转炉倾动系统的电气控制
转炉倾动电机负荷不平衡问题及控制策略研究
转炉倾动电机负荷不平衡问题及控制策略研究武钢条材总厂一炼钢分厂转炉及氧枪直流调速系统启用于1998年，因运行年限较长，设备老化，缺少备件，生产带来极大的隐患。
为提高运行可靠性，提高整体效益，我们对该转炉驱动系统进行了升级，采用Allen-Bradley PowerFlex Digital DC Drive系列直流调速系统替换了原有的1397直流调速装置。
1.转炉倾动系统1.1转炉倾动机构设备概况升级改造的转炉共有两台，均采用4套驱动器分别驱动4台电机。
倾动转动范围±180度，转炉倾动至零位、±120°时自动停止（具体角度可在程序中设定修改）。
传动操作要求：1台电机或驱动器故障时，允许正常生产。
2台电机或驱动器故障时，允许本炉生产。
3台电机或驱动器故障时，不允许生产，只能紧急回零。
主从驱动器可以在1、2、3号驱动器间切换，具有各种安全连锁，具备紧急停止和紧急回零功能。
1.2转炉倾动位置检测原理原氧枪、倾动位置检测使用旋转主令控制器，氧枪、倾动在动作的过程中，通过减速机输出轴上的旋转主令触发开关信号，PLC程序判断氧枪、倾动当前所处的大概位置。
升级后倾动位置，通过绝对值脉冲编码器即可直接读取绝对位置，计算出当前的倾动角度。
2.转炉倾动控制系统的配置结合转炉倾动控制特点，转炉倾动系统的配置为：（1）PowerFlex Digital DC Drive系列驱动器4台。
（2）西门子S7-400系列PLC系统。
（3）直流电机电枢电压：440VDC，电机电枢电流：200A，电机励磁电流：8.06A，电机配有强制冷却风机和测速增量型编码器。
3.电气传动控制方案3.1倾动控制原理转炉倾动由4台电机驱动，分别由4台驱动器传动。
倾动直流装置原型号：1397-U265FR-HA2-FS2015 ，含义：U——电压等级380/415VAC，265——额定电枢电流265ADC，R—再生运行，HA2—带数字接口的编程器，FS2—励磁电流调节器。
转炉倾动系统传动及控制
图１电机机械特性 示意图
如图 １ 所 示， 当机械 特性差 异较荷工
作 ，而其 它 的 电机 半 负荷 工作 或根 本就 不 出 力 ，造成设备资源 的浪 费，甚至频繁跳 闸，影 响生产 。为 了解 决这个 问题 ，我 厂采用 由４ 台 变 频器 分别对４ 台 电机单独供 电 。但 必须指 出 的是 ，采用４ 台变频器 对刚性 连接 的电机供 电 是一面双刃剑 ，用 得好 不仅可 以完全消除静态 误差 ，动态特性 也可以几乎完全一致 ；用得 不 好 ，其后果 可能比单台变频器供 电更糟 ，不仅 存在静态误 差，动态特性的差异可 能使 电机 交 替扮演 电动和 发电的角色，造成齿轮和连接 轴 的频 繁冲 击，引起材料 的疲劳损伤 ，从而 使轴 断裂 。
图２倾动 电机负荷平衡控制方案示意围
主从控制方式为我们提供 了一个解决这个 问题 的很好办法 。由于从站的给定来 自于主站
一
的输 出转 矩。 由图３ 所示 ，４ 台变频器 共用 了一 时 ，Ｐ Ｌ Ｃ 通 过变频器 的状态 获取该信 息并作 出 个 电流给 定，因而不仅没有静态误差 ，其传动 处理 。将第二 台变频 器的主从选择外部继 电器 特性也基本一致，而且其工作方 式灵活 多变 。 吸合 ，这样第 二台变 频器 自动变为 了主站 ，其 它两站跟随其运行 ３ ． 抱闸的控制 由于转炉工艺 的特殊性 ，要求该系统 的启 动和停止过程 要很快，否则会造成下渣等 工艺 事故 。由于这样 的工艺要求 ，对抱 闸的控制变 得特别重要 。转 炉由于抱闸的作用 ，可 以停在 任何位置 ，也就 是说要在任何位置都能启动 。 如果抱 闸控制 得不好， 由于转炉 自身重力 的作 用 ，可 能造成 转炉溜车等较严重 的事故 。我厂 倾动系统 的抱 闸开关是由变频器直接控制 ，西 门子变频 器本 身就带有抱闸控制 的功能 。我 们 就 应用 了该 功能 ，抱 闸 并不是 启动 信 号一 到 图３倾动电机调节回路控制 示意图 就打开 ，因为 这样会造成转炉溜车甚至无法启 为 了 更 好 的 实 现 主 从 控 制 方 式 ， 我 厂 动 。变频器在接 到启动命令后对 电机输 出，当 在 四 台 变频 器 之 间 组 成 了一 个 西 门子 专 用 建立一 定的力矩后，变频器才会输 出开抱 闸的 的Ｓ Ｉ Ｍ Ｏ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ 网 。Ｓ Ｉ Ｍ Ｏ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ（ Ｓ ｉ ｅ ｍ ｅ ｎ ｓ Ｍ ｏ ｔ ｉ ｏ ｎ 信 号。开抱 闸的阀值 由Ｐ ６ １ １ 进行设定 。为 了降 Ｌ ｉ ｎ ｋ ）是 以光纤 电缆为传输介 质的数字串行数 低对机械 设备的冲击 ，关抱 闸的信号也不 是停 据传 输协议，其应用之一就是 可以实现单个传 止信号一 到就发出，而是通过一个 比较 功能， 动装置之间在共 同系统 时钟 下所有连接站 的同 当系统的转速降到某一个值时 ，变频器才 会发 步 ，快速 及精 确 的过程 数据 （ 控 制信 息 、给 出关抱 闸的信 号。因为四 台电机 的抱 闸必须同 定值 、实 际值 及状 态信 息 ）的 周期传 输 。其 时打开 ，而整个系统有四 台变频器 ，到底 是由 传输速率最高可达 １ １ Ｍ ｂ ｉ ｔ ／ ｓ ，它可 以应用于装 哪一台变频器来控制整个抱 闸系 统呢？在最初 置对装 置功能 ，也能应 用于主／ 从功 能。其应 的设计中，四台变频器 的抱 闸控制 信号是并联 用也 比较 简单 。在 每一 个 变频 器 中安装 一块 的。这种控制存在一个 问题 ，因为 变频 器当其 Ｓ Ｉ Ｍ Ｏ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ 板，板之 间用 光纤连接。硬件连接正 中的一台变频器出现故障时 ，可 能造 成抱闸不 常后 ，对变频器进行 站地址等简单 的参数设 置 能关 闭 ，而这种 软 故 障是非 常难 查找 和解 决 后 ，Ｓ Ｉ Ｍ Ｏ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ 网络就 组建完成并可 以应用 了。 的。抱闸不能正常关 闭对装有液 态钢水的转炉 在我厂 的实际应 用中主站 设定Ｐ ７ ５ １ ． ２ ＝ Ｋ １ ６ ５ ， 来说造成的后果将是非常严重 的。新炉试生产 从站 中设 定Ｐ ４ ８ ６ － Ｋ ７ ｏ ｏ ２ ，这样就可 以实现 从站 时就 曾出现过这样 的事故 。为了最大限度的保 的给 定值 来源 于Ｓ Ｉ Ｍ Ｏ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ 接 收 的主站第 二 个 证抱闸能正常 的关 闭，我们 对原设计进行 了改 字 。而主站传 出的第 二个字为主站 的转矩 限幅 进。将主从控制 的外部继 电器的接点串入 了抱 输 出值 。最终 实现了从站给定值跟 随主站 的输 闸控制 回路 中，只有主站 的抱闸控制信号才是 出转矩而变化 。 最终有效 的信 号。另外我们还将变频器故 障、 ２ ． 主站的选择 系统溜车等信号并入 了关抱闸的控制 中。经过 由于整 个 系统 是 由四套 完全 一样 的调 速 这一系列 的改造后 ，转炉未出现 由于溜车而造 系统组 成，而 采用的是一主三 从的控 制方式 。 成的事故。 又 由于 倾动系统在整个转炉 系统功能中的特殊 ４ ． 转炉转动角度的处理 性 ，跟据 工艺的要求 当有一 台电动机 故障时允 由于转炉工艺过程 中，转炉有 几个 实用的 许三 台电动机工作 。所 以要求 主站有唯一性并 位置 ，如兑铁 位、出钢位等 ，另外 ，转炉 的速 能 自动转 换 。所谓 唯一 性 ，就 是说 在正 常运 度与其位置 也有一定 的联锁关系 ，如我 厂的转 行时，只有一个主站 。在主 站出现故障而跳 闸 炉在 到了前后７ Ｏ 度后 ，转炉 的速度就 自动降为 时，三个从站 中有一个 自动 转为主站，其它两 档 （ 最低 速 ）。我厂转炉转动 的角度 是这样 个 从站转而跟随新 的主站 。我厂倾动系统是这 获得 的，转 炉的耳轴上装有一个 多模 的绝对位 样实现该功能 的，在 正常工作时 ，即四台电机 置编 码器，通过 以下简单 的公式就可 以计算 出 起工作时 ，我们 设定第一台为主站 ，在第一 转炉 的位置 。 Ｗ ＝ Ｋ 水 （ Ｐ １ 一 Ｐ Ｏ ） 台变频器 中，我们设 定主从选择参数Ｐ ５ ８ ７ ＝ ０ ， 即始终为主站 。在其它几 台变频器 中，我 们设 其中：Ｗ 表示转炉 的实际位置 Ｋ 表示 一个转换 系数 ：每 变化一个 单位 的 定主从 选择参 数Ｐ ５ ８ ７ ＝ １ ９ ，即该参数 由Ｃ Ｕ Ｖ Ｃ 板 上 的数字量输 入５ 的反相信 号决定 。当Ｃ Ｕ Ｖ Ｃ 板 位置值对应 的角度变化 Ｐ １ 表示实时的位置值 上 的数字量输 入５ 的信号 为低 电平 时，该站 为 从 站 ，当Ｃ Ｕ Ｖ Ｃ 板 上的数 字量输入 ５ 的信 号为高 Ｐ ０ 表示转
1#转炉倾动控制
M404.5M 404.5BOOLfrom CBP2:off3 effective
M404.6M 404.6BOOLfrom CBP2:switch-on ihibit
M404.7M 404.7BOOLfrom CBP2:alarm effective
M405.0M 405.0BOOLfrom CBP2:set/actual deviation
M405.1M 405.1BOOLfrom CBP2:PZD control
M405.2M 405.2BOOLfrom CBP2:comp. setpoint reached
M405.3M 405.3BOOLfrom CBP2:undervoltage fault
M404.1M 404.1BOOLfrom CBP2:ready for operation
InverterOperationQD1M 404.2BOOLfrom CBP2:Running
TiltConverterFault1M 404.3BOOL倾动变频器故障1from CBP2:fault effective
或B19（改成19有下滑现象）
P590,Src BICO Dset
B14,DI3
B0
B14,DI3
B14,DI3
P601,Src DigoutMCon，数字输出主接触器
B275,开抱闸
275
275
275
P605，BrakeCtrl
1=Brake w/o chkbk
1
1
1
P608,Src brake open
1#转炉倾动控制原理
一、PLC里面输出的启动/停止命令
转炉控制系统
转炉电气自动化控制系统一、概述从电控的角度看，复杂控制系统无非包括三个基本元件，电机、电磁阀与现场模拟量仪表，电控的工作就是要这些元件动作，让电机正反转，电磁阀打开关闭，现场模拟量的采集，一个复杂系统可以分解成很多小的简单系统。
转炉本体电控设备可以分为：转炉倾动系统，氧枪系统，炉下钢包车，渣罐车，气化冷却系统，转炉投料系统，底吹系统。
还包括活动烟罩，挡火门，润滑系统，除尘阀门等。
转炉机旁操作箱用于单体设备的调试和检修，各设备间无任何联锁。
两地操作转换开关设置在机旁操作箱。
转炉系统大部分设备都是在机旁箱或者操作台经过PLC操作，也就是说手动操作按钮没有直接控制现场设备，都是先给PLC信号，PLC再发出指令给现场设备。
另外还有两个特殊情况：转炉投料系统振动电机现场操作箱手动按钮直接给变频器的控制指令，挡火门操作台按钮直接控制的接触器动作，这两个没有经过PLC。
所以如果PLC 掉电，整个系统除了投料制动电机与挡火门能操作箱操作，其他设备将瘫痪。
二、电气设备的控制及操作1、转炉倾动1.1、操作地点：转炉主控室，炉前操纵室，炉后操纵室。
主控室：操作转炉兑铁水和加废钢的摇炉。
炉前台：操作转炉出渣，测温，取样的摇炉。
炉后台：操作转炉出钢时的摇炉。
在主控室的操作台上设置有操作权的转换开关，并在三处操作点均设置操作权在位的灯光信号显示。
炉前，炉后操作权在操作完毕后应转至主控室。
1.2 传动及控制转炉倾动由四台交流电机驱动，由四台变频器进行转速的调节控制。
四台变频器串接在转炉PLC通信网络中，控制命令（启动，停止，频率给定等信号）由PLC经通信网络送给变频器，变频器控制板电源由外部24V电源提供，其中一台变频器掉电时不会影响整个通信网络。
1.3 联锁1.3.1活动烟罩不处于上限位时转炉不能倾动。
反之，转炉不处于垂直位时，烟罩不得下降。
（微机画面可以强制解除联锁，实际PLC中已经将此点解除不起作用）1.3.2氧枪处于待吹点以下转炉不能倾动。
抱闸在转炉倾动控制系统中的应用
变频器在转炉倾动抱闸控制系统中的应用■新钢炼钢厂周卫华摘要：通过对转炉倾动抱闸现有电气控制方式存在的不足进行分析，结合现有的设备及控制系统的现状，对变频器的优异定位性能进行的阐述，并成功将变频器控制抱闸应用到控制系统中。
关键词：转炉倾动S7-400 变频器变频器参数表液压推杆器一、设备现状炼钢厂有3座100吨转炉，转炉倾动电气控制系统传动部分采用西门子6SE70系列矢量逆变器，但倾动电机抱闸控制系统是通过西门子S7-400系列PLC 程序控制。
转炉正常工作时炉体內100多吨钢水，当转炉炉体停止时工艺要求极高，设备及工艺位置有放钢位、倒渣位、测温取样位、吹炼位‘除尘风机高/低速位，炉体在停止过程中经常出现抱闸提前或滞后现象，抱闸提前动作时，造成炉体抖动很大，使钢水喷出而且使电机经常过流引起逆变器报故障，当转炉放钢及倒渣抱闸滞后时，造成炉体下滑使钢水倒出，而且出现翻炉现象，，而且上述亦出现过几次。
因此，这给日常正常生产及安全事故带来极大压力。
二、技改措施针对电机抱闸控制的现状，必须尽快找到一种可靠并且简单和技术先进的抱闸控制系统来代替现有的控制系统。
SIEMENS公司的变频技术是比较成熟的，在国际国内都有比较成功的应用。
特别是矢量控制系列变频器具有模块化以及高性能系统元件组成，异步电机变频器调速的原理是将交流顺变成直流，平滑滤波后经过逆变将直流变成不同频率的交流电，使电机获得无级调速成据点需的电压和频率，本系统中，倾动变频调速系统采用SIEMENS公司的6SE70系列产品，每座转炉由一座800KW四象限运行的整流回馈装置，四套90KW逆变器通过公共直流母线构成。
为了确保生产正常，整流/回馈单元容量按两座转炉传动电机驱动设计；每个倾动传动装置容量按两台传动电机驱动设计；抱闸控制系统完全可利用逆变器内部的功能块进行组态，来实行对现有控制方式进行改造。
本系统电气传动采用的是四套逆变器控制四台电机来驱动机械传动，根据逆变器的性能和工艺要求也可同时控制四台抱闸的动作，抱闸开启可利用逆变器内部电流检测功能块，将采集到的电流数据进行A/D转换后通过电流磁通分量和放大限幅运算后送入电流比例调节阀及与或功能块置复位功能块来实行对抱闸开启的控制。
一种新型的转炉倾动控制方法
采 用前项 差分 的方 法处 理导数 项 后写成 离散 表达 式的形 式
ＴＹ ｎ － （ － ） （） ｙ ｎ １
．
一
＋ ： （ （ ） ）
（） ９
』Ｓ
其 中 为 采样 周期 化 简得 ：
图１全转矩控制方法硬件配置图（ 以西 门子Ｐ ｃ Ｌ 和变频器 为列）
２１ ５ Ｕ Ｏ ＴＯ Ｎ Ｒ Ｍ 虢 醢 ７５ ０ ２ Ａ Ｔ ＭＡ ＩＮＰ Ｏ Ａ Ａ Ａ
Ｖ
巨三 ＿ ］． ＿（
）
（）
一
５ 停车 时过程 的开环控制策略
转 炉倾 动 的平 稳停 车 是转 炉倾 动控 制 的基 本 要求 ，也 是 转炉
这 里使 用一 阶 惯性环 节 来 实现 指数 的运 算 ，提 高运 算效 率 。 阶惯性 环节 传递 函数 为 １
一
，
需要 转换 成离散 表 达式 才能利 用
Ｐｃ Ｌ 程序 实现 ，假设 ｙ ： — （ ，转化 成 时域表 达式 为 ： —ｌ ）
＋１
电气 制 动过 程 中转 炉依 然按 照 设定 的 减速 曲 线减 速 ，所 以 电气 制
的 方式 以 热 能形 式消 耗在 制 动器 刹车 片 上 ，所 以高 速 运行 时不 宜
寺 １ ）
其中 ｐ ． ．
斜 坡 环 节 利 用 以 下 函 数 实 现
（ １ ０ ）
采 用机 械 制动 方 式 ，因 为那 样产 生 的热 量很 大 ，同时 对刹 车片 有 很 大磨 损 。一 般情 况 下停 车 时先 采 用 电气制 动 的方 式让 转 炉减 速 到一 个比 较低 的 速度 ，然后 再采 用 机械 制 动的 方式 让 转炉 最终 停
T转炉倾动电气控制系统
150T 转炉倾动电气控制系统一、 系统概述：转炉倾动机构采用4台交流马达传动，可驱动转炉主体在土 360r 地范围内任意 转动.控制主要通过4台变频器之间地光纤环网实现 4套传动装置地主从控制，同时 采用编码器反馈速度地闭环控制•变频器与PLC 采用地是PROFIBUS-D 协议来进行通 讯.b5E2RGbCAP主机架：电源模块 PS-10A 型号：6ES73071KA010AA0CPU-315-2DP 型 号：6ES73152AG100AB0带 512K 卡 型号：6ES79538LJ200AA0EanqFDPwCP341-1 以太网通讯模块 型号：6GK73431EX300XE06 个MD1开关量输入模块型号：6ES73211BH020AA0 16点输入 扩展机架：ET200M PS-5A 电源模块型号：6ES73071EA000AA0 ET200M IM153-2DP 型号：6ES71532BA020XB0MA2 8点模拟量输入 型号：6ES73317KF020AB02个MD1 16点开关量输入 型号：6ES73211BH020AA0 5个MDA 16点开关量输出 型号：6ES73221BH010AA0型号：6E371951GF300XA0 型号：6ES79720BA520XA0 型号：6ES71957HA000XA0 型号：6ES71957HB000XA0M IM153-2RTE l£'1l 12壬沁逊■三沁曲"UA2101 l-sET200M 带电插拔导轨PB 总线接头ET200M 电源底座 ET200M I/O 底座H PSJM匚主回路是从低压配电主母线过来经过双电源自动切换装置 < 框架断路器3200A 带过热过流保护）、多功能表 < 监控电流电压）、塑壳断路器 V1250A ）、进线电抗器 < 内置于变频器）、变频器、出线电抗器< 内置于变频器）、倾动电机 <电机侧装有测速编码器） •同时在电机上还配有制动器和电机冷却风机.< 控制流程图如下所示）DXDiT a9E 3d主母线RTCrpUDGiT此图为一台倾动控制原理图其他三台同上一样引自低压配电电 抗器变频器电抗 器低压配电EPS 供电双电源切换主母线热继电器•编码器交流接触器塑壳断路器、主要设备及技术参数序号设备名称规格、参数数量安装点1双电源自动切换装置带机械电气联锁1电气室2多功能电表PDM - 803P- C-5A -400V2MCC进线柜、稀油站3框架断路器MT12H113TD/OMIC5.0A 增加4个旋转型OF1变频柜4快速熔断器RS75B -1600/16001变频柜5变频器500KV＜带进出线电抗器）6SE70SIMENZI4电气室6倾动电机YZP400M2-6/300KV 520A 500KW4转炉侧7塑壳断路器NSX100F/MA163PP2X0F88交流接触器LC1-D09M/LA1-DN22C89热继电器LRD0BC 2.5-4A810制动器0.6KW 3.5A4倾动电机上11倾动电机风机 1.1KW 3.4A4倾动电机上熔断器:熔断器是- 种当电流超过规疋值一疋时间后,以它本身产生地热量使熔体熔化而分断电路地电器，也可以说，它是一种利用热效应原理工作地电流保护电器• 5P CzV D 7H xA热继电器：热继电器是一种利用电流热效应原理工作地电器，具有与电动机容许过载特性相近地反时限动作特性，主要与接触器配合使用，用于对三相异步电动机地过流和断相保护.jLB HrnA ILg接触器：接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交直流主电路及大容量控制电路地自动控制开关电器，主要应用于自动控制交直流电动机、电热设备、电容器组等设备.XHAQX74J0X制动器：倾动电机地制动器动器数量共有四个，每台电机配备两个AC220V电磁制动器,型号为YWZ500/90,电容量：0.6kW. LDA YtR y KfE倾动电机风机：风机数量共有四个，每台电机配备一个，电容量：0.45kW.倾动电机调速旋转编码器：为每台电机配备一台旋转编码器，作为相应地变频器地数字测速反馈信号.编码器型号：Z z z6ZB 2Lt kRHI 90N-0NAK1R61N-1024倾动角度旋转编码器：配备一台带DP口旋转编码器，测量倾动角度.编码器型号：PVS58I-011AGR0BN-0013 d vzf vk wMI 1润滑油系统每座转炉设置一台稀油润滑站，采用稀油润滑集中润滑，配置在邻近倾动机靠近炉前地地方三、关键设备描述及维检技术要求：倾动电机倾动机构采用四点齿合全悬挂型式, 力矩平衡机构为扭力杆装置.倾动主要由四台交流电动机、四台一次减速机、一套二次减速机、钮力杆平衡式. 四台电动机同步启、制动、同步运行,电动机转速可调.电动机型号为YZP400M2 －6交流变频电动机,其主要性能参数为：rqyn14 ZNXI 电动机容量：300kWx4 电动机额定转速：950rpm工作制：S4电压：380V,AC维护周期和标准：启动前地检查①新安装或长期停用地电动机＜停用3 个月以上）起动前应检查绕组相对相、相对地绝缘电阻＜用1000V 兆欧表测量）绝缘电阻应大于0.5 兆欧,如果低于此值, 需将绕组烘干.EmxvxOtOco②检查电动机及起动设备接地是否可靠完整,接线是否正确与良好,冷却风机是否运转良好.③检查电动机铭牌所示电压、频率与电源电压频率是否相符，接法是否与铭牌所示相同.④检查电动机轴承是否有油,若缺油应补足.⑤检查电动机地基础是否牢固,固定螺栓是否已拧紧.⑥检查电动机周围有无妨碍运行地杂物和易燃易爆物品.⑦检查电动机运行是否灵活或有杂音.启动时地注意事项①一台电动机地连续启动次数不宜超过3~5次,以防止启动设备和电动机过热②电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时，应迅速停机检查•运行时地监视维护①注意电动机地运行电流不能超过额定电流②注意电源电压是否正常，一般应在360~400V之间③用电笔检查电动机外壳是否漏电和接地不良④检查电动机运行时地声音是否正常，有无冒烟和焦味⑤应保持电动机地清洁，不允许有水、油或杂物落入电动机内部⑥注意电动机地温升是否正常，用测温仪定期对电动机各部位温升进行检测.其温升限值见下图•绝缘等级详见铭牌.定期检查①定期检查电动机每年应不少于一次，检查主要内容有：②清除电动机外壳地灰尘、积垢，检查外壳有无裂纹、破损，测量绝缘电阻•③检查主轴转动是否灵活，转子与定子之间有无碰擦.④检查各部分螺钉是否紧固⑤检查电动机接地是否完好⑥每三个月检测一次电动机接线盒内部接线螺栓是否松动，电动机供电电缆绝缘层是否完好，及时发现及时处理.常见故障及处理方法三相异步电动机在运行时，会发生各种各样地故障•要对其故障原因进行多方面地分析才能找到发生故障地原因•除了检查电动机本生可能产生地故障外，还要检查分析电动机地负载、辅助设备以及供电路上地故障.详见下表SixE2yXPq5变频器本设备用于对倾动电机启动控制及调速，四台变频器控制四台倾动电机，并且分为主从关系，一主三从,主变频器通过PROFIBUS DP与PLC通讯并控制三台从变频器•如果主变频器出现故障，可以通过操作面板把其中一台从变频器设置为主变频器临时使用•本系统变频器选自SIMOMERT 6SE70型,功率为500KW<带进出线电抗器）6ewMyirQFL维护周期和标准：启动前地检查①变频器长时间停机后恢复运行，应测量变频器（包括移相变压器、旁通柜主回路>绝缘，应当使用2500V兆欧表.测试绝缘合格后，才能启动变频器.输出端禁止使用摇表，防止内部器件损坏.kavU42VRUs②上电之前,须确认输入电压是否有误•③检查变频器各接口是否已正确连接，连接是否有松动，连接异常有时可能导致变频器出现故障，严重时会出现炸机等情况.y6v3ALoS89④变频器上电之前应先检查周围环境地温度<0〜40 C）,温度过高会导致变频器过热报警，严重地会直接导致变频器功率器件损坏、电路短路；M2ub6vSTnP⑤在变频器运行时要注意其冷却系统是否正常，如：风道排风是否流畅，风机是否有异常声音•⑥电动机电抗器是否过热，有异味变频器日常检查：①每两周进行一次，检查记录运行中地变频器输出三相电压，并注意比较他们之间地平衡度②保证变频器室地环境温度0〜40C之间•设置专人检测变频器柜门地过滤网是否堵塞确保冷却风路地通畅•③检查变频器有无异常振动，声响，风扇是否运转正常•④检查变频器内部电缆间地连接应正确、可靠⑤检查变频器柜内所有接地应可靠，接地点无生锈⑥检查所有电气连接地紧固性，查看各个回路没有异常地放电和过热痕迹，没有异味、变色，裂纹、破损等现象•变频器定期保养注意事项①变频器试运行完成后，应重新检查紧固变频器内部电缆地连接各螺母•②半年内应再紧固一次变频器内部电缆地连接各螺母•③每六个月紧固一次变频器内部电缆地连接各螺母•④每次维护变频器后，要认真检查有无遗漏地螺丝及导线等，防止小件金属物品遗留造成变频器内部短路事故•特别是对电气回路进行较大改动后，确保电气连接线地连接正确、可靠.OYujCfmUCw⑤电机每次切换运行方式时，认真检查分合闸位置，防止“反送电”情况发生• 变频器检修标准①检查变频器旁通柜高压开关地操作应正常，能正确合闸和分断②用带塑料吸嘴地吸尘器彻底清洁变频器柜内外，保证设备周围无过量地尘埃③变频器面板电流显示是否偏大或电流变化幅度太大，输出UVW三相电压与电流是否平衡•安全操作标准①操作人员必须熟悉变频器地基本工作原理、功能特点，具有电工操作基本知识•在对变频器检查及保养之前，必须在设备总电源全部切断；并且等变频器Cha ng灯完全熄火地情况下进行.eUts8ZQVRd②在输出电压正常<无缺相、三相平衡）地情况下，带载测试.测试时，最好是满负载测试常见故障及处理方法框架断路器本设备用在低压配电线路或开关柜中作为电源开关使用，并对线路、电气设备及电动机等实行保护，当他们发生严重过流、过载、短路、断相、漏电等故障时，能自动切断线路，起到保护作用.sQsAEJkW5T本系统用地是抽屉式框架断路器，它由本体和抽屉座组成•抽屉式断路器是通过断路器本体上地母线插入抽屉座上桥式触头来连接主电路地•抽屉式断路器有三个位置：连接位置、“实验”位置、“分离”位置，位置地变更通过手柄地旋进或旋出来实现.型号为：MT12H113TD/OMIC5.0A GMsiasNXkA维护周期和标准:框架断路器日常检查：①检查灭弧罩小室是否损坏，隔离片是否腐蚀，②取下灭弧栅合上断路器,检查除头磨损及生锈情况•③使用红外温度表发现高功率电力线路中地缺陷点，④定位配电盘中地过载断路器开关，识别电力开关装置地故障"热点"等，⑤检查各种脱扣器地整定值和动作值以及操作过程⑥检查触头系统，抹净触头上地烟痕，发现触头面上有小地金属粒时，应将其清除⑦检查软联结有无损伤，断路器经受短路电流后，除必须检查触头系统外，需清理灭弧罩两壁烟痕框架断路器定期保养注意事项：①断路器应定期进行维护，清理尘埃,以保持断路器地绝缘良好，②对各个转动或滑动部分加注润滑油，周身做防腐处理,.,如果触头合金氧化变黑，脱落严重,先做打磨处理，要不换触头，TlrRGchYzg③.因故障和负荷地情况应做一些测量，特别是设备地一部分或全部地绝缘和非导电实验，这些实验必须由专业人员进行•短路后断路器地检查：先检查灭弧室，然后是主触头, 再查连接束状夹头，并参照各元件地使用寿命7EqZcWLZNX安全操作标准①由于接线端子地松动，腐蚀，电线折变不当或老化，经常会导致工业上配电故障，不良地连接通常会产生阻性，其中流过地电流会产生热量，容易引起火灾或其它安全事故•有鉴于此，工厂规定电工对每一个设备责任到人，定期巡视同时作好对该设备状况记录，作到早发现，早整治」zq7IGfO2E②如果灭弧栅片烧损严重，则应更换灭弧罩•识别跳闸原因，在故障未被找出和消除前不得重新合闸，故障可能一些原因，因控制单元类型而检定故障原因，参见控制单元用户手册zvpgeqJIhk 常见故障及处理方法。
转炉操作说明V1.0
第一部分：转炉炼钢倾动自动控制系统说明转炉炼钢自动化系统中倾动交流传动装置采用一拖一方式，设四台变频器。
倾动交流传动在控制上最关键的就是电机的力矩同步性。
同步性的准确的控制是倾动交流传动达到最佳状态的关键，对四台变频器的工作状态进行采集，通过PLC对采集信号进行分析处理后，调整变频器输出，使四台变频器输出达到同步状态。
转炉倾动角度确定采用绝对型编码器，其安全性和准确性大大超越传统的主令控制器。
首先，编码器安装方便，调整简单，使用寿命长；其次，编码器精度高，单圈分度为1024，即倾动角度可精确到0.044度，这是主令控制方式望尘莫及的，使转炉本体旋转时各个位置都能精确反映，不存在位置的盲点。
重点提示：在正式操作前，要进行一些必要的检查。
●按下操作台上的“灯检查”按钮，观察操作台上的指示灯是否有损坏，如果有损坏请及时更换。
●切换监控画面，观察监控数据和电脑（包括鼠标,键盘,显示等）工作是否正常，如果有异常现象请及时和专业人员联系。
倾动操作及连锁：倾动本体控制方式为手动控制和自动控制，可在三地进行操作，分别是主控操作、炉前操作操作和炉后操作；⏹倾动主控台操作：●作倾动。
其功能和权利与炉前是一样。
●BCD数字显示表，刷新频率为20次/秒，同步显示倾动角度，范围为179~-180。
●倾动操作可在主控室和炉后两地进行操作，操开关打到右侧时倾动操作权被分配到主控操作，开关打到左侧时倾动操作权被分配到炉后操作。
●置自动转回到零角度的位置。
倾动自动回零位过程中，加速，减速，停止，全部自动，可以快速准确的使本体停止到零角度的位置，减轻操作人员的工作量。
●本体向倒渣方向旋转。
●态，即可以操作倾动旋转。
⏹倾动炉前操作台及炉后操作台操作，炉前和炉后操作台只是位置不同，操作方式是相同的，操作方法：●态，即可以操作倾动旋转。
●:抱闸抱紧停车，进线接触器自动按钮，进线接触器自动吸合，倾动变频器上电，才可以再次动作倾动。
●本体向倒渣方向旋转。
潍钢1#转炉倾动系统控制说明
潍坊特钢转炉倾动系统优化项目1#转炉倾动系统控制说明1.1主要工艺过程转炉冶炼周期，一般有以下几部分组成：●转炉倾动到炉前，兑铁水、加废钢●吹氧、加熔剂●底吹●转炉倾动到炉前，测温取样●等待分析结果，决定是否需要补吹●转炉倾动到炉后出钢●溅渣护炉●转炉倾动到炉前倒渣在一个转炉冶炼周期内，转炉至少经过三次前倾，一次后倾才能完成冶炼过程，转炉操作为PLC控制、手动操作。
转炉倾动机构采用4台交流马达传动，可驱动转炉主体在±360℃的范围内任意转动。
正常工作时，4台交流马达同步运行，同步起停；当1台或2台电机出现故障停机时，PLC立即对剩余的运行电机的速度设定等参数进行调整。
当3台以上的电机出现故障停机时，转炉立即停止倾动。
炉冶炼周期内，主要的倾动过程有：兑铁水、加废钢过程：手动操作转炉向炉前倾动，使其倾动到达兑铁水、加废钢位置，等待吊车加入铁水和废钢。
兑铁水、加废钢操作完毕后，手动操作转炉向零位倾动并停止在零位。
该过程执行时间约为5分钟。
测温取样过程：手动操作转炉向炉前倾动，使其倾动到达测温取样位置，等待测温取样。
温取样操作完毕后，手动操作转炉向零位倾动并停止在零位。
该过程执行时间约为2.5分钟。
出钢过程：手动操作转炉向炉后倾动，开始进行出钢操作，待钢水倒入钢水包后，手动操作转炉向零位倾动并停止在零位。
该过程执行时间约为5分钟倒渣过程：手动操作转炉向炉前倾动，开始进行出渣操作，出渣结束后手动操作转炉向零位倾动并停止在零位，等待下一炉次的操作。
该过程执行时间约为2分钟。
1.2转炉倾动操作转炉倾动的操作为全手动操作。
根据操作地点和操作性质不同，操作地点有4处：转炉主控室、炉前摇炉室、炉后摇炉室、主控室前摇炉室。
操作地点选择由四个操作台上选择开关相互配合实现，当需某一操作台操作，该操作台选择开关选择本地操作，另外三个操作台选择开关需处于非本地操作状态，同一时间只能由一处操作地点操作。
操作台上信号灯用来显示操作地点。
转炉三电功能说明
转炉三电功能说明1.基础自动化控制系统1.1系统主要功能描述⑴，本体（电气）PLC系统转炉生产状态判断；转炉本体的倾动连锁控制；倾动传动机构的状态字连锁及速度给定连锁控制；抱闸的连锁控制；倾动角度检测及处理；倾动各电机电流、转矩、速度等趋势记录；倾动连锁诊断功能；氧枪系统连锁控制；氧枪自动换枪功能；氧枪升降定位控制；氧枪传动机构状态字连锁及速度给定连锁控制；氧枪事故提枪控制；钢丝绳连锁保护；编码器标定功能；氧枪电机电流、转矩等趋势记录；氧枪升降位置检测及处理；炉前炉后挡火门的走行连锁控制；炉下车辆（钢包车和渣车）的连锁走行控制；烟罩系统的连锁控制；转炉挡渣系统的连锁控制；转炉润滑系统的连锁；⑵，本体（仪表）PLC系统氧气总管温度、压力检测；氧气支总管的压力检测及自动调节；氧气支总管的自动切断；氧枪回路的氧气自动切断；氧气流量检测、自动调节及流量累计；供氧时间监测；氧枪冷却水供水温度、压力检测；氧枪冷却水供水流量检测与控制及手动切断；氧枪冷却水排水温度、压力、流量检测；氧枪卷扬张力检测与报警；溅渣护炉氮气总管温度、压力检测；氮气支总管的自动切断；氮气支总管的压力检测及自动调节；氮气支总管的流量检测、自动调节及流量累计；支路的氮气自动切断；支路氮气的阀后压力检测；供氮时间监测；副枪进出水压力、温度和流量的检测及手动切断（预留）；副枪钢丝绳张力检测（预留）；氮封氮气的压力、流量检测及流量累计；转炉底吹氩、氮气压力的检测及自动调节；转炉底吹氩、氮气流量的检测及自动调节；氩气压力、温度的检测；氮气压力、温度的检测；氮气流量的检测及自动调节；氩气、氮气的切断控制及自动切换；钢水罐底吹氩气压力的检测；钢水罐底吹氩气流量的检测、控制及累计；转炉冷却水压力检测；转炉冷却水进出水温度检测；转炉冷却水进出水流量检测及控制；转炉倾动润滑系统的压力检测；转炉炉前钢水温度手动检测；转炉炉后钢水温度测量；变频电振给料机设备控制；变频给料机速度设定功能；斗下给料机的设备控制；气动推杆设备控制；排料闸门设备控制；密封闸门设备控制；伸缩溜槽设备控制；旋转溜槽设备控制；称量斗的自动称量；称量流程的自动控制；秤重流程的误差自动校正；氮封阀门的连锁控制；氮封用氮气压力的检测；氮封用氮气流量的检测及累计；辅原料及铁合金投料流程的自动控制；转炉自动投料料量累计；投料系统的诊断功能；⑷，汽化冷却、烟气净化PLC系统1#、2#汽包给水泵控制；1#、2#高压强制循环泵控制；1#、2#低压强制循环泵控制；1#、2#高压强制循环泵出口电动阀控制；1#、2#低压强制循环泵出口电动阀控制；给水泵、高低压强制循环泵出口压力检测；给水泵、高低压强制循环泵冷却水的回水压力检测；冷却水给水管给水流量、压力检测；冷却水给水、回水温度检测；氧枪口冷却水回水压力检测；原料口冷却水回水压力检测；汽包给水泵出口压力检测；汽包蒸气压力检测；汽包出口蒸气压力自动调节；汽包水位检测与自动调节；汽包水温自动控制；汽包排气管电动阀控制；汽包排污管电动阀控制；汽包加热蒸汽支管压力就地检测；分汽缸压力检测；蓄热器排气管电动阀控制；蓄热器补给水电动阀控制；蓄热器进气管电动阀控制；蓄热器排污管电动阀控制；蓄热器水温、蒸汽压力、水位检测；送外网的蒸汽压力、流量自动调节（软件实现）；除氧器排污管电动阀控制；除氧器排气管电动阀控制；除氧器压力和水位检测与自动调节；除氧器水温检测；除氧器软水支管压力检测；除氧器软化水流量检测；除氧器自用蒸汽流量检测；除氧器自用蒸汽支管流量检测；除氧器自用蒸汽支管压力就地检测；引射蒸汽管电动阀控制；送外网蒸汽流量检测；主蒸汽母管蒸汽流量检测；蒸汽主管压力、温度及流量检测；软水支管压力就地检测；氧枪口、原料口冷却水给水、回水温度检测；炉口微差压自动调节；一座炉子的给水流量检测；⑸，辅原料及铁合金上料PLC系统卸料小车的走行定位控制；卸料小车各料仓位置检测；转炉辅原料、铁合金及炉后铁合金料仓料位检测；上料皮带的控制、安全联锁；⑹，铁合金下料PLC系统卸料小车的走行定位控制；卸料小车各料仓位置检测；铁合金料仓料位检测；皮带的控制、安全联锁；变频电振给料机设备控制；变频给料机速度设定功能；斗下给料机的设备控制；气动推杆设备控制；称量斗的自动称量；称量流程的自动控制；秤重流程的误差自动校正；⑺，转炉一次除尘PLC系统连锁控制转炉状态、氧量等连锁控制；⑻，二次除尘PLC系统连锁控制除尘阀的连锁开关控制；⑼，检化验数据、吊车和废钢称重传输检化验数据画面及小屏幕显示；测温系统数据画面及小屏幕显示；吊装设备重量画面及小屏幕显示；1.2网络系统描述L1级HMI、工程师站、PLC、L2级服务器之间、各PLC间通过工业以太网进行通讯；各PLC系统中，中央处理器与各远程站及各调速装置之间采用Profibus-DP方式通讯；通讯模块、通讯软件编制）由供方负责，机电一体化供方将所需交换数据按要求提供。
转炉倾动系统传动及控制
转炉倾动系统传动及控制【摘要】湖南华菱湘潭钢铁有限公司宽厚板厂转炉倾动传动系统采用西门子低压变频器，由一套西门子S7-400PLC进行外部信号的采集及传动变频器的启停及主站给定信号的控制，同时对变频器的反馈信号做出处理。
本文介绍了电控系统的基本组成，传动系统的力矩平衡控制及主站的选择。
着重介绍了SIMOLINK在该系统中的应用。
【关键词】力矩平衡；SIMOLINK；主从控制2005年湖南华菱钢铁有限公司宽厚板厂正式投入生产运行。
宽厚板厂的转炉炼钢倾动装置采用全悬挂扭力杆平衡型式。
它由以下几部分组成：驱动电动机、一次减速机、二次减速机、扭力杆平衡装置和润滑装置等。
一次减速机总共有4台，每台一次减速机由一台变频电机电机驱动。
变频电动机为江西特种电机厂产品，电机的主要参数为：电机的额定功率132kW；电枢电压380V；电机额定转速735r/min。
倾动装置正常时四台电动机均需投入，且保持力矩平衡，当有一台电动机故障时允许三台电动机工作，当选择三台以下电动机运行时报警提示。
转炉倾动共有四档速度，速度控制采用西门子交流调速装置实现。
在各交流变频器和PLC之间有PROFIBUS-DP通讯，实现数据、状态的及时传递。
四台交流变频器之间还组成了一个SIMOLINK网，采用主从控制方式。
主站速度由PLC给定，其它从站为转矩控制方式，将跟随主站的输出力矩进行调整，以平衡力矩。
1.倾动系统的转矩平衡控制由于转炉的倾动由4台电机传动，若由一台变频器集中供电，由于机械特性的差异，在4台电机速度相同的情况下（刚性连接使它们的速度必然相同）势必造成4台电机的电流或力矩差异，如图1所示。
图1 电机机械特性示意图如图1所示，当机械特性差异较大时，很可能造成一台或多台电机满负荷或过负荷工作，而其它的电机半负荷工作或根本就不出力，造成设备资源的浪费，甚至频繁跳闸，影响生产。
为了解决这个问题，我厂采用由4台变频器分别对4台电机单独供电。
120t转炉倾动、氧枪系统的控制
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２０ 年第 １ ０６ 期
３ 系统控 制原 理 ３ １ 倾 动 系统 ．
３ １１ 主从控制 ．．
南钢科技与管理
３ １３ 转炉倾 动速度 控制 ．．
６ ７
转炉冶炼工艺过程转动 角度及 速度控 制范 围见
表 １ 。
ｌ
图 ２ 倾 动速 度给定与 高低 速 区范 围关 系
３ ２氧枪 系统 ． 每座转炉 配置两套 氧枪 系统 ， 原设 计一用 一备 ， 后为了减少枪体粘渣改为一 根枪吹炼一 根枪溅渣 护
炉 。在正 常情 况 下氧枪 由两 台变频 装置 驱 动 ， 可 并 交叉切换 ， 在事故 状态下 工作 枪可 由 Ｕ Ｓ通 过一 台 Ｐ 小功率变频 器驱 动事故 电机紧急提升 。
分合闸控制 ， 确认有 关连 锁信 号如 润滑 、 并 冷却 水 、
氧副枪 位置等 正常 与否 ， 用 Ｐｏ —Ｂ ｓ 场总 线 利 ｒ ｉ ｆ ｕ现 Ｐ Ｃ能够及时获得有关传动装 置的状 态和实 时数据 Ｌ 如速度 、 电流 、 转矩 等和倾 动角度 信息 ， Ｈ 上 就 在 ＭＩ 可以实时监视这些数据 。 转炉倾动速度给定 与高低 速 区范 围关 系和加减 速曲线见图 ２ 。
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南钢科技与管理
２０ ０６年第 １ 期
１０ 转炉倾动 、 ２ｔ 氧枪 系统 的控制
顾 宏
（ 自动化科 ）
摘 要 ： 对我公司１０转炉的倾动和氧枪控制系统进行 了 ２ｔ 描述 ， 介绍了系统的结构、 控制原理， 并结合具体情
况对倾动和氧枪控 制 系统进 行 了改进 ， 增强 了系统的可靠性 。
６ Ａ ０控制实现 ， Ｒ７ 每台电动机上有一 个速度 编码器 ，
舞钢120t转炉倾动电气控制系统常见故障的诊断分析
转炉倾动机构采用 ４台交流电动机驱动 ， 每 台电动机配装 １台脉 冲发生 器提供速度反馈信 号， 在减速机输出轴上装设 １ 台绝对值编码器 ， 其 输出作为倾动角度显示信号提供 给 Ｐ Ｌ Ｃ ， 转炉根
据工 艺要求 可 作 ３ ６ ０ 。 旋 转 。４台倾动 电动机 配 备
第１ ９卷第 ４期
・
宽厚 板
ＷＩ ＤＥ ＡＮＤ ＨＥＡＶ Ｙ Ｐ ＬＡ Ｔ Ｅ
Ｖ ｏ １ ． １ ９， Ｎｏ ． ４ Ａｕ ｇ ｕ ｓ ｔ ２ ０ １ ３
２ ６・ ２ ０ １ ３年 ８月
舞钢 １ ２ ０ ｔ 转 炉 倾动 电气 控 制 系统 常见 故 障的诊 断分 析
ａ ｎ ｌｙ ａ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｌ ａ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｕ ｔ ｓ ｏｒ ｆ ｗ ａ ｒ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ Ｉ ℃ ８ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ Ｂ ＯＦ， Ｔ ｉ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ，Ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ
项目
型 号
表１ 电 动机参数
参数
Ｙ Ｚ Ｐ Ｆ Ｍ３ １ ５ Ｍ ２— ８
功￥／ ｋ Ｗ 电压／ Ｖ
电 Ａ
ｌ １ ０ ３ ８ ０
２ １ ０
维护人员在排除故障时参考借鉴。
１ 倾 动 系统的 主要 电气设 备
基频
５ ０ Ｈ ｚ ， ｌ ～ ５ ０ Ｈ ｚ 恒转矩调速 ；
２ ． １ 电动 机
转炉倾动电气传动控制方案探讨
Ｔａ ｋ ｎ ｂ ｕ ｅＣｏ ｒ ｌ ｔ ｎ ｍ ｏ ｇ Ｄｉ ｅ ｅ ｔＣｏ ｒ ｉ ａ ｅ ｌ ｉ ｇａ ｏ ｔ ｈ ｒ ｅａ ｉ ｓａ ｎ ｆ ｒ ｎ ｏ ｄ ｎ ｔ ｔ ｏ Ｓ ｓｅ ｓｉ ｅＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｕ ｖ ｙ ｙ ｔ ｍ ｔ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇＳ ｒ ｅ ｎ ｈ
２０ 年 ０７
第 １卷 ７
第 ２ 期 ３
收稿 日期 ：０ ７ ０ — ７ ２０ — ７ １
貉 倾 劲 电 乞铭 劲 利 方 案 讨
苏 涛
（ 中冶天工建设有限公司 ， 天津 ，０ ３ ８ ３００ ）
摘 要 ： 绍 了转 炉倾 动 系统 的机 械 结 构 、 艺特 点 ， 述 了转 炉 倾 动 电 气传 动 控 制 方 介 工 论
流传动 ， 以当前在转炉倾动 的传动有交流传动取代直流传动的趋势。 所
在一根轴上 ， 通过适当的减速 比驱动转炉的倾动 。 根据生产工艺要求 ， 转炉
的倾动角度为正反 ３ ０ 。转炉炉 口和炉底方 向轴线与地平 面垂直时为零 ６。 位状态， 故炉子负载倾动力矩为角度 的函数 ， 属反阻性位能负载 ； 转炉按正 力矩设计‘即炉 子耳轴下部 比上部高 ， ， 下部比上部重 ， 从而确保转 炉电控系 统失灵或电动力不够时 ， 能靠炉体 自身的正力矩来确保炉 口向上 ， 这样就 不会发生倒钢事故 ， 工艺要求转炉的倾动速度可变 ， 由于转炉在非零状态 时带有一定的位能负载杼 眭， 所以每一台电机配一个抱 闸。
的要求， 尤其是 在冶炼时一定要定位准确 ， 这样才能使氧枪准确插入转炉 ，
由于分级切换是接触器控制 ， 转速不能逐渐变为零 ， 因此停车定位不准。 转
反电势是通过 对电压 、 电流的测量 ， 通过计算得 出的 ， 间接测量 ， 是 量值
转炉倾动制动器控制电路系统的设计
转炉倾动制动器控制电路系统的设计官兵兵;于会敏;韩召【摘要】介绍了本钢炼钢厂180t转炉倾动制动器系统电气控制、转炉倾动急停保护动作原理,并针对其缺陷提出改进措施,采用设备冗余原理,使其运行更安全可靠.【期刊名称】《辽宁科技学院学报》【年(卷),期】2013(015)002【总页数】3页(P17-18,21)【关键词】转炉;倾动制动器;急停【作者】官兵兵;于会敏;韩召【作者单位】本溪钢铁(集团)公司炼钢厂,辽宁本溪117000;辽宁科技学院电信学院,辽宁本溪117004;辽宁科技学院电信学院,辽宁本溪117004【正文语种】中文【中图分类】TF345.3转炉倾动电气控制系统是转炉炼钢的最关键设备之一，其中倾动制动器电气控制系统设计的成功与否直接关系到转炉安全生产。
本文简要的介绍了本钢炼钢厂180t 转炉倾动制动器系统的电气设计。
1 引言转炉倾动电气控制系统是转炉炼钢的最关键设备之一，其中倾动制动器电气控制系统设计的成功与否直接关系到转炉安全生产〔1〕。
本钢炼钢厂4#转炉的倾动电控系统一直由某电气公司进行设计、制造、安装、调试。
该系统大量应用成熟可靠的进口设备，主传动由6SE70 系列变频器取代了老式的直流传动系统;电气二类元件也尽量采用了SIEMENS、穆勒等进口品牌元器件。
在一定条件下，该套系统表现出了生产运行稳定、故障率低的特点。
但随着时间的推移，一些部位也逐步暴露出由于设计之初考虑不周而导致元件更换频繁，甚至发生跑炉事故。
造成跑炉事故原因:倾动摇炉主令控制器回“零位”后，倾动制动器没有制动，造成转炉由于正力矩原因使转炉快速回零，由于惯性转炉转到了+41o 度，这时制动器动作才使转炉停止。
而急停动作后，虽然倾动变频器进线交流接触器断开，但闸回路没有断电，经初步断定闸回路的K04 接触器没有断开(机械卡阻)，导致闸回路主回路电源接触器KA11、KA12、KA13、KA14 接触器没有断电，倾动制动器始终得电，从而造成跑炉。
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转炉倾动系统的电气控制
摘要：本文介绍了倾动交流电机交流调速系统在转炉倾动装置中的应用及注意事项，转炉倾动电机的同步控制方法。
阐述了转动倾动自动控制系统的主要设计思路，及自动控制系统的实现。
关键词：转炉交流调速控制方法
前言：
随着交流变频控制技术的不断发展，交流传动系统得到了广泛应用，并逐步取代直流传动系统。
特别是在120t转炉倾动装置传动系统中，该级别转炉的倾动装置，国内外一直采用直流电动机传动控制系统。
日照钢铁二炼钢120t转炉倾动装置采用的就是交流变频传动系统并取得成功。
本系统通过计算机控制多电机变频调速同步方法，是由计算机通过网络通讯设定变频器运行控制参数，实现的多电机变频调速同步运行的。
1．转炉倾动工艺设备概况
日钢120t转炉炉壳为全焊接式固定炉底结构，转炉托圈为焊接箱形结构,其内通循环水冷却，转炉炉壳与托圈的连接,采用三点支承方式，此结构既能有效地在360º范围内支承炉壳又可适应炉壳的热膨胀。
倾动装置采用全悬挂扭力杆平衡型式。
由以下几部分组成:驱动电动机、一次减速机、二次减速机、扭力杆平衡装置和润滑装置等。
扭力杆平衡装置是平衡转炉倾动时引起悬挂减速机(二次减速机)壳体旋转的旋转力矩平衡装置，通过扭力杆扭转来吸收扭矩并将扭矩转化为垂直的拉力和压力，通过扭力杆轴的固定轴承座和浮动轴承座传递到基础上,由于拉力和压力使扭力杆形成相反的扭矩,从而导致产生了吸收倾动力矩的效果。
转炉倾动采用全正力矩方式,即转炉倾动到任一角度时都保证是正力矩，确保转炉在360º回转过程中都是正力矩,事故断电时,转炉能够以自身重力自动返回垂直位置,从而排除翻炉泼钢事故的发生。
转炉倾动驱动系统主要工艺设备参数:
转炉容量：125t 最大：135t
最大倾动力矩：300T.m
转炉折算到电动机轴上的最大转动惯量：675kg.m2
机械齿轮速比：523
额定转矩：1700N.m
最大力矩倍数：Mcr/Me = 2.9
倾动速度： 0.13—1.3 r/min
倾动角度： 0—360˚
加速时间：4S
变频电动机：4台 132KW YZP355S-8 AC380V 735r/min
变频器：4台 ABB矢量型 ACS800
电动机冷却方式：强迫风冷
倾动电动机附编码器： 1024P/R DC24V
倾动位置接近开关：4个
倾动装置制动器：YTD-2000/60
制动器电动机：4台
转炉托圈耳轴端部编码器: 3600P/R DC24V，
2．工艺控制要求
120t转炉倾动机械设备采用4台交流变频电动机驱动，4台电动机采用4点啮合全悬挂形式，通过扭力杆装置进行力矩平衡。
转炉倾动控制系统的基本要求为:
(1)4台电动机同步启动、制动及同步运行,根据要求转炉可以在0.13～1.3r/min 之间进行倾动速度调节,转炉可以做±360°旋转。
转炉倾动时4台电动机负载应相同。
(2)当一台电动机发生故障,而转炉正处于吹炼状态,则剩余3台电动机降速运行维持该炉钢炼完,此时转炉速度控制在0.14～0.8r/min。
(3)当转炉正在出钢、出渣时,交流电源系统发生停电故障,此时利用UPS电源将4台制动器打开,转炉依靠自重复位, 转炉处于安全位置。
(4)当转炉出现塌炉等事故时,倾动机械的机电设备能短时过载,转炉以
0.13r/min速度旋转,倾动转炉倒出炉内装盛物,然后进行事故处理。
(5)转炉为全正力矩设计,即在整个工作倾动角度内由0°～士180°方向倾动均为正力矩。
(6)电力系统应能记忆炼上一炉钢时,转炉转动0～180°的电动机参数,如电压、电流转矩等,本炉次转炉冶炼时,应将电动机当前参数与上一炉钢转炉转动时的电动机参数进行对比,如果误差超过10%则报警,操作工人应立即检查设备是否故障。
(7)为防止电动机突然启动对设备的冲击,转炉开始倾动时电动机转速应从零开始逐渐加速,从零到正常速度的加速时间是4S。
(8)由于制动器制动力矩较大,为了防止制动时对设备的冲击,转炉制动时应先通过能耗制动将电动机减速,当转炉倾动速度接近零时,制动器失电制动,制动时间为4S。
(9)在现场操作台和CRT上设置故障报警灯,显示转炉稀油润滑系统是否正常,稀油站的故障信号包括油位低、油压低及油温高,三种故障信号合成一个"给油异常"信号,当此信号灯亮时,操作工人应立即检查及排除稀油站故障。
(10)转炉在零位时如果电动机的驱动力矩大于700Nm,则报警,操作工人应及时检查制动器是否出现故障。
(11)如果电动机最大驱动力矩大于1800Nm10秒以上则报警,此时表示电动机超负荷工作,检查机械系统,有故障立即排除。
(12)转炉正常操作时,电动机驱动力矩不得大于2290Nm。
(13)转炉倾动时必需选择3台以上电动机工作才能操作,如果选择2台及以下时则报警。
3．转动倾动自动控制系统的主要设计思路
变频器由于其应用简便和性能可靠, 已成为工业传动装置中首选的电机控制器。
考虑到转炉倾动的负载性质和变频器的过载系数,本系统选用4台ABB 矢量型变频器ACS800来分别驱动4 台电动机。
根据转炉工作特点，4台电动机必须同步启动、制动及同步运行。
如何实现这一要求，是该系统的关键。
该方案中，4套变频器对应4台电动机, 正常情况下采用一主三从的控制方式,通过通讯方式调节一个速度环一个电流环来控制4台电动机同步启动、制动及同步运行。
变频器与PLC系统之间采用Prof ibus网络进行通讯,采用S7- 400控制系统, 上位机画面为W INCC6. 0。
根据炼钢工艺的要求本系统4台电动机采用变频器1对1控制的主从控制方式, 首先在程序内指定4台变频器中的1台为主变频器(接
受PLC 指令)进行速度控制,另外3台为从变频器,主变频器的内部转矩输出作为从变频器的转矩给定进行转矩控制。
当其中1台从变频器发生故障时,主变频器内部转矩输出信号给另外2台从变频器的转矩给定,进行转矩控制; 当主变频器发生故障时, PLC 系统会通过PROFIBUS通讯网络自动给从变频器中的1台进行赋值,使其变为速度控制(即变为主变频器) , 其内部转矩输出信号作为另外2 台从变频器的转矩给定,进行转矩控制。
为了抑制电源侧过电压,减少电流畸变,在变频器输入侧配有共模扼流圈、进线电抗器。
为了抑制变频器对其它设备的高频干扰, 在变频器输出侧配有输出电抗器。
根据炼钢工艺的要求, 本倾动系统的控制采用主令控制器操作, 操作地点有4处:主控室操作台、炉前兑铁操作台，出渣侧(炉前)操作台和出钢侧(炉后)操作台,在主控室操作台上设有权限选择开关以方便在不同地点操作。
当在不同地点操作主令控制器时, PLC 会发出转炉正反转、速度给定、抱闸打开等指令。
4．自动控制系统的实现
(1) Prof ibus是一种开放式串行通讯标准,该标准可以实现数据在各类自动化元件之间互相交换,总线的物理传输媒介是双绞型电缆(符合RS - 485标准) ,电缆的最大长度在100～1 200 m 范围内(取决于所选的传输速率) 。
在同一个Profibus 网络段上最多可以有31 个节点,在本系统中由于各节点相距较远且比较分散故选用Profibus网络(图1) 。
图1 转炉倾动自动化部分示意图
(2) 本系统选用ABB 变频器以及与之配套的RPBA - 01 Prof ibus D P 适配器模块, 它可以将变频连接到一个Prof ibus网络, RPBA - 01 Prof ibus D P 配器模块支持Prof ibus - D P ( + K454) 协议。
在用本模块前应首先安装RPBA - 01 GSD 文件(就是ABB _0812. GSD ) 。
在进行设备通讯之前,须对变频器的相关参数进行设置, 首先设置好网节点地址,且必须要与step7硬件组态中设置的地完全一致,其次要设置好PPO 类型、波特率等。
(3)过程数据对象PPO ( Param eter Process Ob2ject)包含有用的用户数据,可用的数据结构分为两部分过程通道PZD 部分、参数通道PKW 部分。
实现了转炉倾动系统网络自动控制。
系统自投运以来，运行非常稳定，性能可靠，现场操作人员非常满意，从。