图2 倾动装置控制系统结构图
4 关键技术的应用
(1)系统的关键—如何实现4台电动机的同步运行
根据转炉工作特点,4台电动机必须同步启动、制动及同步运行。如何实现这一要求,是该系统的关键。该方案中,4套变频器对应4台电动机,正常情况下采用一主三从的控制方式,通过通讯方式调节一个速度环一个电流环来控制4台电动机同步启动、制动及同步运行。
以1#变频器为主为例,系统调节原理图如图3:
图3 系统的调节框图
通讯故障情况下,采用1#变频器为主的控制方式,通过模拟量信号调节一个速度环4个电流环来控制4台电动机同步启动、制动及同步运行。示意图如图4所示。
图4 通讯故障情况下系统调节框图
(2)如何实现电动机励磁预置,满足倾动设备满转矩启动要求
本方案通过设备网(devicenet)的通讯方式改变变频器参数值,满足主从选择和电动机“励磁”预置功能。通过主令发出预励磁指令,信号传到plc中,再通过设备网(devicenet)的通讯方式向4台变频器发出“电机预励磁”信号,电机励磁迅速建立,实现零转速满转矩启动,满足了倾动设备以满转矩启动的要求。另外,通过crt操作画面选择几号变频器为主,然后通过设备网(devicenet)向1台变频器发‘本机为主’信号。
(3) 如果1台电动机或变频器故障,允许3台电动机正常工作
通过切除故障电动机或变频器主回路电源,使故障电机完全处于被拖动的机械负载状态。因为控制回路采取了4台抱闸同时动作的控制方式,不会使电动机运行受阻。如果是主变频器或电机故障,需要重新选择另一台变频器为主。
(4) 施耐德quantum plc 与devicenet通讯问题
由于转炉自动化控制系统采用了施耐德quantum plc,而该传动控制系统为美国a-b公司变频装置,其通讯方式为devicenet网络协议。因此,解决两者之间通讯问题成为系统实现自动的关键。
本方案在施耐德quantum plc中采用devicenet scanner模块140sac-qdnet-010,配置a-b公司devicenet网络通讯组态软件9357-dnetl3,9355-wabene,成功解决了quantum plc与a-b公司devicenet之间通讯。实现了转炉倾动系统网络自动控制。
5 结束语
济钢120t转炉倾动装置交流变频传动系统,自2003年3月投入运行至今,系统稳定可靠,其控制功能完全满足了转炉倾动工艺需求。这一技术的成功应用,标志着整个转炉系统传动实现了全交流化。在该级别转炉系统中,该技术的应用在国内甚至国际上尚属首例,是交流传动应用的重大突破之一。为今后该级别及以上转炉倾动装置的设计及应用,积累了宝贵的经验,具有较强的推广应用价值。
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