[發(fā)明專利]一種高爐布料溜槽傾動的變頻控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110411321.7
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN103160628A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 季益龍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21B7/20
• 分類號: C21B7/20
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 張勁風

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高爐溜槽布料控制方法，尤其是針對高爐布料系統(tǒng)溜槽傾動采用的一種變頻自動控制方法。

背景技術(shù)

無料鐘高爐把冶煉的爐料從料罐采用一定的方式落入高溫高壓的爐體里面的過程稱為布料，無料鐘布料過程是爐料通過一種稱為溜槽的設(shè)備按一定規(guī)律布到高爐內(nèi)部的，溜槽一般成圓弧狀，長條形，爐料就沿著溜槽流入爐體內(nèi)部，溜槽的動作分兩個過程，一個是沿中心做圓周運動，保證爐料在爐內(nèi)曾圓形分布，俗稱：旋轉(zhuǎn)；另一個過程是沿中心做上下運行，保證爐料在爐內(nèi)不同在不同的直徑的圓弧面，俗稱：傾動。高爐布料過程理想狀態(tài)就是爐料在爐內(nèi)是不同直徑的圓形的排列，但是因為傾倒過程是在旋轉(zhuǎn)不停止的情況下動作的，而且不肯能一下到位，所以爐料分布就像大樹的年輪一樣連續(xù)。所以布料過程，傾動動作的快慢，直接影響到布料的效果，如果傾動動作慢，那么在兩個不同角度的變換過程就很長，不能保證爐料在需要直徑圓環(huán)上，而落到了兩個不同直徑的圓環(huán)之間。對高爐的冶煉影響非常大。而傾動和旋轉(zhuǎn)是由不同的兩個電機控制的，通常用變頻器控制電機的轉(zhuǎn)動，而改變角度或者旋轉(zhuǎn)著。

因為傾動過程要求快速，準確，所以目前控制傾動的方式有兩種：1、用主令控制器的出軸和傾動的一個機械出軸相連接，溜槽傾動時，主令控制器也一起動作，不同的觸點固定好對應(yīng)不同的傾動角度，通常分為12檔，在平常布料時直接選擇其中的檔位，例如選擇2檔和5擋，就是變頻器控制電機旋轉(zhuǎn)從而帶動溜槽傾動動作，當主令控制器第二副觸點動作時，就表明傾動到位，在這個角度旋轉(zhuǎn)到設(shè)定的圈數(shù)時，傾動繼續(xù)動作，向第五檔動作，第五檔觸點動作后，按照設(shè)定旋轉(zhuǎn)圈數(shù)布料……依次類推完成整個動作過程。2、通常通過客戶端設(shè)定不同的傾動角度和對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，其傾動角度由和傾動軸相連接的光電編碼器反饋給PLC系統(tǒng)，整個過程由PLC控制，當進行布料時，PLC發(fā)出運行指令，控制變頻器，驅(qū)動電機動作，帶動溜槽傾動動作，編碼器隨動，當?shù)皆O(shè)定角度時，PLC停止輸出。

這兩種傾動的控制方式都有一個非常大的缺陷，為了追求傾動換環(huán)的速度，總是讓變頻器輸出的速度很大，這樣到設(shè)定角度時，在進行停車，容易出現(xiàn)超過設(shè)定角度，再向回調(diào)整，換環(huán)過程中有1～2次的往復(fù)的機會，如果變頻器給定速度慢，則換環(huán)時間較長，要溜槽旋轉(zhuǎn)270～480⁰左右，根據(jù)工藝要求：溜槽傾動的精度要是控制在±0.2⁰，并且一次換環(huán)成功，換環(huán)時間必須減少，保證換環(huán)溜槽旋轉(zhuǎn)必須控制在180⁰以內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種對高爐布料系統(tǒng)溜槽傾動采用的一種變頻自動控制方法，主要解決現(xiàn)有傾動控制方式在停車時容易超過設(shè)計角度的技術(shù)問題。

為了達到以上目的，本發(fā)明把溜槽傾動系統(tǒng)配置成標準的速度閉環(huán)的控制系統(tǒng)，即由變頻器、測速編碼器、電機組成。傾倒角度反饋由絕對值編碼器送入PLC系統(tǒng)。

溜槽傾動系統(tǒng)有兩種控制方式：1、速度給定方式，主要用于手動操作、客戶端畫面檢修操作時使用；2、模擬量轉(zhuǎn)矩給定的方式，主要用于全自動布料的情況，也是本發(fā)明的關(guān)鍵。分析一下溜槽傾動的動作要求就會明白，傾動動作需要快速的動作，高速運行，但是到設(shè)定角度時，又必須快速停車，準確定位。從傳動控制來講，這兩個過程是矛盾的，要準確定位就不能高速運行，高速運行的設(shè)備運動慣量非常大，突然停車不可能，而且對設(shè)備的沖擊損害非常大，就必須慢慢停車。按照這樣的邏輯，啟動時高速運行，在接近設(shè)定角度時，速度變的很低，當?shù)皆O(shè)定角度時，變頻器停止輸出，電機的機械抱閘抱死，同時在高速啟動到停止過程中，機械慣性的吸收。