变频调速技术在焦化厂烧结配料系统中的应用.docx

变频调速技术在焦化厂烧结配料系统中的应用变频调速技术在焦化厂烧结配料系统中的应用ronggang导语：中国是世界最大的焦炭消费国，每年估计有2亿吨左右的优质煤炭用于消费焦炭中国是世界最大的焦炭消费国，每年估计有2亿吨左右的优质煤炭用于消费焦炭，仅山西一省的不完全统计，每年炼焦消耗煤炭就超过9,000万吨，中国焦炭的出口量直接影响着世界市场。传统焦化工艺中主要依靠工作经历进展调节，存在以下几方面的问题：1不能适时进展调节配比，消费效率较低。2由于缺少计量设备，人为影响因素较多，物料不能很好控制，浪费现象严重，消费本钱大大进步，不合格率较多，造成大量的废品。3由于物料的粉尘污染较严重，严重影响工人的身体安康。近几年来，十分是随着中国参加WTO以后，工业经过自动化程度越来越高及人们对环保意识的增强，变频技术以其优异的性能，在国内外得以广泛应用。文中重点介绍变频调速技术在合钢和新钢焦化厂烧结配料系统中的应用。系统工艺流程及主要参数焦化厂烧结配料系统主要由工业控制计算机含组态软件、控制系统内含PLC等、二次仪表内含计量仪表和专家调节器、变频器、现场操纵盘、调速皮带秤和圆盘给料机等组成。消费的焦碳主要是由石灰石、煤炭、铁合金、烧结料等四种物料进展配比烧结而成，其中前三种物料各有两个料仓，料仓中物料分别通过各自的圆盘给料机、并由电子配料皮带秤计量后输入总输送带，再由总输送带将混合料送入料仓。主要参数1圆盘给料机电机型号为YSP160Mz-4，功率11Kw，转速1140rpm，AC380V，50Hz。2电子配料皮带秤皮带宽度：1000mm；速度：0.5m/s；消费才能：60t/h5台，30t/h2台。系统的经过控制实现电子调速配料系统通常有两种调速方式：调节圆盘给料机给料和调节皮带输送机速度给料。该系统采用调节圆盘给料机进展给料。控制经过主要是通过电子配料皮带秤对圆盘给料机输送的物料进展计量，由控制仪表接收称重信号和速度信号，经处理后转化为累计值和瞬时流量，并将累计值、瞬时流量信号由RS-485口传送给工业控制机上位机、以420mA模拟电流信号传送给PID调节器，调节器将该信号与内部设定值进展比拟运算后，420mA的模拟信号送给变频器，再由变频器去调节圆盘给料机的转速，当流量增大时，降低圆盘给料机的转速，反之进步圆盘给料机的转速，进而使得几种物料的流量和阶段累计量均保持在设定的范围内，进而得到可靠的产品质量。系统的参数及运行经过可通过工控机进展设定和监控，也可通过手动修改PID调节器的值，操纵方便，控制可靠，整个系统实现了高度自动化，形成7个既相对独立又互相联络的闭环控制系统。变频器控制系统的设计1、控制对象物料量的改变情况主要是由圆盘给料机的转速决定的，即系统最终控制对象是圆盘给料机。圆盘给料机的转速是通过变频器来控制的，其容量的大小直接涉及到变频器的选用规格。2、负载特性从上面的控制经过我们可知：变频器用于控制圆盘给料机，其负载属于恒转矩负载，电机的功率与负载转矩和转速的乘积成比例，即：P=Tn/9550。3、变频器型号的选用圆盘给料机的电机型号为YSP160Mz-4，功率11Kw，其额定电流为25A，由于工作中系统一直处于连续运行状态，变频器的额定输出电流应大于电机额定电流的1.05-1.1倍。正常工作中，现场物料的均匀性较好，电机加减速的频率相对来讲较低，而且加减速的时间相对较短，尽管变频器的最大输出转矩是由变频器的最大输出电流决定的，但根据计算结果及设计经历，我们选用创杰公司的变频器，其型号规格为：ACT产品。4、比例调节方式皮带上的物料不是均匀的，物料的瞬时流量总是在不断变化，为此，系统的下位机采用PID调节器。调节器将上位机送给的流量信号与给定值进展比拟，根据偏向大小，输出420mA信号去调节变频器，进而到达恒定的流量，获得预期的效果。5、变频器内部参数设置主频输入由PID调节器输出420mA进展调节，外部端子采用二线制接法进展控制。其主要参数设置为：主频输入Pr00=1、运转指令Pr01=2、电机停顿方式Pr02=1、最高频率Pr03=60、最大电压频率Pr04=50、最高输出电压Pr05=380、最低频率Pr08=2、最低输出电压Pr09=10、外部端子控制Pr38=1。6、电机电源供电电机电源采用双重供电：即变频器供电和旁路供电，当变频器故障时或者人为将其切除时，电机自动切换到旁路方式，并根据实际需要，参考电流大小来调节圆盘给料机，以恒速运行，确保系统不连续运行，并能保证控制精度在一定的范围内。变频器使用中的考前须知因配料系统现场工作环境较恶劣，一旦使用不正确或者设置不公道，将很轻易造成变频器误动作及故障，不但不能到达预期的运行效果，甚至损坏设备。1、变频器受外部的电磁干扰系统刚投入使用时，回路经常发生误动作，造成工作失常。经调查，综合分析后知：系统四周存放较大功率的设备，形成强烈的干扰源，通过辐射或者电源线侵入变频器内部造成。于是在变频器的外部采用了噪声抑制措施，其主要措施是：第一在变频器输入端安装噪声滤波器，防止了由电源线引起的干扰；第二将变频器接地端子由以前通过动力接地改为单独接地；第三在控制柜内接触器的控制线圈上加上RC防冲击吸收装置。2、变频器的安装环境因系统所配的物料种类较多，到达7种。导致需用的给料设备圆盘给料机较多，进而需用的变频器数目较多，变频器柜内温升较快，变频器内半导体器件轻易损坏，设计时，我们采用2台变频器柜，柜内变频器分成上下两层布置，并在上下变频器之间加一块隔板，同时在控制柜后门上部安装轴流风扇，前门下部安装出口过滤器，和正常设计采用4台变频器柜相比，这样不仅降低了消费本钱，而且还减少了安装空间；由于现场潮湿、腐蚀性及尘埃较多，轻易造成电子器件锈蚀，接触不良，因此控制柜进展防腐处理；由于现场四周大功率设备较多，振动较大，安装时采用橡胶减振垫。3、变频器的接线变频器的接线主要包括两方面：其一是主回路，必须考虑电力线对电流容量、短路保护、电线压降等因数，十分留意线路的铺设间隔，因其线路越长，线压降就越大，有时会产生电机转矩缺乏。其二是控制回路，因其信号较微弱，受外界的干扰较大，选择和铺设时应考虑抗干扰对策。4、变频器的接地变频器的接地主要包括三方面：其一弱电压、电流回路，应取一点接地；其二是使用屏蔽电缆时应使用绝缘电线，防止屏蔽层与接地通道相连；其三是电线的接地在变频器侧进展，使用专设的接地端子，不与其它接地端子共用。5、变频器对外界的干扰目前，变频器几乎均采用PWM控制方式，这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源侧产生高次谐波电流，并导致电压波形畸变，对电源系统产生严重影响，十分是对称重信号和速度信号干扰十分严重，影响计量精度，为此，我们对此信号进展隔离处理，并对控制仪表电源进展处理，进而保证系统高精度运行。