高爐上料主卷揚機電氣控制系統(tǒng)

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1、《冶金自動化》2011年S1高爐上料主卷揚機電氣控制系統(tǒng)孫作生，倪悅(中冶京誠工程技術有限公司電氣工程技術所，北京100176)摘要:高爐主卷揚系統(tǒng)是保證高爐煉鐵生產(chǎn)的關鍵設備。本文結合工程實例介紹了高爐上料主卷揚機電氣控制系統(tǒng)的組成結構、控制特點等，并分析了主卷揚機的運行特點和控制策略。本系統(tǒng)先進、實用，可靠性高，故障率低，可減少大量維護成本。本方案設計思路同時對其他類似工程中主卷揚電機采用交流調(diào)速技術也具有重要的參考價值。關鍵詞:主卷揚機;控制系統(tǒng);傳動系統(tǒng)高爐上料主卷揚機是在高爐煉鐵生產(chǎn)中將所組成。當左料車上行時，右料車下行，

2、反之亦然。需的各種原料從地面的礦槽源源不斷運送到爐頂(2)料車由裝有交流變頻電機的主卷揚機驅(qū)的生產(chǎn)機械，是保證煉鐵生產(chǎn)的關鍵設備，直接關動。在一側(cè)，料車從料坑位置上行至爐頂上部極系到生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。目前，國內(nèi)高爐的基限位置停車的運行過程中(與此同時，另一側(cè)料車礎自動化系統(tǒng)已逐漸由國外引進向國內(nèi)自主集成從爐頂上部極限位置下行至料坑位置)，料車應有方向發(fā)展。在已投產(chǎn)的各類高爐中，控制系統(tǒng)基加速、勻速、減速運行，料車運行速度如圖1所示。本上采用施耐德公司或西門子公司PLC產(chǎn)品集成。從運行效果來看，控制系統(tǒng)穩(wěn)定，各項指標均已達到預期目標

3、。早期的高爐主卷揚傳動調(diào)速控）2.423/sm制多采用直流電機調(diào)速或交流繞線電機串級調(diào)/（V速，效率低、可靠性差。隨著技術的發(fā)展，交流變度45速0.616頻調(diào)速性能已經(jīng)達到或超過直流調(diào)速，大量應用0［1］9.616.27.25.73在主卷揚調(diào)速系統(tǒng)中。本文結合工程實例，介紹了應用西門子S7-400PLC和6SE70變頻器組成時間t/s的高爐料車主卷揚電控系統(tǒng)，對其系統(tǒng)設計、控制圖1料車速度圖功能和運行特點進行了分析討論。(3)料車鋼繩全行程經(jīng)計算為64m，全行程時1系統(tǒng)構成間約42s。1.1設備構成(4)參見料車運行速度圖，當上行料

4、車到達第3高爐設計容積550m，由1臺卷揚機拖動24點時，應在此點設檢查點，檢查爐頂受料漏斗是臺料車，料車位于軌道斜面上。當裝滿爐料的料否有料空信號、料罐的上密封閥是否已關閉、擋料車上行時，另一臺空車下行，兩車交替上料。高爐閥是否已關閉。如果受料斗有料(沒有料空信號)上料系統(tǒng)配備了主卷揚電機:交流異步變頻電機或上密封閥和擋料閥未關閉，則主卷揚機應自動YTSP355L-8，三相380V，280kW，720r/min，50停在4點附近，直到受料斗料空信號發(fā)出、上密封Hz;電液制動器:三相380V，0.55kW;測速編碼閥和擋料閥打開過且

5、已關閉，重新慢速啟動主卷器:增量型，DC15V;主令控制器:12點位置開關，揚機。用于檢測料車位置。2電控系統(tǒng)設計1.2高爐主卷揚主要工藝要求2.1控制系統(tǒng)構成(1)采用雙料車卷揚機，即由左料車和右料車控制系統(tǒng)由1臺西門子PLCS7-400為主站，1收稿日期:2010-11-21;修改稿收到日期:2010-12-22作者簡介:孫作生(1977-)，男，吉林通化人，工程師，碩士，主要從事電氣傳動方面的工作?！?38·《冶金自動化》2011年S1臺ET200為從站構成。PLC系統(tǒng)完成主卷揚電機單元，制動單元峰值制動功率為255kW。每臺

6、制速度設定、料車位置監(jiān)測、故障報警、急停等功能，動單元配置1臺2.35Ω的制動電阻器。同時完成與礦槽系統(tǒng)和爐頂系統(tǒng)的通信聯(lián)鎖。主卷揚變頻控制原理如圖3所示。PLC系統(tǒng)還設有松繩、超極限保護，一旦觸發(fā)系統(tǒng)來自配電屏保護，PLC發(fā)給變頻器急停命令，變頻器立刻封鎖脈沖，抱閘閉合。主卷揚PLC與變頻器之間的通變頻柜1切換柜變頻柜2信采用Profibus-DP現(xiàn)場總線，通信字包括控制字、QM1QM2速度給定、狀態(tài)字、速度反饋、故障碼等。PLC程F1F2序以裝滿料的料車為控制對象，根據(jù)料車速度圖和主令開關檢測到的料車位置給變頻器發(fā)送速度給定，加

7、減速斜坡根據(jù)速度圖在變頻器中設定。F01F03ACAC程序流程圖如圖2所示。DCDCACAC啟動條件：傳動設備準備好，急停未激活，上密封閥關閉到位，未檢測到松繩開關信號，未檢測到極限開關信號，未到料車停止位制動單元制動單元1KM12KM1啟動命令（高速度給定）電機反饋運行信號（高速）MR3~RN料車到減速位制動電阻器料車主卷場電機制動電阻器Y圖3主卷揚變頻控制原理圖減速命令（低速度給定）3調(diào)試和運行中的問題電機反饋運行信號（低速）3.1抱閘控制策略抱閘是高爐主卷揚系統(tǒng)的重要設備，在停車N料車到停止位或極限位卸料點和低速檢查點停車時都

8、要求抱閘可靠抱Y［2］緊，否則會造成溜車甚至飛車等事故。抱閘控停止命令（零速度給定）制回路在開關柜中，由變頻器控制。由于兩個料車重力不平衡，抱閘打開時重車會下墜，為解決這結束一問題，需要選擇合適的抱閘控制策略。西門子圖2程序流程圖6S