变频器和plc在1000m3高炉上料系统中的应用

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1、变频技术又频器和PLC在1O00m3高炉上料系统中的应用马可(安钢集团冶金设计有限责任公司，河南安阳455004)[摘要]结合某钢厂新建1000m3高炉，介绍汇川变频器和西门子S7—300PLC在高炉主卷扬调速中的应用，给出变频调速系统工作原理图、变频器主回路原理图、变频器参数设置方法、PLCI／O分配表。实际应用效果表明，采用变频器和PLC后，该系统的有效性和稳定性得到提升。关键词高炉主卷扬变频器PLC0引言2变频调速系统主要设备选型高炉上料主要有料车卷扬上料和传输带上料两种2．1电机选用形式。而在1000m。级及以下高炉中广泛采用料车卷对于1

2、000m。高炉，电机选用YTSZ355L-6型三相交扬上料形式，该形式结构紧凑、占地面积小、有足够流异步变频电机即可满足工作需要。每台电机额定功率为上料能力、能实现自动控制，并且运转可靠。在控制315kw，额定电流为560A，额定电压为380V，工频，额方式方面，交流变频器+PLC的调速系统较早期采用定转矩为3000N·nl，额定转速为980r／min，具有良好调的绕线式异步电机串电阻调速控制方式更有利于提高速性能。高炉上料系统的可靠性，改善起动、制动及加速控制性能。2．2变频器选用变频器应有足够的过载能力，因此选用重载型，过1料车卷扬上料工艺简

3、介载率为150、60s；变频器的容量应比变频器说明书中的“配用电机容量”加大二挡，变频器电流应大于电1．1工作过程机电流。根据料车卷扬负载性质，选用汇川IMD601D高炉料车卷扬上料主要工作过程：各种原料经槽下配工程型专用变频器。该变频器是一款高性能模块化工程料放入料仓，料车到料坑后，料仓闸门打开把料放入料变频器，具有四象限和非四象限运行模式，主要面向动车，在料车达到一定重量时，料仓闸门开始关闭，在料仓静态指标要求较高、功能应用较复杂的高端应用场合，闸门关到位的同时炉顶准备好，料车便起动经加速、匀能实现大功率交流电机起动、停止、制动、可逆运转与速

4、、减速1、减速2到达炉顶。在整个工作过程中，两料调速运行。综合分析，选用额定输出功率为45Okw，车交替上料，装满料的料车(重料车)上行时空料车下行，型号为MD601I)-4T500的变频器。变频驱动系统由二空料车相当于一个平衡锤，平衡了重料车的车厢自重。这极管整流柜、逆变柜、制动柜构成。变频器带有2路0样，两料车用一个卷扬机拖动，不但节省了电机功率，而(4)~20mA模拟量输入，1路模拟量输出；带有6路输且电机运行时总有一个重料车上行，拖动电机一直处于电入、3路输出的开关量或继电器干接点接口；配备Pro—动状态。fibus—DP、CANopen

5、和Modbus—RTU串口通信接口，并1．2工作特点自带DCS控制系统。料车卷扬是料车上料机的拖动设备，其工作特点为：2．3PLC的选用(1)能频繁起动、制动、停车、反向，转速平稳、过渡时PLC选用西门子S7—300型，其特点为：(1)为模块化间短；(2)能按一定速度运行；(3)能大范围调速；(4)工PLC系统，满足中、小规模性能要求；(2)拥有各种性能作可靠。的模块，可非常好地适应自动化控制任务；(3)简单实用1．3设计依据的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活；1000m3高炉采用2台315kW电机共同拖动一套卷扬(4)控制任务增加时

6、，可自由扩展；(5)拥有大量的集成功设备，要求2台电机转速相同、力矩平均分配。料车卷扬能。电机额定电压为380V，额定转速为980r／min；卷筒直径PLCCPU选用315—2DP，它具有中、大规模的程序为1800ram，最大卷扬速度为3m／s；料车全行程时间为存储器和数据结构；对二进制和浮点数运算具有较高的处46s，钢绳全行程为85m。理能力；具有Profibus-DP主站／从站接口；用于大规模的收稿日期：2013—07—10电工技术1201411期l57变频技术I／O配置，并可建立分布式I／O结构。西门子S7—300PLC3．2变频器主回路设

7、计控制覆盖槽下供料设备至高炉炉顶设备，并通过Profibus—变频器主回路原理图如图2所示。变频器采用一组用DP与高炉控制站联网。一组备工作方式，变频调速系统有2个变频器组，每组又3变频调速系统设计3．1工作原理正常情况下，PLC根据DCS控制系统反馈的料车状图1变频调速系统工作原理图态并结合生产需要，发出上行或下行指令至DCS控制系统；控制电器得电接通主变频器使主卷扬得电运行，同时有2套变频器。2套变频器控制1台电机，互为备用(通过抱闸打开，随后减速机带动绳筒运转，钢绳动作，料车上接触器柜来实现)。两组变频器采用CAN-LINK通信协议行或下行

8、。变频调速系统工作原理如图1所示。来传输数据，以保证2台电机速度同步、力矩平均分配。ABCABCQFl速度给QFIKM3JKM4．j抱闸