高炉上料主卷扬机电气控制系统

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1、《冶金自动化》2011年S1高炉上料主卷扬机电气控制系统孙作生，倪悦(中冶京诚工程技术有限公司电气工程技术所，北京100176)摘要:高炉主卷扬系统是保证高炉炼铁生产的关键设备。本文结合工程实例介绍了高炉上料主卷扬机电气控制系统的组成结构、控制特点等，并分析了主卷扬机的运行特点和控制策略。本系统先进、实用，可靠性高，故障率低，可减少大量维护成本。本方案设计思路同时对其他类似工程中主卷扬电机采用交流调速技术也具有重要的参考价值。关键词:主卷扬机;控制系统;传动系统高炉上料主卷扬机是在高炉炼铁生产中将所组成。当左料车上行时，右料车下行，

2、反之亦然。需的各种原料从地面的矿槽源源不断运送到炉顶(2)料车由装有交流变频电机的主卷扬机驱的生产机械，是保证炼铁生产的关键设备，直接关动。在一侧，料车从料坑位置上行至炉顶上部极系到生产效率和经济效益。目前，国内高炉的基限位置停车的运行过程中(与此同时，另一侧料车础自动化系统已逐渐由国外引进向国内自主集成从炉顶上部极限位置下行至料坑位置)，料车应有方向发展。在已投产的各类高炉中，控制系统基加速、匀速、减速运行，料车运行速度如图1所示。本上采用施耐德公司或西门子公司PLC产品集成。从运行效果来看，控制系统稳定，各项指标均已达到预期目标

3、。早期的高炉主卷扬传动调速控）2.423/sm制多采用直流电机调速或交流绕线电机串级调/（V速，效率低、可靠性差。随着技术的发展，交流变度45速0.616频调速性能已经达到或超过直流调速，大量应用0［1］9.616.27.25.73在主卷扬调速系统中。本文结合工程实例，介绍了应用西门子S7-400PLC和6SE70变频器组成时间t/s的高炉料车主卷扬电控系统，对其系统设计、控制图1料车速度图功能和运行特点进行了分析讨论。(3)料车钢绳全行程经计算为64m，全行程时1系统构成间约42s。1.1设备构成(4)参见料车运行速度图，当上行料

4、车到达第3高炉设计容积550m，由1台卷扬机拖动24点时，应在此点设检查点，检查炉顶受料漏斗是台料车，料车位于轨道斜面上。当装满炉料的料否有料空信号、料罐的上密封阀是否已关闭、挡料车上行时，另一台空车下行，两车交替上料。高炉阀是否已关闭。如果受料斗有料(没有料空信号)上料系统配备了主卷扬电机:交流异步变频电机或上密封阀和挡料阀未关闭，则主卷扬机应自动YTSP355L-8，三相380V，280kW，720r/min，50停在4点附近，直到受料斗料空信号发出、上密封Hz;电液制动器:三相380V，0.55kW;测速编码阀和挡料阀打开过且

5、已关闭，重新慢速启动主卷器:增量型，DC15V;主令控制器:12点位置开关，扬机。用于检测料车位置。2电控系统设计1.2高炉主卷扬主要工艺要求2.1控制系统构成(1)采用双料车卷扬机，即由左料车和右料车控制系统由1台西门子PLCS7-400为主站，1收稿日期:2010-11-21;修改稿收到日期:2010-12-22作者简介:孙作生(1977-)，男，吉林通化人，工程师，硕士，主要从事电气传动方面的工作。·538·《冶金自动化》2011年S1台ET200为从站构成。PLC系统完成主卷扬电机单元，制动单元峰值制动功率为255kW。每台

6、制速度设定、料车位置监测、故障报警、急停等功能，动单元配置1台2.35Ω的制动电阻器。同时完成与矿槽系统和炉顶系统的通信联锁。主卷扬变频控制原理如图3所示。PLC系统还设有松绳、超极限保护，一旦触发系统来自配电屏保护，PLC发给变频器急停命令，变频器立刻封锁脉冲，抱闸闭合。主卷扬PLC与变频器之间的通变频柜1切换柜变频柜2信采用Profibus-DP现场总线，通信字包括控制字、QM1QM2速度给定、状态字、速度反馈、故障码等。PLC程F1F2序以装满料的料车为控制对象，根据料车速度图和主令开关检测到的料车位置给变频器发送速度给定，加

7、减速斜坡根据速度图在变频器中设定。F01F03ACAC程序流程图如图2所示。DCDCACAC启动条件：传动设备准备好，急停未激活，上密封阀关闭到位，未检测到松绳开关信号，未检测到极限开关信号，未到料车停止位制动单元制动单元1KM12KM1启动命令（高速度给定）电机反馈运行信号（高速）MR3~RN料车到减速位制动电阻器料车主卷场电机制动电阻器Y图3主卷扬变频控制原理图减速命令（低速度给定）3调试和运行中的问题电机反馈运行信号（低速）3.1抱闸控制策略抱闸是高炉主卷扬系统的重要设备，在停车N料车到停止位或极限位卸料点和低速检查点停车时都

8、要求抱闸可靠抱Y［2］紧，否则会造成溜车甚至飞车等事故。抱闸控停止命令（零速度给定）制回路在开关柜中，由变频器控制。由于两个料车重力不平衡，抱闸打开时重车会下坠，为解决这结束一问题，需要选择合适的抱闸控制策略。西门子图2程序流程图6S