变频器内建plc在上料机改造中的应用

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1、变频器内建PLC在上料机改造中的应用摘要：结合青海百通公司的高炉情况，设计出了上料机改造方案。介绍了台达变频器在高炉卷扬调速系统中的应用情况，给出了电气原理图、注意事项和常见故障处理。实际应用的良好效果验证了该系统的稳定性和可靠性。Abstract：CombinedwiththeconditionsoftheblastfurnaceinQinghaiBaitongCompany，themodificationschemeofappendingmachineisdesigned.TheapplicationsituationofVFD-Binwindingspeedregulating

2、systemoftheblastfurnaceisintroduced.Theelectricalschematicdiagram,mattersneedingattentionandthecommontroubleshootingareputforward.Thegoodeffectsofpracticalapplicationshowthestabilityandreliabilityofthissystem.关键词：卷扬上料机；变频器；编码器；调速Keywords：windingappendingmachine；frequencyconverter；encoder；speedg

3、overning中图分类号：TM301.2文献标识码：A文章编号:1006-4311(2015)19-0120-030引言高炉上料的形式主要有料车卷扬上料和传送带上料。青海百通公司目前共有8座高炉，高炉上料方式采用料车卷扬上料。料车卷扬上料结构紧凑、占地面积小、有足够的上料能力，能实现半自动控制，但该系统的传动调速控制方式是采用绕线式异步电动机串电阻调速。这种调速的缺点是线路复杂、能耗高，低速机械特性软，电网电压对速度的影响很大，可靠性差，用到的行程开关多，维护人员不便于检查和维护。变频器（内建PLC）和编码器引入高炉上料调速系统替代替老式系统，简化了线路，提高了系统的可靠性，改善了

4、起动、制动及加减速的性能，用到的行程开关大大减少，减轻了维护人员的工作量。1卷扬上料系统运行过程1.1基本构成和工作过程料车卷扬上料系统主要由斜桥、小车、卷扬机、钢丝绳及电器设备组成。卷扬上料小车系统主要工作过程：各种原料经过槽下配料放入料仓，料车到料坑后，料仓门自动打开，把原料放入料车，料仓闸门关到位，料车起动，经过加速、匀速、减速、停止，到达炉顶，然后利用卸料曲轨使小车后轮抬高自动倾斜至一定角度进行卸料，如图1所示，卸料后小车返回。小车返回时，将势能转化为电能，电动机处于发电状态，利用制动模块将发出来的电能消耗掉。（图2）1.2工作特点料车卷扬机是料车卷扬上料系统的拖动设备，也是

5、主要设备，根据它的工作特点得出其系统的工作特点为：①能够频繁起动、制动、停止、反向，转速平稳。②能按一定速度运行，并且能大范围调速。③简单明了，维护容易。整套系统只用到了一只行程开关，并安装在地面平台的斜桥平面，省去了维护人员的高空作业。如果系统出现故障，会有明确的故障提示，维护人员便于检查和维修。④精度高。由于系统采用PLC控制和编码器计数，系统响应时间快，计数准确，一个运动周期误差小于1CM。⑤成本低。整套电控系统用到了1台变频器，一只编码器、一只行程开关和若干按钮，电控系统成本造价约1.3万。⑥能源利用率和工作效率不高。由于改造场地和其它原因的限制，没有采用2个料车交替上料，所

6、以小车在下行时电动机处于发电状态，白白消耗了能量，并且没有2个料车交替上料效率高。2调速系统设计和改造原来的绕线式异步电动机串电阻调速系统保留，作为备用系统，不做任何改动。新设计的变频调速系统作为主要运行系统。2.1变频调速系统的设计根据原有电动机额定功率和变频器的容量应比变频器说明书中的“配用电动机容量”加大一档至二档的原则，选择台达VFD450C43A，45KW变频器。该变频器隶属于VFD-C2000系列，VFD-C2000是以FOC技术（磁场导向控制）为核心，根据不同的控制理论及实际需求，开发出了V/F控制、SVC控制、FOCPG控制和TQCPG控制等四种控制模式，控制性能优异

7、，特别是内建了PLC功能。C2000所提供的指令包含阶梯图编辑工具WPLSoft、基本指令、应用指令使用方法，主要均沿用台达PLCDVP系列的操作方式。C2000提供了2个通讯的串口来上下载PLC程序，PLC的通讯格式默认为7,N，2,9600,站号2,如果想改PLC站号可在参数09-35中修改，但此地址不可与变频器地址09-00设为一样。上位机通过RS485与驱动器RJ-45通讯接口相连，可以同时变频器和内部PLC存取资料，实现方式是透过站号的识别。图2