温州德莱尔变频器在高炉探尺系统中的应用.docx

温州德莱尔变频器在高炉探尺系统中的应用wangj导语：本文具体介绍了采用一种新型的全数字沟通变频矢量控制系统实现武钢炼铁厂高炉探尺自动控制系统的思路和方法摘要：本文具体介绍了采用一种新型的全数字沟通变频矢量控制系统实现武钢炼铁厂高炉探尺自动控制系统的思路和方法，给出了系统的硬件设计和参数波形。使用结果说明该系统运行稳定、可靠，可以很准确地测量料面。1、概述武钢炼铁厂高炉探尺改造前是采用直流电机驱动其机械设备，由于直流电机维护困难且备品、备件匮乏。改造方案需要将直流电机改型为沟通变频电机。对应于电机的改型，探尺系统原有的直流控制方案相应地需要改造为沟通变频控制方案。根据当前变频技术的开展和沟通变频器的应用以及比拟了各大公司变频器产品后，我们选用Siemens公司的SimovertMasterdrivers矢量控制的电压源型变频器6SE70系列来设计控制方案。高炉探尺设计根据与选型原那么如下：1探尺系统原采用直流电机传动。电机型号为Z-68功率：3.7KW220V20A励磁电流0.6A，转速1000转/分。2探尺系统如今采用沟通变频电机传动。电机功率：5.5kW380V750转/分，机座号160M，中心高160mm，电机长2、高炉探尺工艺流程高炉探尺是用来检测高炉内矿石与焦碳等物料的料面，供冶炼操纵人员以视觉观测炉内物料下放的情况，同时控制矿石与焦碳等物料向炉内的排放。当探尺检测炉内的物料下放到设定的料面时，探尺自动提升到顶部，矿石与焦碳等物料根据工艺设定值向高炉炉内排放。物料排放完毕，探尺自顶部按设定的速度开场自动下放，下放到炉内物料的料面后，探尺被物料支撑，探尺速度减至为零，随后跟随物料下放，直到再次检测到炉内的物料下放到设定的料面时，探尺自动提升。如此循环往复，使探尺稳定在一个料面高度。目前冶炼系统一般情况是：小于2500M3的高炉用2个探尺来探测炉内的物料，大于3000M3的高炉用3个或者4个探尺来探测炉内的物料。本次改造的是1613M3的高炉探尺。36SE70系列变频器功能和DriveMonitor调试软件简介3.1变频调速装置6SE70的主要功能6SE70系列变频器是具有多种可供选择接线方式的设备：有将整流局部与逆变局部装于一体的变频器、用于变频器的制动电阻和制动单元、单独的整流单元、整流回馈单元和单独的逆变器。制动运行的方式：对于不经常制动的设备可以选择变频器制动单元制动电阻的方式；对于经常制动的设备采用整流回馈单元向公共直流母线供电，再由直流母线向多台逆变器供电，对于不同时制动的逆变器可以在直流母线上交换能量，当制动功率大时从回馈单元向电网回馈能量；还可以将多台变频器的直流母线直接连接，形成公共直流母线，再接入制动单元与制动电阻，当制动功率大时由制动电阻消耗能量。6SE70系列变频用具有多种控制方式：可以设定为VVVF控制、开环矢量控制、闭环矢量控制中的一种。闭环矢量控制的性能最好，但必须接入测速装置；当变频器或者逆变器给多台电机并联供电时，只能采用VVVF方式。6SE70系列变频器的所有设备均有故障自诊断功能。6SE70装置本身提供了多种可靠有效的故障保护措施。同时也提供了简单实用的故障查询手段，装置可以记录同时发生的多个故障最多达8个，并可以保存最近8次所发生过的故障代码。装置的参数可以通太多种方式进展存取：简易操纵面板PMU或者舒适型操纵面板OPIS使用PROFIBUS-DP协议的通讯板CBPDriverMonitor调试软件。装置可以同时记录最多10个变量即K连接量的变化经过，并提供了灵敏的记录触发方式。利用DriverMonitor软件可以方便地观察所记录变量的波形。32DriverMonitor调试软件6SE70系列变频器可用软件DriverMonitor进展参数设定。该软件提供以下参数功能：菜单索引的参数存取参数组读及写将现有的参数组复制到同系列的其它装置上打印参数组过控制字进展操纵开关量命令、如开/关命令及施加给定值通过状态字进展观察整流器工作状态反应信号及读出实际植读出故障信号和报警信号读出跟踪缓冲器中的内容SIMOVERT的示波器功能DriverMonitor软件操纵示意图见图1：图1软件操纵示意图4、高炉探尺矢量变频控制原理变频器应工作在矢量控制方式下以便于力矩控制，要求在变频电机轴端安装增量码盘作为速度检测元件。减速机轴端接多圈绝对值码盘，信号经通讯总线进PLC，由PLC读出探尺的高度，作为检测值及探尺的操纵信号。变频器承受PLC的信号：PLC给变频器提尺信号、放尺信号；变频器给PLC预备好信号及故障信号。变频器与PLC间的这些开关量信号由点对点方式连接。当要求探尺下放时，由PLC送出放尺信号，由变频器系统实现自动放尺并保持下放速度不超过限制值，在探尺降落到料面时保持电机仍有一定提尺力矩，使探尺保持竖立姿势。探尺下放的动能由制动电阻和制动单元消耗掉。当要求探尺提升时，由PLC送出提尺信号，由变频器系统实现自动提尺并保持提升速度不超过限制值。当PLC检测到探尺在顶部时，由变频器系统实现自动停车并投入抱闸。其控制原理简图见图2：图2探尺控制系统电气原理简图电流波形见图3：图3电流波形图5、完毕语高炉探尺采用一种新型的全数字沟通变频矢量控制系统，该系统可以很方便地实现高炉探尺的提升与下降。系统知足工艺要求，运行稳定可靠，在武钢炼铁厂已投入使用，得到了用户的好评。0