高爐上料主卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣控制系統(tǒng)

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1、《冶金自動(dòng)化》2011年S1高爐上料主卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣控制系統(tǒng)孫作生，倪悅(中冶京誠(chéng)工程技術(shù)有限公司電氣工程技術(shù)所，北京100176)摘要:高爐主卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)是保證高爐煉鐵生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。本文結(jié)合工程實(shí)例介紹了高爐上料主卷?yè)P(yáng)機(jī)電氣控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、控制特點(diǎn)等，并分析了主卷?yè)P(yáng)機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)和控制策略。本系統(tǒng)先進(jìn)、實(shí)用，可靠性高，故障率低，可減少大量維護(hù)成本。本方案設(shè)計(jì)思路同時(shí)對(duì)其他類(lèi)似工程中主卷?yè)P(yáng)電機(jī)采用交流調(diào)速技術(shù)也具有重要的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:主卷?yè)P(yáng)機(jī);控制系統(tǒng);傳動(dòng)系統(tǒng)高爐上料主卷?yè)P(yáng)機(jī)是在高爐煉鐵生產(chǎn)中將所組成。當(dāng)左料車(chē)上行時(shí)，右料車(chē)下行，

2、反之亦然。需的各種原料從地面的礦槽源源不斷運(yùn)送到爐頂(2)料車(chē)由裝有交流變頻電機(jī)的主卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)的生產(chǎn)機(jī)械，是保證煉鐵生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，直接關(guān)動(dòng)。在一側(cè)，料車(chē)從料坑位置上行至爐頂上部極系到生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。目前，國(guó)內(nèi)高爐的基限位置停車(chē)的運(yùn)行過(guò)程中(與此同時(shí)，另一側(cè)料車(chē)礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)已逐漸由國(guó)外引進(jìn)向國(guó)內(nèi)自主集成從爐頂上部極限位置下行至料坑位置)，料車(chē)應(yīng)有方向發(fā)展。在已投產(chǎn)的各類(lèi)高爐中，控制系統(tǒng)基加速、勻速、減速運(yùn)行，料車(chē)運(yùn)行速度如圖1所示。本上采用施耐德公司或西門(mén)子公司PLC產(chǎn)品集成。從運(yùn)行效果來(lái)看，控制系統(tǒng)穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)均已達(dá)到預(yù)期目標(biāo)

3、。早期的高爐主卷?yè)P(yáng)傳動(dòng)調(diào)速控）2.423/sm制多采用直流電機(jī)調(diào)速或交流繞線電機(jī)串級(jí)調(diào)/（V速，效率低、可靠性差。隨著技術(shù)的發(fā)展，交流變度45速0.616頻調(diào)速性能已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)直流調(diào)速，大量應(yīng)用0［1］9.616.27.25.73在主卷?yè)P(yáng)調(diào)速系統(tǒng)中。本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了應(yīng)用西門(mén)子S7-400PLC和6SE70變頻器組成時(shí)間t/s的高爐料車(chē)主卷?yè)P(yáng)電控系統(tǒng)，對(duì)其系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制圖1料車(chē)速度圖功能和運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行了分析討論。(3)料車(chē)鋼繩全行程經(jīng)計(jì)算為64m，全行程時(shí)1系統(tǒng)構(gòu)成間約42s。1.1設(shè)備構(gòu)成(4)參見(jiàn)料車(chē)運(yùn)行速度圖，當(dāng)上行料

4、車(chē)到達(dá)第3高爐設(shè)計(jì)容積550m，由1臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)拖動(dòng)24點(diǎn)時(shí)，應(yīng)在此點(diǎn)設(shè)檢查點(diǎn)，檢查爐頂受料漏斗是臺(tái)料車(chē)，料車(chē)位于軌道斜面上。當(dāng)裝滿爐料的料否有料空信號(hào)、料罐的上密封閥是否已關(guān)閉、擋料車(chē)上行時(shí)，另一臺(tái)空車(chē)下行，兩車(chē)交替上料。高爐閥是否已關(guān)閉。如果受料斗有料(沒(méi)有料空信號(hào))上料系統(tǒng)配備了主卷?yè)P(yáng)電機(jī):交流異步變頻電機(jī)或上密封閥和擋料閥未關(guān)閉，則主卷?yè)P(yáng)機(jī)應(yīng)自動(dòng)YTSP355L-8，三相380V，280kW，720r/min，50停在4點(diǎn)附近，直到受料斗料空信號(hào)發(fā)出、上密封Hz;電液制動(dòng)器:三相380V，0.55kW;測(cè)速編碼閥和擋料閥打開(kāi)過(guò)且

5、已關(guān)閉，重新慢速啟動(dòng)主卷器:增量型，DC15V;主令控制器:12點(diǎn)位置開(kāi)關(guān)，揚(yáng)機(jī)。用于檢測(cè)料車(chē)位置。2電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2高爐主卷?yè)P(yáng)主要工藝要求2.1控制系統(tǒng)構(gòu)成(1)采用雙料車(chē)卷?yè)P(yáng)機(jī)，即由左料車(chē)和右料車(chē)控制系統(tǒng)由1臺(tái)西門(mén)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(jiǎn)介:孫作生(1977-)，男，吉林通化人，工程師，碩士，主要從事電氣傳動(dòng)方面的工作?！?38·《冶金自動(dòng)化》2011年S1臺(tái)ET200為從站構(gòu)成。PLC系統(tǒng)完成主卷?yè)P(yáng)電機(jī)單元，制動(dòng)單元峰值制動(dòng)功率為255kW。每臺(tái)

6、制速度設(shè)定、料車(chē)位置監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警、急停等功能，動(dòng)單元配置1臺(tái)2.35Ω的制動(dòng)電阻器。同時(shí)完成與礦槽系統(tǒng)和爐頂系統(tǒng)的通信聯(lián)鎖。主卷?yè)P(yáng)變頻控制原理如圖3所示。PLC系統(tǒng)還設(shè)有松繩、超極限保護(hù)，一旦觸發(fā)系統(tǒng)來(lái)自配電屏保護(hù)，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?yè)P(yáng)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(chǎng)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(chē)為控制對(duì)象，根據(jù)料車(chē)速度圖和主令開(kāi)關(guān)檢測(cè)到的料車(chē)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(shè)定。F01F03ACAC程序流程圖如圖2所示。DCDCACAC啟動(dòng)條件：傳動(dòng)設(shè)備準(zhǔn)備好，急停未激活，上密封閥關(guān)閉到位，未檢測(cè)到松繩開(kāi)關(guān)信號(hào)，未檢測(cè)到極限開(kāi)關(guān)信號(hào)，未到料車(chē)停止位制動(dòng)單元制動(dòng)單元1KM12KM1啟動(dòng)命令（高速度給定）電機(jī)反饋運(yùn)行信號(hào)（高速）MR3~RN料車(chē)到減速位制動(dòng)電阻器料車(chē)主卷場(chǎng)電機(jī)制動(dòng)電阻器Y圖3主卷?yè)P(yáng)變頻控制原理圖減速命令（低速度給定）3調(diào)試和運(yùn)行中的問(wèn)題電機(jī)反饋運(yùn)行信號(hào)（低速）3.1抱閘控制策略抱閘是高爐主卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的重要設(shè)備，在停車(chē)N料車(chē)到停止位或極限位卸料點(diǎn)和低速檢查點(diǎn)停車(chē)時(shí)都

8、要求抱閘可靠抱Y［2］緊，否則會(huì)造成溜車(chē)甚至飛車(chē)等事故。抱閘控停止命令（零速度給定）制回路在開(kāi)關(guān)柜中，由變頻器控制。由于兩個(gè)料車(chē)重力不平衡，抱閘打開(kāi)時(shí)重車(chē)會(huì)下墜，為解決這結(jié)束一問(wèn)題，需要選擇合適的抱閘控制策略。西門(mén)子圖2程序流程圖6S