[實用新型]高爐粒化脫水轉鼓速度控制系統

有效

• 申請號: 201220167004.5
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN203360463U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 時文飛;蘇瑞淼
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: C21B3/08
• 分類號: C21B3/08
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 劉淑敏

技術領域

本實用新型涉及高爐渣處理技術，尤其涉及高爐粒化脫水轉鼓速度控制系統。?

背景技術

粒化脫水轉鼓是廣泛應用于高爐渣處理系統的水渣分離設備，轉鼓要滿足控制要求，即轉鼓的速度必須跟高爐出渣量相匹配。若速度響應過快，爐渣的含水量較多，會影響水渣產品質量；速度響應過慢，則會導致留在轉鼓內的爐渣量過多，造成轉鼓堵轉停機，影響高爐生產。?

現有的脫水轉鼓速度控制方法，主要有如下兩種：?

1）采取固定速度的方法，根據生產人員的經驗手動改變轉鼓的速度，轉鼓速度不能根據渣量大小自動調節，不僅對產品質量及整個渣處理控制系統的可靠穩定運行會造成影響，也不符合節能環保要求。

2）采用速度自動調節的方法，但采取的是開環控制，系統穩定性差，對系統機械設備、電氣設備的性能要求更高，對于那些透水性差及出鐵后期渣量大的高爐渣，往往控制效果不好。?

發明內容

有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種高爐粒化脫水轉鼓速度控制系統，以提高轉速控制系統的穩定性及自適應能力，保證水渣的產品質量及控制系統的持續穩定運行。?

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：?

一種高爐粒化脫水轉鼓速度控制裝置，其主要包括：

可編程控制器PLC，用于轉鼓電機的啟動及速度調節控制；上位機，用于畫面監控以實現對轉鼓運行狀態、運行速度進行監控以及下達轉鼓控制指令；所述PLC和上位機通過以太網相連接；

液位檢測裝置，用于測量轉鼓液位，并將其轉換為模擬信號輸入所述PLC；

速度檢測裝置，用于測量轉鼓速度，并將所述轉鼓速度轉換成模擬信號輸入所述PLC；

變頻器，分別與所述PLC和轉鼓電機相連，用于實現變頻器與所述PLC之間的信號交接，以及根據所述PLC計算出的給定速度值調節轉鼓電機的轉速。

其中，所述系統進一步包括與變頻器相連的就地操作箱，供檢修、應急時對轉鼓速度進行控制。?

所述變頻器與所述PLC之間的信號交接的方式為：向所述PLC傳送所述變頻器的運行、故障、電流、轉矩信號，并接收所述PLC下達的指令；或，將PLC作為主站，變頻器作為從站，通過現場總線方式實現所述PLC與變頻器之間的信號交接。?

所述液位檢測裝置為液位計，其將轉鼓液位轉換成4～20mA的模擬量信號經控制電纜傳入所述PLC。?

所述速度檢測裝置為速度傳感器，其將轉鼓速度轉換成4～20mA的模擬量信號經控制電纜傳入PLC。?

本實用新型所提供的高爐粒化脫水轉鼓速度控制系統，具有以下優點：?

本實用新型的速度控制系統，控制室配置PLC、上位機、現場配置速度檢測裝置、液位檢測裝置和變頻器，采用變頻器驅動轉鼓電機，變頻器輸出轉矩的變化直接反映轉鼓內負載的大小，PLC根據變頻器輸出轉矩及轉鼓液位的變化，利用轉速與轉矩和轉速與轉鼓液位的函數曲線，計算出速度給定值，根據轉鼓的實際速度作為反饋值，兩者經過PID運算，結果送變頻器調節轉鼓速度。因此能夠根據高爐出渣量的大小，自動調節轉鼓速度，節能環保。而且通過采用改進型積分分離式PID閉環控制方法，能夠大大提高轉速控制系統的穩定性及自適應能力，從而保證了水渣的產品質量及整個控制系統的持續穩定運行。

附圖說明

圖1為本實用新型的高爐粒化脫水轉鼓速度控制系統的硬件架構示意圖；?

圖2為本實用新型的控制系統原理示意圖；

圖3為速度-轉矩函數曲線模型；

圖4為速度-液位函數曲線模型；

圖5為積分分離PID算法流程框圖。

具體實施方式

下面結合附圖及本實用新型的實施例對該轉速控制系統作進一步詳細的說明。?

如圖1所示的轉鼓控制系統，其配置有如下設備：?

1）主控制室配置可編程控制器（PLC）及上位機，所述PLC用于轉鼓電機啟動及進行速度調節控制。上位機監控畫面能實現對轉鼓運行狀態、運行速度的監控，并能通過HMI下達轉鼓控制指令。所述PLC和上位機通過以太網建立通訊連接。