[實(shí)用新型]用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520737506.0
• 申請日: 2015-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN204965127U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志軍;彭礦林;馮立軍;楊勇;鄒麗睿;隆道斌;王敏
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所 51213
• 代理人: 羅韜

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鋼管生產(chǎn)過程中的淬火控制領(lǐng)域，特別涉及一種用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前的鋼管加工過程中，熱處理線的鋼管淬火系統(tǒng)包括：軸流水系統(tǒng)(中壓供水泵組)和外淋水系統(tǒng)(常壓供水泵組)，通過軸流水系統(tǒng)和外淋水系統(tǒng)為淬火裝置供給內(nèi)軸流水、外淋水，完成鋼管淬火。

軸流水系統(tǒng)(中壓供水泵組)由5臺(tái)水泵組成，水泵電機(jī)450kW，額定電壓380V，現(xiàn)有生產(chǎn)線上，每臺(tái)電機(jī)采用一套軟啟動(dòng)裝置對(duì)其進(jìn)行控制。

外淋水系統(tǒng)(常壓供水泵組)由3臺(tái)水泵組成，水泵電機(jī)220kW，額定電壓380V，現(xiàn)有生產(chǎn)線上，每臺(tái)電機(jī)采用一套軟啟動(dòng)裝置對(duì)其控制。

但是，由于水泵電機(jī)按最大負(fù)荷工況設(shè)計(jì)，因此功率大，特別是采用軟啟動(dòng)裝置進(jìn)行控制后，該裝置啟動(dòng)后會(huì)保持最高速度運(yùn)行，但是，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，水的用量隨著工藝過程變化較大，大多數(shù)時(shí)段水的用量均低于預(yù)設(shè)值，但軟啟動(dòng)裝置無法對(duì)水泵電機(jī)調(diào)速，水泵電機(jī)會(huì)保持最高速度運(yùn)行，因而造成電能和水量的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容

【要解決的技術(shù)問題】

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)。

【技術(shù)方案】

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)用新型涉及一種用于鋼管淬火水系統(tǒng)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)，包括水泵電機(jī)、檢測模塊、變頻控制模塊、PLC控制器和工控機(jī)，所述水泵電機(jī)與變頻控制模塊連接，所述PLC控制器分別與檢測模塊、變頻控制模塊和工控機(jī)連接，所述工控機(jī)設(shè)置有人機(jī)界面，所述檢測模塊用于檢測鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置，所述變頻控制模塊用于驅(qū)動(dòng)水泵電機(jī)，所述PLC控制器用于控制變頻控制模塊啟動(dòng)或停止或電氣連鎖、根據(jù)檢測模塊檢測到的鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置自動(dòng)控制變頻控制模塊輸出預(yù)設(shè)定的頻率，所述工控機(jī)用于通過人機(jī)界面對(duì)所述高效節(jié)能控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、設(shè)定水泵啟動(dòng)或停止、設(shè)定變頻控制模塊在淬火時(shí)段和/或非淬火時(shí)段的輸出頻率。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述變頻控制模塊包括串聯(lián)連接的第一接觸器、變頻器、第二接觸器和斷路器，所述第一接觸器串聯(lián)在變頻器的輸出端，所述第二接觸器和斷路器串聯(lián)在變頻器的輸入端。

作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述變頻控制模塊還包括進(jìn)線電抗器和出線電抗器，所述進(jìn)線電抗器串聯(lián)在變頻器的輸入端，所述出線電抗器串聯(lián)在變頻器的輸出端。

作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，還包括軟啟動(dòng)模塊，所述軟啟動(dòng)模塊分別與PLC控制器和水泵電機(jī)連接，所述PLC控制器還用于：控制軟啟動(dòng)模塊的啟動(dòng)、停止或電氣連鎖。

作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述軟啟動(dòng)模塊包括串聯(lián)連接的第三接觸器、電機(jī)保護(hù)器、軟啟動(dòng)器、熔斷器和互感器。

作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述軟啟動(dòng)模塊還包括并聯(lián)在軟啟動(dòng)器兩端的第四接觸器。

作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述檢測模塊包括熱金屬檢測器和接近開關(guān)，所述熱金屬檢測器和接近開關(guān)設(shè)置在鋼管淬火工藝流程中的各個(gè)位置。

作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，還包括電源模塊，所述電源模塊分別為水泵電機(jī)、變頻控制模塊、軟啟動(dòng)模塊和PLC控制器供電。

作為另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電源為三相交流電源。

【有益效果】

本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本實(shí)用新型通過增加變頻控制模塊對(duì)水泵電機(jī)進(jìn)行控制，解決了原系統(tǒng)存在的問題。具體地：

(1)在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，根據(jù)不同品種、規(guī)格的鋼管淬火時(shí)所需水量要求不同，通過工控機(jī)的人機(jī)界面設(shè)定淬火速度，通過PLC控制器調(diào)整變頻器的頻率給定來調(diào)整軸流水泵組、外淋水泵組的水泵淬火運(yùn)行速度，相應(yīng)調(diào)整水泵輸出功率，準(zhǔn)確滿足不同品種、規(guī)格的鋼管淬火所需水量、壓力要求，解決了水系統(tǒng)的供水量超過淬火工藝要求水量問題，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少了淬火時(shí)段供水流量要求低于最大水量設(shè)計(jì)時(shí)的水量、電資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高了生產(chǎn)效益。同時(shí)，水泵出口閥門全打開，解決了原系統(tǒng)采用水泵出口閥門調(diào)整供水流量增加管路損耗的問題。

(2)通過工控機(jī)的人機(jī)界面設(shè)定非淬火速度，根據(jù)檢測模塊發(fā)出的鋼管在鋼管淬火工藝流程中的位置信號(hào)，通過PLC控制器自動(dòng)調(diào)整變頻器的頻率給定來調(diào)整軸流水泵組、外淋水泵組的水泵非淬火運(yùn)行速度，相應(yīng)降低水泵輸出功率，減少了水系統(tǒng)非淬火時(shí)段不需要水量而原系統(tǒng)仍按淬火時(shí)段供水的問題，減少了非淬火時(shí)段水量、電資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高了生產(chǎn)效益。