專利名稱：轉(zhuǎn)爐傾動變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)煉鋼工藝轉(zhuǎn)爐傾動裝置的電氣傳動控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐傾動裝置通常采用全懸掛式四點傳動方式，其優(yōu)點是設(shè)備布置緊湊，占地小，安裝難度較低。在實際生產(chǎn)操作過程中，需對轉(zhuǎn)爐傾動裝置進行頻繁的起動、制動及加減速操作，所以對傾動裝置的控制精度及系統(tǒng)的響應(yīng)時間有很高的要求。根據(jù)轉(zhuǎn)爐控制工藝要求，轉(zhuǎn)爐的傾動角度為正反360°，當轉(zhuǎn)爐爐口與爐底方向軸線與地平面垂直時為垂直狀態(tài)，故轉(zhuǎn)爐傾動負載力矩為角度的函數(shù)，即Tfz = f( Θ )，屬于反阻性的位能負載。另外，根據(jù)工藝設(shè)計說明，轉(zhuǎn)爐按正力矩設(shè)計，即轉(zhuǎn)爐的耳軸下部比上部高，下部比上部重，從而保證轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在轉(zhuǎn)爐傾動裝置的實際操作中，進行倒渣或出鋼時，可能出現(xiàn)負力矩。當轉(zhuǎn)爐爐體處于正力矩狀態(tài)時，電動機處于電動運行狀態(tài)，當轉(zhuǎn)爐爐體處于負力矩狀態(tài)時，電動機處于發(fā)電運行狀態(tài)，此時電動機處于回饋制動狀態(tài)。為了使轉(zhuǎn)爐傳動設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，滿足生產(chǎn)過程中轉(zhuǎn)矩平衡、動態(tài)響應(yīng)快、速度控制精確及系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求，需要對傾動裝置進行精確的控制。目前，轉(zhuǎn)爐傾動裝置的控制常采用轉(zhuǎn)矩或速度的控制方式，存在著轉(zhuǎn)矩平衡差、動態(tài)響應(yīng)慢等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)爐傾動變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)矩、速度雙閉環(huán)控制，可保證四臺變頻器分別控制的電動機運行速度和轉(zhuǎn)矩值基本一致，使負載能夠均勻分配在四臺驅(qū)動電動機之間，且轉(zhuǎn)爐運行、啟停平穩(wěn)，節(jié)省能源。為實現(xiàn)上述目的， 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐傾動變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，包括四臺變頻器和由每臺變頻器分別控制的傾動電機、轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)，在四臺變頻器之間，通過光纜串行通訊鏈路組成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)，在環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)中，由轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)對環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)中四臺變頻器確定一臺主機及三臺從機，轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)發(fā)出的轉(zhuǎn)爐傾動操作信號只與主機連接，再由主機通過光纜串行通訊鏈路來控制三臺從機；每臺變頻器與轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)之間通過Profibus-DP網(wǎng)實現(xiàn)速度給定、轉(zhuǎn)矩給定、控制字、狀態(tài)字的通訊；該系統(tǒng)由速度控制環(huán)和轉(zhuǎn)矩控制環(huán)組成，在啟動轉(zhuǎn)爐時，必須保證變頻器輸出的轉(zhuǎn)矩值達到負載轉(zhuǎn)矩值時，方可發(fā)出制動打開信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是該控制系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)矩、速度雙閉環(huán)控制，可保證四臺變頻器分別控制的電動機運行速度和轉(zhuǎn)矩值基本一致，使負載能夠均勻分配在四臺驅(qū)動電動機之間，且轉(zhuǎn)爐運行、啟停平穩(wěn)，節(jié)省能源。


圖1是轉(zhuǎn)爐傾動變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的通訊結(jié)構(gòu)圖。
圖2是速度控制環(huán)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合

詳細敘述本發(fā)明的具體實施例。轉(zhuǎn)爐傾動變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，包括四臺變頻器和由每臺變頻器分別控制的傾動電機、轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)，在四臺變頻器之間，通過光纜串行通訊鏈路組成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)，在環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)中，由轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)對環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)中四臺變頻器確定一臺主機及三臺從機，轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)發(fā)出的轉(zhuǎn)爐傾動操作信號只與主機連接，再由主機通過光纜串行通訊鏈路來控制三臺從機；每臺變頻器與轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)之間通過Profibus-DP網(wǎng)實現(xiàn)速度給定、轉(zhuǎn)矩給定、控制字、狀態(tài)字的通訊；該系統(tǒng)由速度控制環(huán)和轉(zhuǎn)矩控制環(huán)組成，在啟動轉(zhuǎn)爐時，必須保證變頻器輸出的轉(zhuǎn)矩值達到負載轉(zhuǎn)矩值時，方可發(fā)出制動打開信號。轉(zhuǎn)爐傾動裝置為四點全懸掛式結(jié)構(gòu)，它由四臺變頻電動機進行驅(qū)動。四臺電動機的輸出軸通過減速器的齒輪剛性連接相互耦合在一起，所以必須充分保證負載能夠均勻分配在四臺驅(qū)動電動機之間，使得四臺電動機的運轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)矩值基本一致。利用四臺控制變頻器所具有的主/從控制功能來保證負載可以均勻地分配在傳動單元之間。在四臺變頻器之間，通過光纜串行通訊鏈路組成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)。在環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)中，由轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)對環(huán)形結(jié)構(gòu)中四臺變頻器確定一臺主機及三臺從機，在主機出現(xiàn)故障時由轉(zhuǎn)爐自動控制系統(tǒng)對主機確定信號進行自動切換。轉(zhuǎn)爐自動控制系統(tǒng)所發(fā)了的轉(zhuǎn)爐傾動操作信號只與主機連接，再由主機通過光纜串行通訊鏈路來控制三臺從機。本發(fā)明轉(zhuǎn)爐傾動變頻調(diào)速系統(tǒng)，改善了轉(zhuǎn)爐起動階段時對設(shè)備的沖擊，延長了設(shè)備的使用壽命，減少了配件的更換，節(jié)約了使用成本，提高了生產(chǎn)效益。同時轉(zhuǎn)爐傾動系統(tǒng)屬于頻繁起動的設(shè)備，由于降低了起動電流，所以就減少了起動階段的能耗，達到了節(jié)能的效果。`
權(quán)利要求
1.轉(zhuǎn)爐傾動變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，其特征在于，包括四臺變頻器和由每臺變頻器分別控制的傾動電機、轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)，在四臺變頻器之間，通過光纜串行通訊鏈路組成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)，在環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)中，由轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)對環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)中四臺變頻器確定一臺主機及三臺從機，轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)發(fā)出的轉(zhuǎn)爐傾動操作信號只與主機連接，再由主機通過光纜串行通訊鏈路來控制三臺從機；每臺變頻器與轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)之間通過Profibus-DP網(wǎng)實現(xiàn)速度給定、轉(zhuǎn)矩給定、控制字、狀態(tài)字的通訊；該系統(tǒng)由速度控制環(huán)和轉(zhuǎn)矩控制環(huán)組成，在啟動轉(zhuǎn)爐時，必須保證變頻器輸出的轉(zhuǎn)矩值達到負載轉(zhuǎn)矩值時，方可發(fā)出制動打開信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐傾動變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，包括四臺變頻器和由每臺變頻器分別控制的傾動電機、轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)，在四臺變頻器之間，通過光纜串行通訊鏈路組成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)，在環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)中，由轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)對環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)中四臺變頻器確定一臺主機及三臺從機；每臺變頻器與轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)之間通過Profibus-DP網(wǎng)實現(xiàn)速度給定、轉(zhuǎn)矩給定、控制字、狀態(tài)字的通訊；該系統(tǒng)由速度控制環(huán)和轉(zhuǎn)矩控制環(huán)組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是可保證四臺變頻器分別控制的電動機運行速度和轉(zhuǎn)矩值基本一致，使負載能夠均勻分配在四臺驅(qū)動電動機之間，且轉(zhuǎn)爐運行、啟停平穩(wěn)，節(jié)省能源。
文檔編號G05B19/418GK103060516SQ20131001010
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者田宏文 申請人:鞍鋼集團自動化公司