[發(fā)明專利]一種用于煉鋼轉(zhuǎn)爐氧槍升降自動控制的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310628777.8
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103589821A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王代先;余巖;王雷;徐俊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金自天正智能控制股份有限公司
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 趙文穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于煉鋼轉(zhuǎn)爐氧槍升降自動控制的方法，屬于冶金自動控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氧槍電氣傳動設(shè)備是轉(zhuǎn)爐煉鋼控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，它與吹氧系統(tǒng)有著最直接的聯(lián)系。而其電氣設(shè)備的速度控制與定位精度直接影響到冶煉周期和吹氧效率，因此如何自動快速精確地進(jìn)行氧槍位置控制成為提高鋼產(chǎn)量及質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，針對氧槍電氣設(shè)備的控制要求，提出一種用于煉鋼轉(zhuǎn)爐氧槍升降自動控制的方法，能夠自動快速精確地進(jìn)行氧槍位置控制。

一種用于煉鋼轉(zhuǎn)爐氧槍升降自動控制的方法，包括以下幾個步驟：

步驟一：設(shè)定氧槍的目標(biāo)槍位；

設(shè)定氧槍的目標(biāo)槍位；

氧槍從最高點至最低點不同的高度位置上設(shè)有多個控制點，包括上極限點、工作上限點、換槍點、上變速點、等待點、開關(guān)氧閥點、吹煉點、下變速點、工作下限點、下極限點；

上極限點至上變速點區(qū)域采用低速升降，勻速運行；上變速點至等待點區(qū)域采用高速升降，勻速運行；等待點至下變速點區(qū)域采用高速升降，勻速運行；下變速點至氧槍的目標(biāo)槍位點以上N位置區(qū)域采用低速升降，勻速運行，變頻器根據(jù)PLC控制系統(tǒng)給定速度對氧槍的速度進(jìn)行控制；氧槍的目標(biāo)槍位點不得低于下極限點；

低速與高速根據(jù)不同的氧槍工藝條件在PLC控制系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)定；

N位置為氧槍速度變速調(diào)節(jié)的位置起始點，其范圍需要根據(jù)不同的氧槍工藝條件在PLC控制系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)定；

步驟二：當(dāng)氧槍實際位置距離與目標(biāo)槍位距離大于等于N時，根據(jù)氧槍實際位置所處的控制點，控制氧槍按照控制點區(qū)段設(shè)定速度勻速運行，并將相應(yīng)的給定速度發(fā)送給變頻器；

步驟三：當(dāng)氧槍實際位置距離與目標(biāo)槍位距離小于N大于等于S1或小于等于-S2大于-N時，根據(jù)公式（1）進(jìn)行變速運行；

V=V₀*ΔH/K?????（1）

其中：V：為變頻器的給定速度，即氧槍的運行速度；

V₀：為進(jìn)入變速運行段的初始速度；

ΔH：為氧槍的實際槍位與目標(biāo)槍位的差值；

K：為降速斜率；

此段為變速運行段，并將相應(yīng)的給定速度發(fā)送給變頻器；

S1與-S2的范圍即為氧槍的位置滯環(huán)的范圍，需根據(jù)不同的氧槍電氣傳動設(shè)備在PLC控制系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)定；

步驟四：當(dāng)氧槍實際位置距離與目標(biāo)槍位距離小于S1或大于-S2時，PLC控制系統(tǒng)采用位置滯環(huán)控制方法，對氧槍進(jìn)行控制，此段為鎖定段，將相應(yīng)的給定速度發(fā)送給變頻器；

步驟五：當(dāng)氧槍實際位置與氧槍設(shè)定位置一致時，發(fā)出停止指令給變頻器，變頻停止，結(jié)束任務(wù)。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、分段控制與位置滯環(huán)控制結(jié)合。

2、快速與慢速結(jié)合、快中求穩(wěn)。

3、據(jù)此方法氧槍升降的控制精度可達(dá)到±1cm的范圍之內(nèi)。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的氧槍電氣控制系統(tǒng)圖；

圖2是氧槍受力分析圖；

圖3是氧槍控制流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明是一種用于煉鋼轉(zhuǎn)爐氧槍升降自動控制的方法，針對氧槍電氣設(shè)備的控制要求，提供一種氧槍自動快速精確定位的控制方法。

如圖1所示，一種用于煉鋼轉(zhuǎn)爐氧槍升降的自動控制系統(tǒng)包括：氧槍1、升降小車2、變頻驅(qū)動電機(jī)3、減速機(jī)構(gòu)4、旋轉(zhuǎn)編碼器5、變頻器6、PLC控制系統(tǒng)7。

氧槍1固定在升降小車2上，升降小車2通過鋼絲與變頻驅(qū)動電機(jī)3連接，變頻驅(qū)動電機(jī)3連接變頻器6，變頻器6通過Profibus總線和信號線連接PLC控制系統(tǒng)7，變頻驅(qū)動電機(jī)3通過鋼絲控制升降小車2升降，減速機(jī)構(gòu)4與變頻驅(qū)動電機(jī)3連接，對氧槍1的升降速度進(jìn)行減速，旋轉(zhuǎn)編碼器5固定在減速機(jī)構(gòu)4尾部，檢測氧槍1的實際位置，旋轉(zhuǎn)編碼器5連接PLC控制系統(tǒng)7，氧槍1的實際位置輸出至PLC控制系統(tǒng)7，PLC控制系統(tǒng)7顯示氧槍1的實際位置，輸出氧槍1速度控制信號至變頻器6，進(jìn)而通過變頻器6控制變頻驅(qū)動電機(jī)3運行，調(diào)整氧槍1的位置。