给定命令， 变频 器实时调 节来实现 对高炉探 尺 自动控 制。
用 于 检测 电动 机 转 速 。
在变频器的系统设置中，控制 电子板得 到关于传动变频器工
在控 制 系统 中，提 尺 时要 串联 检修 位 点 、上超 位 、待 机
位 ；放尺 时要 串联６ ｍ料线 、６ ｍ料线保护 。 探尺在每 下完 一批料开始下降 ，探到料面后 自动跟 踪；在 下一批料开始 下料前 ，探尺开始提 升，直至待机 位停止 。在这
２ 。 交流变频调速器的简介
２ ． １交流变频调速器的 系统组件 交流变 频器主要采 用交一直一交方 式 ，先把 工频交流 电源 通 过整流器转 换成直流 电源 ，然后再把 直流 电源 转换成频率 、 电压均可控制 的交流 电源 ，交流 电源供给 电动机 。 系统组件有 ：进线侧开 关组件 ，包括进 线 电抗器 和进线滤 波 器 ；直流 回路器件 ，包括 制动装置和 制动 电阻，系统产生 的 再 生能量可通 过制动 电阻转 换成热 能耗 掉；输 出侧 组件 ，包括 输 出 电抗器和滤波 器 ：控制 系统组件 ，包 括控制单元 ，控制单 元安 装在变频装置 上 ，用于变 频装置 的智能化控制 ，控制单元 带有 与上位系统通 讯的接 口，以及外部扩展 接 口：整流 装置组 件 ，用于实现集 中整流 ，并 为中间直流 回路 提供直流 电源 。这 些系统组件组合连接起来 ，能够智能、高效地控制传动系统 。
浅谈兴澄大高炉炉顶探尺变频控制
浅谈兴澄大高炉炉顶探尺变频控制摘要：分析兴澄大高炉探尺工艺要求，简单介绍PowerFlex 700系列变频器和DeviceNet通信网络，详细介绍矢量型变频器在高炉探尺控制系统实际应用过程以及探尺调试过程，探讨探尺异常故障情况的处理办法，确保探尺的精度和可靠性。
关键词：探尺、PowerFlex 700交流变频器、矢量控制1、引言在现代高炉炼铁生产中，探尺作为高炉的眼睛，既为高炉炉内操作提供准确的料线依据，同时也是炉顶上料系统工作的指令发出者。
兴澄3200M2大高炉探尺采用AB公司PowerFlex 700系列变频器，该系列变频器主要采用矢量控制方式成功地解决了交流电动机电磁转矩的有效控制,实现了交流电动机的磁通和转矩分别控制,从而使交流电动机变频调速系统具有了直流调速的全部优点。
为此兴澄3200M2大高炉二个探尺均采用ControlLogix 5000 PLC和PowerFlex 700系列变频器控制，在长时间的运行下能够有效的控制探尺的精度及可靠性，为大高炉的顺行提供了可靠地条件。
2、电气主要设备介绍(1)变频器采用AB公司PowerFlex 700系列变频器，PowerFlex 700交流变频器主要用于控制三相感应电动机，从最简单的速度控制到最苛刻的转矩控制，满足应用系统的要求。
它有两种配置方式：其中标准控制方式主要包括电压/频率（V/f）控制和无速度传感器矢量控制；矢量控制主要包括电压/频率（V/f）控制和无速度传感器矢量控制以及矢量控制。
矢量控制选项使用了艾伦－布拉德利获得专利的Force技术TM (磁通定向控制)，提供了世界级的电动机控制方案。
(2)DeviceNet协议是一个简单、廉价而且高效的协议，适用于最低层的现场总线，DeviceNet网络最大可以操作64个节点，可用的通讯波特率分别为125kbps、250kbps和500kbps三种。
设备可由DeviceNet总线供电（最大总电流8A）或使用独立电源供电。
高炉探尺采用变频器与PLC实现精确控制侦测料面
Ｚ １ Ｍ一 ６ 主要 包 括 ： 第 一 种是 采 用 下放 过 ｆ探 尺 卷 扬 电 机 采 用 Ｙ Ｒ１２ ①
程 中三 相 电机 通 直 流 电源 断 续 能 耗 制 动ｆ 由速度 继 电器测 速 调 整通 断 直 流 电
源 的注 入 实 现 ） ：② 第 二种 是采 用 三 相 放 尺 信 号 开 始 以速 度 控 制 功 能 以预 设
高炉探尺采用变频器与ＰＣ Ｌ 实现精确控制侦测料面
陈 修 泉
（ 龙岩 市卓鹰制 铁股 份有 限公 司 福 建 龙岩 ３ ４ ２ ） ６ ０ １
摘 要 ： 绍 了利 用 变 频 器 矢 量 控 制 与 Ｐ Ｃ 系统 的 配 合 ． 现 高 炉 探 尺 自动 精 确 侦 测 炉 内料 面 深 度 介 Ｌ 实
３ 传 统 探 尺 控 制 方 式 浅 析
ｌ 探 尺 系 统 基 本 机 械 结 构 及 工 作 过 程 简 述
高炉 探 尺 系 统 由 电机 、 扬 机 （ 卷 在 控 制 室 内 ） 丝 绳 、 顶 探 尺外 卷 筒 （ 钢 炉 与 外 卷 筒 同轴 链 ） 环 卷 筒 、 锤 链 条 、 、 提 重 锤 等机 械组 成 其 工 作 过 程 是 在 控 制 室 内的 电机 拖 动 卷 扬 机 卷 筒 通 过 钢 丝 绳 带 动 在 炉 同轴 链 卷 筒 转 动 ． 链 环 和 重 锤 ． 炉 使 在 内上下 运动 探测 料 面
倒 下 易 损 坏 链 条 ） 能 跟 随 料 面 的 下 降 且
控 制 １ 能 应 用 于 探 尺 原 理 功
重锤 将 随料面 下 降直到 新 的平衡 产生 即 ：重锤 重 量＋ 条 重量 一料 面浮 链
力 ＝ 上 张 力 ．探 尺 实 现 实 时 跟 踪 料 面 向
西门子S120变频装置在4#、5#高炉探尺的应用
速度降至零 ， 开始跟随料面 ， 待 炉顶系统 收到下 一次
布料指令且料线 下 降至设 定 深度后 ， 探 尺提 至待 机
位， 如此 循环往复 。 探 尺装置是位能性负载 。根据 高炉炉 内布料要 求， 探尺有 ３种工 作状 态 ， 即提 尺 、 放尺、 跟 随料 面 ， 每种 工作状 态 下 电机 状 态 以及 负载 力矩 均 有 所 变 化， 情况 为 ： ① 提尺时 ， 负载力矩 向下 ， 电动机处 于电
的取代 品。Ｓ Ｉ Ｎ Ａ ＭＩ Ｃ Ｓ系列 中的 Ｓ Ｉ Ｎ Ａ ＭＩ Ｃ Ｓ Ｓ １ ２ ０变 频器是集 Ｖ ／ Ｆ控制 、 矢量控制 、 伺服控制为一体的高 性能 、 高精度驱动系统 ， 具 有模块 化的设计 。各模 块
①检修位 ： 机旁检修时提尺到该位置 。
②上极 限： 正常提尺到该位置开始布料。 ③待机位 ： 正常提尺到该位置开始布料。 ④０料线位 ： 料线 的基准点 。
最新 的 Ｓ Ｉ Ｎ Ａ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ Ｓ １ ２ ０矢量 变频器控 制探尺传 动系
统， 取 得 了很 好 的效 果 。
次是 ：
统控 制 ， 虽然 直 流调 速性 能好 ， 但其 故 障率 高 、 定期
维护 费用多 ， 随着交流变频技术 的发展 ， 直流调速 系
统逐 渐被交流系统替代 。现在 ４ ＃ 、 ５ 高炉 分别设 置
三套 探 尺 装 置 ， 改成 交 流 电动 机控 制 ， 用 Ｓ Ｉ Ｅ Ｍ Ｅ Ｎ Ｓ
钢缆 连接链 条 ， 链 条下端挂上重锤 ， 链 条 和重锤深入
探尺下降至设 定料线 时 ， 探 尺 自动 提升 至待 机
２ ０ １ ７年第 １ 期
南 钢科 技与 管理
２ 探 尺的 交流控 制
S120变频器在2725 m~3高炉探尺的应用探讨
S120 变频器在2725 m~3 高炉探尺的应用探讨摘要本文主要讨论了S120 变频器在2725 m~3 高炉探尺的应用探讨。
首先介绍了高炉探尺的基本原理和探尺系统的组成。
然后，介绍了S120变频器在高炉探尺系统中的应用，并详细解析了变频器在控制和调节高炉冷却水流量、控制和调节风机转速、控制和调节煤气流量等方面的优势和应用方式。
最后，对S120 变频器的应用效果进行了评价，指出了S120 变频器在高炉探尺系统中的应用价值。
关键词：S120 变频器，高炉探尺，冷却水流量，风机转速，煤气流量1.引言高炉探尺是高炉操作中必不可少的一项技术，它能够实时监测高炉内的温度、压力、氧含量等指标，为高炉操作提供数据支持。
目前，高炉探尺系统的控制方式以及控制效果一直是工程技术研究的热点问题。
S120 变频器是一种高性能的电力控制设备，它被广泛应用于各种电力设备的调节和控制。
本文主要探讨了S120 变频器在2725 m~3 高炉探尺的应用探讨。
2.高炉探尺系统2.1基本原理高炉探尺是通过在高炉顶部和底部安装温度、压力和氧含量探头，获取高炉内部状况的一种技术。
通过对探头获取的信号进行分析处理，系统可以实现对高炉内部状况的实时监测。
高炉探尺系统主要由探头、传感器、数据采集采集柜和数据处理与显示子系统组成。
其中，探头是连接高炉和数据采集柜的重要部分，传感器则是将高炉内部的各项指标转化成电信号的工具，数据采集柜则是负责数据采集、分析和处理的主要设备。
2.2系统组成高炉探尺系统一般由以下几个部分组成：（1）探头：安装在高炉顶部和底部，用于实时监测高炉内部的温度、压力和氧含量等指标。
（2）传感器：将高炉内部的各项指标转化成电信号的工具。
（3）数据采集柜：负责采集、分析和处理传感器采集到的数据信息。
（4）数据处理与显示子系统：负责对采集到的数据信息进行分析和处理，同时提供数据显示功能。
3.S120 变频器在高炉探尺系统中的应用3.1控制和调节高炉冷却水流量高炉冷却水在高炉运行过程中起到非常重要的作用，它能够有效降低高炉内部的温度，保证高炉的正常运转。
ABB变频器在韶钢7号高炉探尺控制的应用
总第２３７期２０２０年１２月 南 方 金 属ＳＯＵＴＨＥＲＮＭＥＴＡＬＳＳｕｍ．２３７Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０２０ 收稿日期：２０２０－０６－１４；修订日期：２０２０－０７－１０ 作者简介：丁剑锋（１９８１－），男，２００４年毕业于广东松山职业技术学院机电设备与维修专业，助理工程师。
文章编号：１００９－９７００（２０２０）０６－００５６－０４ＡＢＢ变频器在韶钢７号高炉探尺控制的应用丁剑锋，张文卿，蔡斯伟，徐化善（宝武集团广东韶关钢铁有限公司，广东韶关５１２１２３）摘 要：韶钢７号高炉设置有两个探尺，采用ＡＢＢ变频器实现探测料面全自动控制。
通过对探尺控制原理的分析，结合工艺要求和生产实践，降低探尺故障率，提高设备稳定性能，为高炉稳定生产提供准确的数据。
关键词：探尺；ＰＬＣ；变频器中图分类号：ＴＭ９２１．５１；ＴＦ５４３ 文献标志码：ＢＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡＢＢＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｎｖｅｒｔｅｒｉｎＰｒｏｂｅＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＢＦ＃７ａｔＳＧＩＳＤＩＮＧＪｉａｎ ｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＷｅｎ ｑｉｎｇ，ＣＡＩＳｉ ｗｅｉ，ＸＵＨｕａ ｓｈａｎ（ＢａｏｗｕＧｒｏｕｐＧｕａｎｇｄｏｎｇＳｈａｏｇｕａｎＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｏｇｕａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ．５１２１２３，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｐｒｏｂｅｓｆｏｒＢＦ＃７ａｔＳＧＩＳａｎｄｔｈｅＡＢＢｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｕｓｅｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｆｕｌｌａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｐｒｏｂｅｌｅｖｅｌ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｐｒｏｂｅｃｏｎｔｒｏｌ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｒａｔｅｏｆｔｈｅｐｒｏｂｅｓｉｓｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅｓｔａｂｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｃｃｕ ｒａｔｅｄａｔａｆｏｒｔｈｅｓｔａｂｌｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｂｅ；ＰＬＣ；ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ０ 引言宝武集团广东韶关钢铁有限公司（以下简称“韶钢”）炼铁厂高炉探尺以前采用直流电机传动，型号Ｚ２ ５２（功率４ｋＷ，１０００ｒ／ｍｉｎ，电压２２０Ｖ，电流２２ ３Ａ），励磁方式为他励，控制方式采用常规电器的控制技术，采用可调自藕式变压器获得适用的交流电源，用大功率半导体二极管全波整流提供适合的直流电源。
浅谈高炉探尺交流变频控制改造及调试
浅谈高炉探尺交流变频控制改造及调试
杨军军 （陕钢集团汉钢公司，陕西 汉中 724200）
摘要：本文介绍了交流变频器控制技术在陕钢集团汉钢公司 1# 高炉（1080m3）探尺改造中控制，以及在调试过程中 探尺跟踪料面曲线走势不平滑做出的改进措施。
探尺在匀速下放的过程中，当探锤触及料面时，变频器 由速度控制切换为力矩控制。假定探锤受料面支撑力为 Mz， 气流对探锤的浮力为 MF，工艺要求探锤保持直立形态而不倒， 电机要产生保持向上的张力 Md 拉住重锤，此时，受力分析为 Md+Mz+MF=Mg+ML。探尺跟踪料面时要求探锤随料面下降而同步 下降，并且不出现悬浮和倾倒的状态。即要求选择合适的力 矩 Md，若 Md 太小，重锤容易倾倒，如果 Md 太大，重锤就不 能跟随料面，发生重锤悬浮现象，探尺也不能反映料面的真 实高度。 2.3 提尺过程
调试中，重点和难点依然是放尺和跟随。放尺初始速度 设定值 P1002，放尺的附加转矩给定值 P1003 不宜过大或过小。 4 调试过程中出现的跟踪料面问题及解决办法
探尺投入运行后，跟踪料面效果不是很好，变频器设 置的参数没有改变的情况下，高炉炉况也无较大的波动情况 下，有时跟踪好无倒尺现象，有时重锤有倒尺现象，还有的 会出现悬尺现象。探尺电动机制动器调整不当，有轻微的点 刹现象，将制动器重新安装，情况有所改变。但还是没能 达到理想状态。随后计算探尺的受力，探尺的卷筒力矩： Mj=F×L=9.8×105×0.636÷2 ≈ 330n·m，电动机放尺力矩： Md1=Mj/ 减速机速比 =330n·m÷63 ≈ 5.24n·m，跟踪料面力 矩为：Md2=(Mg+ML-MZ)/63 ≈ 1.97n·m。
基于Profibus网的变频器在高炉物料厚度探测的应用
基于Profibus网的变频器在高炉物料厚度探测的应用摘要：介绍了高炉物料厚度探测方法和变频器调节原理，以及基于Proifbus-DP网的控制系统构成和组态。
简述了西门子S7-300PLC与变频器通讯编程过程的PID调节配置方法。
关键词：Profibus；可编程控制器；交流变频器；PID调节变频器是交流调速中普遍使用的基本设备，一般应用PIE作为控制器，变频器作为被控设备，工作方式是：利用PIE的开关量I/0信号，通过变频器端子控制变频器的启动和停止，利用模拟量I/O信号，控制变频器的运行和调速。
变频器随着其产品性能的提高与功能的增加，其控制也越来越复杂，这势必导致整个变频器系统的布线增多以及不可避免的干扰问题。
随着现代化工厂范围的延伸和现场总线的应用，基于网络的远程控制已成为可能。
Profibus是目前欧洲主流的一种工业通讯网络，它具有通讯速度快，协议开放，接线简单等优点。
通过通讯获得的数据是不存在偏差的，可以以此为依据用PI．E的PID算法来完成闭环调速控制，并有效的记录数据以供分析。
1 物料厚度探测分析在高炉炼铁系统工程中，物料料面厚度是一个非常关键的参数，物料料面的探测是至关重要的。
假设物料位于一个相对较小的高炉内，由于料面的温度很高，且料面高低不太平坦，可探测的空间小，所以采用耐高温的重铁锤直接接触料面，用钢丝绳拉住铁锤，通过一个滑轮将钢丝绳的另一端固定在一个滚轮上，该滚轮通过变速箱由电机拖动。
然后通过计算装在与滚轮同轴的编码器上的编码数来确定料面的厚度。
在料面探测中所要解决的问题是在重锤下降过程中，让重锤缓缓下降，碰到料面后自动停止，然后随着料面的下降而下降。
分为两个过程：（1）重锤下降过程，（2）重锤随料面下降过程。
在制造重锤时，特地将重锤做成重心较低的形状，这样就在第二个过程中，让重锤靠重力随着料面下降而下降，而不需要控制了。
所以，问题就集中到了重锤下降这个惟一的过程当中来。
详细内容请点击：基于Profibus网的变频器在高炉物料厚度探测的应用。
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变频器在高炉探尺系统中的应用
摘要:本文介绍了一种基于全数字交流变频调速控制的高炉控料探尺自动控制系统,文中首先分析变频调速技术的工作特性及高炉探料探尺的工作原理,接着选用ABB公司生产的ACS800变频器的系统设计,详细分析其组成结构及工作原理,叙述了系统设计方法与详细参数计算。
最后经过长时间运行验证,该系统运行稳定、可靠,可以精确地测量高炉炉内料面。
关键词:高炉探尺变频器变频矢量控制PLC
1、概述
涟钢炼铁厂高炉探尺改造前是采用直流电机驱动其机械设备,直流电机维护困难且备品、备件匮乏。
改造方案需要将直流电机改型为交流变频电机。
对应于电机改型,探尺系统原有直流控制方案相应需要改造为交流变频控制方案。
依据当前变频技术发展和交流变频器应用及比较了各大公司变频器产品后,我们选用ABB公司矢量控制电压源型变频器ACS800系列来设计控制方案。
高炉探尺设计依据与选型原则如下:
1)探尺系统原采用直流电机传动。
电机型号为Z-68功率:3.7KW220V20A励磁电流0.6A,转速1000转/分。
2)探尺系统现采用交流变频电机传动,电机型号为YTSZ100L1-4。
电机功率:2.2kW380V750转/分,机座号160M,中心高150mm,电机长<860mm(考虑了轴伸110mm+码盘尺寸)。
3)提尺与放尺速度参数:减速机速比31.5,卷筒直径318mm。
正常运行时,提尺速度<0.5m/s,放尺速度<0.2m/s。
4)提升重量与提升高度参数:提升重量为1600N,提升高度为8847mm,工作提升高度为5000mm.
5)此次改造选用变频器为ACS800-01-0006-3+901, 400V/4KW。
探尺是位能性负载,其下放动能不能从变频器回馈给交流电源,需要外加制动电阻和制动单元消耗能量。
同时为满足较高转速精度和良好动态品质,以及调速范围宽广和低转速时保持一定精度提升力矩,需要1台增量编码器,其每转具有1024个脉冲以构成速度闭环控制系统。
2、高炉探尺工艺流程
高炉探尺是用来检测高炉内矿石与焦碳等物料料面,供冶炼操作人员以视觉观测炉内物料下放情况,同时控制矿石与焦碳等物料向炉内排放。
当探尺检测炉内物料下放到设定料面时,探尺自动提升到顶部,矿石与焦碳等物料依据工艺设定
值向高炉炉内排放。
物料排放完毕,探尺自顶部按设定速度开始自动下放,下放到炉内物料料面后,探尺被物料支撑,探尺速度减至为零,随后跟随物料下放,直到再次检测到炉内物料下放到设定料面时,探尺自动提升。
如此循环往复,使探尺稳定一个料面高度。
目前冶炼系统一般情况是:小于2500M3高炉用2个探尺来探测炉内物料,大于3000M3高炉用3个或4个探尺来探测炉内物料。
本次改造是2200M3高炉探尺。
3、ACS800系列变频器
3.1变频器的主要部件
ABB变频器包括下列标准电路板1、主电路板(RINT)2、电机控制和I/O控制板(RMIO)3、控制盘(CDP312R)主电路板的作用是利用6脉波整流桥将三相交流电压转换为直流电压,再通过电容器组稳定中间回路直流电压,然后利用IGBT 逆变器将直流电压转换为交流电压,反之亦然,通过IGBT来的控制电机的运行。
电机控制和I/O控制板的作用是通过数字输入/输出和模拟输入/输出来控制传动单元。
控制盘的作用主要是用来修改参数和对传动进行一些基本控制:电机的启动、停机和转向;电机的转速给定值或转矩给定值;一个过程给定(当激活PID控制时);对故障信息和警告信息时行复位;切换本地控制和外部控制模式。
3.2变频调速装置主要功能
*ABB系列变频器是具有多种可供选择接线方式设备:有将整流部分与逆变部分装于一体变频器、用于变频器制动电阻和制动单元、单独整流单元、整流回馈单元和单独逆变器。
*制动运行方式:不经常制动设备可以选择变频器+制动单元+制动电阻方式;经常制动设备采用整流回馈单元向公共直流母线供电,再由直流母线向多台逆变器供电,不同时制动逆变器可以直流母线上交换能量,当制动功率大时从回馈单元向电网回馈能量;还可以将多台变频器直流母线直接连接,形成公共直流母线,再接入制动单元与制动电阻,当制动功率大时由制动电阻消耗能量。
*ABB系列变频器具有多种控制方式:可以设定为VVVF控制、开环矢量控制、闭环矢量控制中一种。
闭环矢量控制性能最好,但必须接入测速装置;当变频器或逆变器给多台电机并联供电时,只能采用VVVF方式。
*ABB系列变频器所有设备均有故障自诊断功能。
ABB装置本身提供了多种可靠有效故障保护措施。
同时也提供了简单实用故障查询手段,装置可以记录同时发生多个故障(最多达8个),并可以保存最近8次所发生过故障代码。
ACS800系列变频器提供下列参数功能:
*菜单索引参数存取
*参数组读及写
*将现有参数组复制到同系列其它装置上
*打印参数组
*过程控制字进行操作(开关量命令、如开/关命令)及施加给定值
*状态字进行观察(整流器工作状态反馈信号)及读出实际植
*读出故障信号和报警信号
*读出跟踪缓冲器中内容(SIMOVERT示波器功能)
4、高炉探尺矢量变频控制原理
变频器应工作矢量控制方式下于力矩控制,要求变频电机轴端安装增量码盘作为速度检测元件。
减速机轴端接多圈绝对值码盘,信号经通讯总线进PLC,由PLC读出探尺高度,作为检测值及探尺操作信号。
变频器接受PLC信号:PLC给变频器提尺信号、放尺信号;变频器给PLC准备好信号及故障信号。
变频器与PLC 间这些开关量信号由点对点方式连接。
当要求探尺下放时,由PLC送出放尺信号,由变频器系统实现自动放尺并保持下放速度不超过限制值,探尺降落到料面时保持电机仍有一定提尺力矩,使探尺保持直立姿势。
探尺下放动能由制动电阻和制动单元消耗掉。
当要求探尺提升时,由PLC送出提尺信号,由变频器系统实现自动提尺并保持提升速度不超过限制值。
当PLC检测到探尺顶部时,由变频器系统实现自动停车并投入抱闸。
其控制原理简图见图1:
探尺趋势波形见图2:
注:绿线和黄线为探尺波形图
5、结束语
改造后用变频器控制探尺系统,能够精确控制探尺的速度和转矩,这样有效的降低了探尺系统的故障率,如改造前探尺铊经常脱落和探尺钢绳断裂,另外控制系统故障多,给维护带来了很大的强度。
改造后给维护的强度减少了80%。
但也有不足之处,在探尺下降转提升的时候,如果碰到崩料时,探尺铊就会被埋没,因为从
下降到提升时还未建立起提升转矩时就被料埋掉。
参考文献:
1.ACS800标准应用程序软固件手册。
2.ACS800标准应用程序软硬件手册。
3.韩安荣.通用变频器及其应用.北京:机械工业出版社,2000。