即刻获取冶金行业解决方案手册(pdf,8.26MB) - Schneider Electric

冶 金 行 业 的 成 功 案 例
转 炉 系 统 变 频 器 网 络 配 置
津 西 钢 铁 公 司 120 吨 转 炉 变 频 器 配 置 控 制 方 案 简 介
转 炉 倾 动
本 体 PLC
MB+ 网
MB+ 网
散 状 料 PLC
氧 枪 控 制
津 西 钢 铁 公 司 120 吨 转 炉 倾 动 电 机 为 75KW, 氧 枪 升 降 电 机 90KW, 采 用 施 耐
德 电 气 ATV71 系 列 变 频 器 , 六 台 变 频 器 型 号 均 为 ATV71HC13N4( 内 置
制 动 单 元 ), 为 实 现 Modbus Plus 通 讯 , 每 台 变 频 器 配 有 可 选 的 通 讯 卡
VW3A3302, 倾 动 和 氧 枪 电 机 均 带 有 闭 环 反 馈 编 码 器 , 采 用 24V 增 量 型 编
码 器 , 以 提 高 转 矩 精 度 , 考 虑 输 入 输 出 数 量 , 增 加 I/O 扩 展 卡 VW3A3202 一
只 , 满 足 模 拟 量 分 配 传 送 要 求 。 采 用 VW3A7812 制 动 电 阻 , 满 足 能 量 反 馈 制
动 要 求 。
散 状 料
津 西 钢 铁 公 司 120 吨 转 炉 本 体 采 用 施 耐 德 电 气 Quantum 系 列 热 备 PLC, 网 络
通 讯 采 用 MB+ 通 讯 协 议 。 其 网 络 通 讯 配 置 图 见 左 图 。
在 转 炉 倾 动 控 制 系 统 中 , 要 实 现 四 台 电 机 的 出 力 均 衡 , 其 核 心 为 要 实 现 四 台 变 频 器 的 转 矩 分 配 达 到 一 致 ,
即 四 台 变 频 器 在 主 从 控 制 模 式 下 , 以 实 现 均 匀 的 力 矩 输 出 , 具 体 实 施 如 下 :
● 四 台 变 频 器 采 用 通 讯 方 式 做 速 度 给 定 , 采 用
MB+ 通 讯 给 四 台 变 频 器 同 一 速 度 , 其 精 度 高 , 抗
干 扰 能 力 强 , 由 上 位 PLC 通 过 数 字 给 定 , 避 免 了
模 拟 量 输 入 信 号 的 干 扰 波 动 问 题
● 主 机 工 作 在 速 度 控 制 模 式 , 三 个 从 机 工 作 在 转
矩 模 式 , 在 三 个 从 机 通 过 参 数 配 置 使 其 长 期 处 于
转 矩 控 制 , 或 采 用 逻 辑 输 入 端 子 控 制 , 使 其 处 于
速 度 和 转 矩 模 式 切 换
● 主 机 与 从 机 的 转 矩 信 号 传 递 , 采 用 模 拟 量 信
号 , 由 主 机 模 拟 量 输 出 到 从 机 模 拟 量 输 入 , 由 于
从 主 机 一 分 三 的 形 式 给 从 机 , 采 用 的 是 电 压 信
号 , 如 采 用 电 流 信 号 , 可 以 采 用 电 流 信 号 分 配 器
以 满 足 要 求
● 由 于 电 机 带 有 增 量 式 编 码 器 , 并 配 有 有 编 码 器
卡 , 电 机 控 制 模 式 采 用 闭 环 电 流 矢 量 控 制 。 在 速
度 与 转 矩 精 度 方 面 能 够 提 供 更 好 的 性 能 , 并 且 在 零
速 时 能 够 获 得 满 转 矩 。 同 时 转 矩 精 度 亦 高 于 开 环 水
平 。 以 保 证 3 台 从 机 的 接 受 的 转 矩 信 号 偏 差 较 低
● 将 主 机 的 模 拟 量 输 出 信 号 定 义 为 转 矩 输 出 信
号 , 由 于 转 炉 倾 动 过 程 中 , 处 于 电 动 和 发 电 的 的
交 替 状 态 , 所 以 将 模 拟 量 输 出 定 义 为 四 像 限 转 矩
输 出
● 对 于 主 机 模 拟 量 输 出 口 , 选 择 AO2, 类 型 选 择 成
双 极 性 电 压 , 对 于 从 机 模 拟 量 输 入 口 , 选 择 模 拟
量 输 入 口 AI1, 类 型 选 择 [ 电 压 +/-] (n10U) 正 电 压 输
入 与 负 电 压 输 入 ( 输 入 双 向 的 )
● 通 过 上 位 机 以 及 操 作 面 板 观 察 主 机 的 转 矩 与 从 机
的 转 矩 , 基 本 上 保 持 一 致 。 而 且 转 矩 方 向 可 以 保 持
跟 随 , 彻 底 避 免 了 某 一 个 电 机 不 出 力 , 或 反 向 出 力
● 通 过 POWERSUTIE 调 试 监 控 软 件 , 有 效 地 观 察
转 矩 电 流 变 化
● 转 炉 倾 动 需 严 格 监 控 , 防 止 出 现 “ 溜 车 ” 故 障 ,
在 转 炉 传 动 变 频 控 制 系 统 中 , 利 用 了 PLC 控 制 程
序 , 使 抱 闸 在 系 统 起 动 后 转 矩 建 立 在 一 定 的 输 出 转
矩 时 松 开 , 在 系 统 停 止 后 转 矩 下 降 至 一 定 的 输 出 转
矩 时 抱 紧 , 大 大 提 高 了 系 统 应 用 的 可 靠 性
● 由 于 转 炉 倾 动 电 机 减 速 齿 轮 为 啮 合 原 因 , 易 引
起 速 度 环 调 节 震 荡 , 造 成 倾 动 过 程 中 有 抖 动 , 通
过 调 节 速 度 环 比 例 增 益 , 和 速 度 环 时 间 常 数 , 加
以 克 服
在 转 炉 氧 枪 控 制 系 统 中 , 氧 枪 系 统 为 单 小 车 双 卷
扬 系 统 装 置 ,( 一 用 一 备 ), 升 降 是 用 交 流 电 机
驱 动 , 无 级 调 速 。 氧 枪 控 制 也 采 用 施 耐 德 电 气 的
ATV71 变 频 器 , 两 套 氧 枪 共 有 两 台 控 制 柜 , 一 用
一 备 。 氧 枪 升 降 速 度 6-30m/min, 断 电 时 启 动 气 动
马 达 提 枪 。
上 位 机 CRT 可 显 示 氧 枪 实 际 枪 位 , 可 通 过 计 算
机 键 盘 式 按 钮 控 制 氧 枪 在 冶 炼 过 程 中 的 待 吹 点 、
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