转炉倾动控制系统优化与改进
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使用 ， 不是 很成 熟 。要 求 ４台变频 器 同频 ， 西
出 力一 致 ， 消 了 主从 机 之 分 。 四 台变 频 器 取 的速 度给 定 由 Ｐ Ｃ送 出 ， 台变频 器 都 有单 Ｌ 每
独 的速 度调 节 器 ， 后 把 四个速 度 调 节 器 输 然
出进 行算 术运 算 ， 证 每 台变频 器 的力 矩 给 保
障后 系统还 可 以正 常工 作 ， 时 需 要 切 换 到 此
原来 系统 ， 了解决 这 个 问题 ， 系统 中增 加 为 在 了转换 开关 ， 可 以很方便 的实 现控制 模式 这样 的转 换 。本 系 统 四 台变 频 器 的 速 度 给 定 由 Ｐ Ｃ送 出 ， 台变 频 器 都 有 单 独 的速 度 调 节 Ｌ 每
度计 算 不一致 、 不够 准确 ， 成速 度调 节 器 也 造
致的， 这样 即使 某台变频器故 障也丝毫 不影
响其它变频器 的正常工作 ， 提高 了系统 的可靠
性 。改造后倾 动控制系统 简明原理 图见 图 １ 。
的输 出大小 不一 ， 而形 成力矩 给 定 的差异 ； 从
这 种差 异在 低 速 时 尤 其 明显 ， 因为无 速 度 传
电机 的力矩平衡 。 ｂ 在 四台变 频器 中分 另 增 加 Ｃ Ｐ ． Ｂ ２通讯 板 ， 立 和 Ｐ Ｃ 的 Ｐ Ｏ ＩＵ 建 Ｌ Ｒ ＦＢ Ｓ网络 联 系 ， 增
ｅ 增 加 四台旋转 编码器作 为变 Biblioteka Baidu器 的速 ．
度反馈 ， 通过速 度反馈 ， 频器可 以进行准 确 变
的矢量 变换 ， 从而实 现电机 力矩 的实时控制 。
进 ， 了四台 电机 的力 矩平 衡 ， 保证 力矩 的平 衡
度在 ９ ％ 以 上 ； ０ 电机 在 低速 时 的 力矩 大 大 提
加 系统 的可靠性 和稳 定性 ， 便 于 系统 从 变 也 频器 采集 数 据 。通 过 此 网络 Ｐ Ｃ可 以获 取 Ｌ
３ 效 果
１ 、 炉倾 动控制 系统 经过本 次优化 改 ２转
所有 变频器 的状态信 息 ， 括是 否运行 、 包 故障
以及 电流 、 电压 、 力矩 、 速度等 ， 这些数 据 可 以
定 是完 全一 致 的 ， 样 即使 某 台 变频 器 故 障 这
ｆ－－ ｑ 变频 器 自身 的一 主 三 从无 法实 现 ， 有 ｙ 没 专 门 的提 升宏 ， 后来 只 能搞一 主 四从 ， Ｐ Ｃ 以 Ｌ
也 丝 毫不 影 响其 它 变 频 器 的正 常工 作 ， 高 提 了 系统 的可靠 性 。
矢量控制 ， 使之成为真正 的全矢量方式 ， 达到
直流 电机 的控 制效 果 。为 了达到 四台变频 器
图 １ 改 造 后 倾 动 控 制 系 统 原 理 图
・
２ ・ ３
ａ 在 四台变 频器 中分 别增 加 ＳＭＯ Ｊ Ｋ ． Ｉ ＬＮ 通讯板 ， 建立 变 频器 之 间 的光 纤 环 网 。 由于
使某 台变频 器故 障也丝 毫不 影响其 它 变频器
的正常工作 ， 高 了系统 的可靠 性 。 提
ｄ 建 立变频器 间 同步 网络 ， 而使 变 频 ． 从 器之 间的数据 传递更 迅速 、 更可靠 也更 同步 ，
保证 了 四台电机 的电流和 力矩平衡 。
此 网络 是 同步 网络 ， 而使 变 频器 之 间 的数 从 据传递 更迅速 、 更可靠 、 同步 。这对 于矢 量 更 控制 的力矩传 递 大 有好 处 ， 以保 证 四台 变 可 频器 的力矩给 定 信 号一 致 ， 而保 证 了四 台 从
为主 机 ， ４台变频 器为 从 机 ， 样 力矩 建 立 的 这
时 间要长 ， 统 响 应 速 度较 慢 ； 时 １ ２ 炉 系 同 、 的倾 动 控 制 采 用 无 测 速 码 盘 的矢 量 控 制 方
２ 改进系统实施及改造后 系统 的优点
２ １ 改进 系统 实施 过 程 ．
式， 基本 能满 足 当时 的控制要 求 ， 随着冶 炼 但 时 间 的延长 ， 炉形 的不 断变 化 ， 的弊端 越来 它 越 明显 ， 并严 重 制 约 转 炉 的 生 产 。最 为 明显
１ 原 系统 存 在 的弱 点 及 改进 思 路
原 系统 ４台变频器 采用 无测 速码 盘 的矢
器 ， 后把 四个 速 度调 节 器输 出进 行 算 术 运 然
算 ， 可 以保证每 台变频器 的力矩 给定是 完全 就
一
量控 制 方式 ； 使用 双环 控制 ， 即都 有 速度 环 和
力矩 环 ； 通过 启动／ 止信 号来合 ／ 停 分变 频器 。 但 由于模型 计 算 的 差 异 ， 台 电机 的实 际 速 ４
的是 起 动力 矩 小 ， 现 为 炉 子 频 繁 抬 头 。 为 表
首 先完 成控 制 模 式 的 转换 ， 将 频 率 控 即 制模 式 改为 带 速 度反 馈 的矢 量控 制 模 式 ； 为 了实现 系统 的 可靠 运 行 ， 即在 多 台编 码 器 故
此 ， 时 的转 炉炼 钢厂 、 动部及 其 他相 关单 当 机 位， 通过 分析 论证 ， 决定 对转 炉倾 动 系统控 制 模式 进 行优化 改 进 。
感器 的矢量 控制 在低 速 时尤其 不准 。针 对 以
上 方式 的弱 点 ， 次 改 造 在 充 分 利 用原 有 硬 本
件 的基 础上 进行 ， 点对 控制 软件 进行 改造 。 重
软 件 改造 的基本 特点 是控 制方 式 由无 速度 传 感 器 的矢量 控 制 ， 为使 用 带 速 度 传 感 器 的 改
转 炉倾 动 控制 系统 优 化 与改 进
一
炼轧 厂
文
峰
王友 根
颜新 媛
涟 钢一 炼 轧 厂 １ 、 炉存 在 频 繁 抬 头 ２转 的问题 ， 主要 原 因是 ： 在原 转炉 炼 钢厂 大修 改 造时 ， 、 炉 的倾 动 系统 采 用 变频 调 速 控 １ ２转 制， 当时 ， 这种 技术 在 同类 企业 中是涟 钢首 次
出 力一 致 ， 消 了 主从 机 之 分 。 四 台变 频 器 取 的速 度给 定 由 Ｐ Ｃ送 出 ， 台变频 器 都 有单 Ｌ 每
独 的速 度调 节 器 ， 后 把 四个速 度 调 节 器 输 然
出进 行算 术运 算 ， 证 每 台变频 器 的力 矩 给 保
障后 系统还 可 以正 常工 作 ， 时 需 要 切 换 到 此
原来 系统 ， 了解决 这 个 问题 ， 系统 中增 加 为 在 了转换 开关 ， 可 以很方便 的实 现控制 模式 这样 的转 换 。本 系 统 四 台变 频 器 的 速 度 给 定 由 Ｐ Ｃ送 出 ， 台变 频 器 都 有 单 独 的速 度 调 节 Ｌ 每
度计 算 不一致 、 不够 准确 ， 成速 度调 节 器 也 造
致的， 这样 即使 某台变频器故 障也丝毫 不影
响其它变频器 的正常工作 ， 提高 了系统 的可靠
性 。改造后倾 动控制系统 简明原理 图见 图 １ 。
的输 出大小 不一 ， 而形 成力矩 给 定 的差异 ； 从
这 种差 异在 低 速 时 尤 其 明显 ， 因为无 速 度 传
电机 的力矩平衡 。 ｂ 在 四台变 频器 中分 另 增 加 Ｃ Ｐ ． Ｂ ２通讯 板 ， 立 和 Ｐ Ｃ 的 Ｐ Ｏ ＩＵ 建 Ｌ Ｒ ＦＢ Ｓ网络 联 系 ， 增
ｅ 增 加 四台旋转 编码器作 为变 Biblioteka Baidu器 的速 ．
度反馈 ， 通过速 度反馈 ， 频器可 以进行准 确 变
的矢量 变换 ， 从而实 现电机 力矩 的实时控制 。
进 ， 了四台 电机 的力 矩平 衡 ， 保证 力矩 的平 衡
度在 ９ ％ 以 上 ； ０ 电机 在 低速 时 的 力矩 大 大 提
加 系统 的可靠性 和稳 定性 ， 便 于 系统 从 变 也 频器 采集 数 据 。通 过 此 网络 Ｐ Ｃ可 以获 取 Ｌ
３ 效 果
１ 、 炉倾 动控制 系统 经过本 次优化 改 ２转
所有 变频器 的状态信 息 ， 括是 否运行 、 包 故障
以及 电流 、 电压 、 力矩 、 速度等 ， 这些数 据 可 以
定 是完 全一 致 的 ， 样 即使 某 台 变频 器 故 障 这
ｆ－－ ｑ 变频 器 自身 的一 主 三 从无 法实 现 ， 有 ｙ 没 专 门 的提 升宏 ， 后来 只 能搞一 主 四从 ， Ｐ Ｃ 以 Ｌ
也 丝 毫不 影 响其 它 变 频 器 的正 常工 作 ， 高 提 了 系统 的可靠 性 。
矢量控制 ， 使之成为真正 的全矢量方式 ， 达到
直流 电机 的控 制效 果 。为 了达到 四台变频 器
图 １ 改 造 后 倾 动 控 制 系 统 原 理 图
・
２ ・ ３
ａ 在 四台变 频器 中分 别增 加 ＳＭＯ Ｊ Ｋ ． Ｉ ＬＮ 通讯板 ， 建立 变 频器 之 间 的光 纤 环 网 。 由于
使某 台变频 器故 障也丝 毫不 影响其 它 变频器
的正常工作 ， 高 了系统 的可靠 性 。 提
ｄ 建 立变频器 间 同步 网络 ， 而使 变 频 ． 从 器之 间的数据 传递更 迅速 、 更可靠 也更 同步 ，
保证 了 四台电机 的电流和 力矩平衡 。
此 网络 是 同步 网络 ， 而使 变 频器 之 间 的数 从 据传递 更迅速 、 更可靠 、 同步 。这对 于矢 量 更 控制 的力矩传 递 大 有好 处 ， 以保 证 四台 变 可 频器 的力矩给 定 信 号一 致 ， 而保 证 了四 台 从
为主 机 ， ４台变频 器为 从 机 ， 样 力矩 建 立 的 这
时 间要长 ， 统 响 应 速 度较 慢 ； 时 １ ２ 炉 系 同 、 的倾 动 控 制 采 用 无 测 速 码 盘 的矢 量 控 制 方
２ 改进系统实施及改造后 系统 的优点
２ １ 改进 系统 实施 过 程 ．
式， 基本 能满 足 当时 的控制要 求 ， 随着冶 炼 但 时 间 的延长 ， 炉形 的不 断变 化 ， 的弊端 越来 它 越 明显 ， 并严 重 制 约 转 炉 的 生 产 。最 为 明显
１ 原 系统 存 在 的弱 点 及 改进 思 路
原 系统 ４台变频器 采用 无测 速码 盘 的矢
器 ， 后把 四个 速 度调 节 器输 出进 行 算 术 运 然
算 ， 可 以保证每 台变频器 的力矩 给定是 完全 就
一
量控 制 方式 ； 使用 双环 控制 ， 即都 有 速度 环 和
力矩 环 ； 通过 启动／ 止信 号来合 ／ 停 分变 频器 。 但 由于模型 计 算 的 差 异 ， 台 电机 的实 际 速 ４
的是 起 动力 矩 小 ， 现 为 炉 子 频 繁 抬 头 。 为 表
首 先完 成控 制 模 式 的 转换 ， 将 频 率 控 即 制模 式 改为 带 速 度反 馈 的矢 量控 制 模 式 ； 为 了实现 系统 的 可靠 运 行 ， 即在 多 台编 码 器 故
此 ， 时 的转 炉炼 钢厂 、 动部及 其 他相 关单 当 机 位， 通过 分析 论证 ， 决定 对转 炉倾 动 系统控 制 模式 进 行优化 改 进 。
感器 的矢量 控制 在低 速 时尤其 不准 。针 对 以
上 方式 的弱 点 ， 次 改 造 在 充 分 利 用原 有 硬 本
件 的基 础上 进行 ， 点对 控制 软件 进行 改造 。 重
软 件 改造 的基本 特点 是控 制方 式 由无 速度 传 感 器 的矢量 控 制 ， 为使 用 带 速 度 传 感 器 的 改
转 炉倾 动 控制 系统 优 化 与改 进
一
炼轧 厂
文
峰
王友 根
颜新 媛
涟 钢一 炼 轧 厂 １ 、 炉存 在 频 繁 抬 头 ２转 的问题 ， 主要 原 因是 ： 在原 转炉 炼 钢厂 大修 改 造时 ， 、 炉 的倾 动 系统 采 用 变频 调 速 控 １ ２转 制， 当时 ， 这种 技术 在 同类 企业 中是涟 钢首 次