| 摘 要：針對(duì)高爐上料系統(tǒng)上料小車(chē)的工作流程和控制特性，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的的組成，剖析ABB ACS800變頻器的DTC直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，主從控制技術(shù)，機(jī)械制動(dòng)控制技術(shù)，給出了ACS800在實(shí)踐中的具體應(yīng)用和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，并介紹了通過(guò)與PLC和編碼器相結(jié)合,對(duì)速度的控制和精確定位的實(shí)現(xiàn)。最后分析了在調(diào)試和實(shí)踐中出現(xiàn)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的解決方案。 在煉鐵高爐上料系統(tǒng)控制中,上料小車(chē)的控制是控制的核心部分,它是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求,把槽下備好的不同料類(lèi)和不同重量的原料及時(shí)、安全、準(zhǔn)確定位地運(yùn)送到高爐爐頂，保證高爐的正常生產(chǎn)，一但控制出現(xiàn)故障，將直接影響高爐的生產(chǎn)。 本文通過(guò)上料小車(chē)卷?yè)P(yáng)機(jī)負(fù)載的特性，采用ABB變頻器的主－從控制技術(shù)、DTC直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)、機(jī)械抱閘控制技術(shù)、多步速控制技術(shù)，結(jié)合西門(mén)子PLC控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)小車(chē)的精確控制，取得了滿意的效果，完全滿足了高爐生產(chǎn)工藝的要求。 １ 控制工藝要求 高爐原料從槽下輸送到爐頂有兩種輸送方式：一是皮帶輸送、二是小車(chē)輸送。這次設(shè)計(jì)是采用小車(chē)輸送方式，小車(chē)輸送方式是：小車(chē)卷?yè)P(yáng)機(jī)采用交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制，牽引通過(guò)鋼絲繩連接的兩臺(tái)料車(chē)在斜橋上一上一下交替工作，為了能對(duì)小車(chē)做到精確控制，控制系統(tǒng)必須具備以下條件： １）、系統(tǒng)能頻繁起動(dòng)、停止。 ２ 變頻器的選型 上料工藝對(duì)料車(chē)控制的最主要要求是：在起動(dòng)或停車(chē)的瞬間也就是在零速時(shí)，變頻器必須有最大的轉(zhuǎn)矩輸出，以防止料車(chē)下滑，因此在起動(dòng)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)矩的要求大于對(duì)速度的要求。當(dāng)前交流變頻調(diào)速系統(tǒng)主要為矢量控制和DTC直接轉(zhuǎn)矩控制。眾所周知，DTC直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)由電機(jī)的電壓和電流計(jì)算出定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩，采用砰-砰控制來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻器的PWM控制，DTC直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)沒(méi)有電流控制環(huán)路，因此，DTC直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的著眼點(diǎn)是電壓，而不是電流。而矢量控制的原理是基于交流電機(jī)的電流控制，把交流電流按磁場(chǎng)坐標(biāo)軸分解為轉(zhuǎn)矩分量和磁場(chǎng)分量，分別加以控制，故矢量控制的著眼點(diǎn)是電流控制。對(duì)于交流電機(jī)來(lái)講，要想獲得快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，在磁鏈不變的條件下，就要求電流的快速變化，而電流的變化是由電壓的快速變化引起的。矢量控制系統(tǒng)的輸出電壓是由電流調(diào)節(jié)器的輸出產(chǎn)生的，這就存在電流調(diào)節(jié)的時(shí)間滯后。而DTC直接轉(zhuǎn)矩由于沒(méi)有電流控制環(huán)路，砰-砰控制產(chǎn)生的輸出電壓，沒(méi)有任何電流限制，電壓可以出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象，故電機(jī)可以獲得較大的du/dt, 較大的加速電流，因而產(chǎn)生較快的電流響應(yīng)及轉(zhuǎn)矩響應(yīng)就不言而喻了。故采用DTC直接轉(zhuǎn)矩控制的交流調(diào)速系統(tǒng)可以獲得比矢量控制要快的多的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，圖（1）a為矢量控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩階躍響應(yīng)，大約為6～7ms，而圖（1）b直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩階躍響應(yīng)可以達(dá)到1ms左右。DTC直接轉(zhuǎn)矩控制動(dòng)態(tài)控制精度比矢量控制系統(tǒng)高出五個(gè)數(shù)量級(jí)，特別在低速運(yùn)行、電網(wǎng)供電質(zhì)量不好、波形發(fā)生畸變時(shí)，DTC仍然能保持較高的控制精度。 從以上兩種控制方式比較得出，DTC直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)可以做到轉(zhuǎn)矩的建立優(yōu)先于速度，這正是我們所期待的，市面上各種品牌的變頻器控制方式大多采用矢量控制，而ABB采用獨(dú)特的DTC直接轉(zhuǎn)矩控制方式，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)中選用了ABB的ACS800系列變頻器。該變頻器具有以下功能：①直流勵(lì)磁功能，該功能保證電機(jī)能具有高達(dá)200%電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。②直流抱閘功能，使用直流抱閘保持功能可將電機(jī)轉(zhuǎn)子鎖定在零速。③主、從功能，它是為多傳動(dòng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。④專(zhuān)用的機(jī)械制動(dòng)控制功能，在傳動(dòng)單元停止或未通電時(shí)，可用機(jī)械制動(dòng)將電機(jī)和被驅(qū)動(dòng)設(shè)備鎖停在零速狀態(tài)。⑤輸入、輸出可編程功能，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)用戶要求對(duì)設(shè)備的靈活控制。⑥多步速功能，用戶可以設(shè)定不同的速度曲線，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的平穩(wěn)加減速控制。⑦可以設(shè)定不同的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在開(kāi)環(huán)和閉環(huán)時(shí)的的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間均小于５ms，速度的靜態(tài)精度可以到0.01%，動(dòng)態(tài)精度可以到0.1%。⑧完善的報(bào)警功能。ACS800系列變頻器的特點(diǎn)完全滿足了高爐上料系統(tǒng)料車(chē)控制的特殊要求。 ３ 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在這一次設(shè)計(jì)中，根據(jù)生產(chǎn)工藝負(fù)載的需要，計(jì)算出拖動(dòng)負(fù)載電機(jī)的容量為700KW，如果采用單電機(jī)傳動(dòng)，電機(jī)、減速機(jī)等機(jī)械設(shè)備體積和重量龐大，對(duì)安裝和日后的維護(hù)帶來(lái)不方便且工作量大，同時(shí)控制系統(tǒng)的變頻器所需的容量大、價(jià)格昂貴，在啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)電流大，對(duì)電氣設(shè)備、電纜要求等級(jí)高，這都增加了投資成本。由于存在這些問(wèn)題，通過(guò)多種方案的比較，最后決定采用多傳動(dòng)控制方案，選擇采用兩臺(tái)容量為400KW的電機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)，同時(shí)為了降低啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中的電流，選擇了電壓等級(jí)為690V的ABB的ACS800系列變頻器。 ３.１ 主、從控制方案的應(yīng)用 ACS800變頻器的主、從功能是為多傳動(dòng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，，其中系統(tǒng)由若干個(gè)ACS 800 變頻器驅(qū)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)軸通過(guò)齒輪、鏈條或傳送帶等相互耦合在一起。由于這種主、從功能，負(fù)載可以均勻地分配在傳動(dòng)單元之間。 在高爐上料傳動(dòng)中，主機(jī)和從機(jī)的電機(jī)軸通過(guò)減速箱、鋼絲繩卷筒進(jìn)行剛性連接在一起，因此主機(jī)應(yīng)該采用速度控制模式，從機(jī)應(yīng)該采用轉(zhuǎn)矩控制模式，以使傳動(dòng)單元之間不存在速度差異。所有的外部控制信號(hào)將只連接到主機(jī)上數(shù)字輸入口DI1—DI6，而從機(jī)的控制信號(hào)通過(guò)光纖從主機(jī)通訊獲得，不需另接外部控制信號(hào)。由于從機(jī)不會(huì)通過(guò)串行主/ 從機(jī)的連接向主機(jī)反饋任何數(shù)據(jù)。因此單獨(dú)使用一根電纜將從機(jī)故障信息端口RO3傳送給主機(jī)的啟動(dòng)聯(lián)鎖端口X22組的８和11號(hào)端子。該連接在從機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，主機(jī)和從機(jī)都會(huì)停止運(yùn)行。表1列出了在主、從控制應(yīng)用中需要調(diào)整的參數(shù)。 表1 調(diào)整的參數(shù)
Table 1 adjusting parameters  ３.２ 電機(jī)運(yùn)行方向和多步速度控制的實(shí)現(xiàn) 根據(jù)主、從控制原理的要求以下的線路連接和參數(shù)設(shè)定只在主機(jī)上完成。 ３.２.１ 電機(jī)起動(dòng)、運(yùn)行方向的控制 高爐上料計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是由一臺(tái)西門(mén)子S7－400的PLC控制的，對(duì)料車(chē)的控制有自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式，自動(dòng)由PLC 完成，手動(dòng)由操作臺(tái)開(kāi)關(guān)完成，由于上料小車(chē)是一個(gè)重載負(fù)荷系統(tǒng)，考慮到控制的安全性問(wèn)題，所以在設(shè)計(jì)中采用通過(guò)電纜一對(duì)一信號(hào)傳輸控制，PLC輸出兩個(gè)正、反向運(yùn)行數(shù)字信號(hào)I0.1、I0.2同手動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)控制選擇，通過(guò)必要的保護(hù)聯(lián)鎖后，連接到變頻器的DI1和DI2兩個(gè)輸入點(diǎn)，完成變頻器的起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、停車(chē)的控制。在完成了外部連線后必須對(duì)變頻器內(nèi)部相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，主要設(shè)置參數(shù)為：①10.01：選擇DI1 F DI2 R，它的主要功能是通過(guò)數(shù)字輸入DI1 和DI2 的四種組合００停車(chē)、１０正向起動(dòng)、０１反向起動(dòng)、１１停車(chē)實(shí)現(xiàn)料車(chē)的起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、停車(chē)的控制。②10.03：選擇REQUEST，它的功能是實(shí)現(xiàn)允許用戶定義轉(zhuǎn)向。 ３.２.２ 變頻器多步速的實(shí)現(xiàn) 上料小車(chē)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)四個(gè)不同速度階段：①起動(dòng)低速運(yùn)行200rpm/min階段；②高速運(yùn)行590rpm/min階段；③減速運(yùn)行100rpm/min階段；④停車(chē)運(yùn)行10rpm/min階段。速度運(yùn)行圖如圖２所示。 ３.２.２.１ 不同速度階段位置的實(shí)現(xiàn) 上料系統(tǒng)小車(chē)在不同速度階段和停車(chē)點(diǎn)的位置的控制是非常重要的，若減速位置滯后，在停車(chē)時(shí)速度太快、設(shè)備竄動(dòng)大，會(huì)造成料車(chē)“掛頂”損壞設(shè)備；若停車(chē)點(diǎn)提前造成料車(chē)不到位，原料不能到受料斗。為了實(shí)現(xiàn)料車(chē)的精確定位，采用歐姆龍的多圈光電編碼器和西門(mén)子S7－200的PLC相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。編碼器直接安裝在料車(chē)鋼絲繩卷筒的軸上，這樣編碼器轉(zhuǎn)一圈發(fā)出1024個(gè)脈沖和卷筒一圈鋼絲繩的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)，可以計(jì)算出一個(gè)脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)的鋼絲繩長(zhǎng)度＝卷筒周長(zhǎng)/1024,我們把某一邊料車(chē)在料坑最低點(diǎn)的位置設(shè)為“０”，編碼器的信號(hào)送入PLC中，當(dāng)料車(chē)上行時(shí)過(guò)程中PLC中計(jì)數(shù)值不斷增加，這樣可以根據(jù)不同的值來(lái)?yè)Q算出料車(chē)在軌道上運(yùn)行的實(shí)時(shí)位置，我們把料車(chē)在料坑的“０”點(diǎn)和到爐頂?shù)耐＼?chē)點(diǎn)做為總長(zhǎng)度根據(jù)圖２的運(yùn)行圖分為不同階段：“０”點(diǎn)、加速點(diǎn)a、減速點(diǎn)b、減速檢查點(diǎn)c、停車(chē)點(diǎn)d、超極限保護(hù)點(diǎn)f。另一邊料車(chē)上行時(shí)也有相對(duì)應(yīng)的５個(gè)點(diǎn)，用與S7－200的PLC相配合的操作面板TD200根據(jù)料車(chē)實(shí)際運(yùn)行中的精確位置進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)PLC的十個(gè)數(shù)字輸出點(diǎn)I0.0－I2.1輸出，提供給變頻器和控制系統(tǒng)用，同時(shí)PLC還根據(jù)料車(chē)的方向信號(hào)和計(jì)數(shù)的加減判斷出料車(chē)是否故障，編碼器是否故障等輸出信號(hào)做為報(bào)警信號(hào)，保證控制系統(tǒng)的安全。 ３.２.２.２ 變頻器不同速度控制的實(shí)現(xiàn) 變頻器的多步速功能就是通過(guò)不同的數(shù)字輸入端子組合和不同的軟件參數(shù)設(shè)定，很簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)行速度，我們把圖２中a、b、d三點(diǎn)在S7－200的PLC的數(shù)字輸出點(diǎn)通過(guò)方向聯(lián)鎖后對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，分別接到變頻器的DI3、DI4、DI5 三個(gè)輸入點(diǎn)，在完成了外部連線后必須對(duì)變頻器內(nèi)部相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，主要設(shè)置參數(shù)為：①12.01：選擇DI3,4,5，它的主要功能是通過(guò)數(shù)字輸入DI3、DI4和DI5的八種組合進(jìn)行速度選擇。②12.06：200、12.07：100、12.08：590，它的主要功能是由不同選擇的相對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)定運(yùn)行速度。在本方案中，為了實(shí)現(xiàn)料車(chē)的平穩(wěn)起動(dòng)和準(zhǔn)確停車(chē)，料車(chē)在“０”點(diǎn)起動(dòng)時(shí)，設(shè)定速度為200轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動(dòng)，在料車(chē)運(yùn)行8M后的a點(diǎn)進(jìn)行加速到590轉(zhuǎn)，在離爐頂15M時(shí)的b點(diǎn)進(jìn)行減速到100轉(zhuǎn)，在離爐頂0.8M的停車(chē)點(diǎn)c處停車(chē)，通過(guò)斜坡減速后在10轉(zhuǎn)速度時(shí)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、精確停車(chē)。需要注意的是以上每個(gè)點(diǎn)的位置參數(shù)一定要通過(guò)多次調(diào)整才能保證精確定位。 ３.３ 制動(dòng)方式的選擇和實(shí)現(xiàn) 根據(jù)主、從控制原理的要求以下的線路連接和參數(shù)設(shè)定必須在主、從機(jī)上完成。 ３.３.１ 變頻器起動(dòng)、停車(chē)方式的選擇 根據(jù)高爐上料系統(tǒng)中料車(chē)的起動(dòng)是重載起動(dòng)，它的最大負(fù)荷將達(dá)到25噸，而且電機(jī)起動(dòng)必須與機(jī)械制動(dòng)釋放同時(shí)進(jìn)行，因此在變頻器中選擇電機(jī)起動(dòng)的方式的參數(shù)“21.01 START FUNCTION”必須選擇為“CNST DC MAGN”（恒定直流勵(lì)磁方式），為確保在需要高瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩應(yīng)用場(chǎng)合的需要，恒定預(yù)勵(lì)磁時(shí)間要設(shè)置到足夠長(zhǎng)，以產(chǎn)生足夠的勵(lì)磁和轉(zhuǎn)矩。預(yù)勵(lì)磁時(shí)間在參數(shù)“21.02: CONST MAGN TIME”中根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定。為了保證料車(chē)的平穩(wěn)、精確停車(chē)，減少電機(jī)和機(jī)械設(shè)備的竄動(dòng)，變頻器中選擇電機(jī)停車(chē)方式的參數(shù)“21.03: STOP FUNCTION”必須選擇為“RAMP”（斜坡減速停車(chē)方式）。 ３.３.２ 電氣制動(dòng)方式的選擇 在ACS800變頻器內(nèi)部有電磁制動(dòng)和直流制動(dòng)兩種電氣制動(dòng)方式，由于我們?yōu)榱吮ＷC料車(chē)的平穩(wěn)、精確停車(chē)，減少電機(jī)和機(jī)械設(shè)備的竄動(dòng)，電機(jī)停車(chē)方式選擇為斜坡減速停車(chē)方式，而斜坡減速過(guò)程是在運(yùn)行信號(hào)斷開(kāi)以后，而運(yùn)行信號(hào)斷開(kāi)以上兩種制動(dòng)方式立即失效，達(dá)不到制動(dòng)目的。因此我們采用制動(dòng)斬波器和制動(dòng)電阻器進(jìn)行制動(dòng)，可以通過(guò)變頻器的“27 BRAKE CHOPPER”（制動(dòng)斬波器的控制）中的６組參數(shù)對(duì)有效性、控制模式、電阻值、熱時(shí)間常數(shù)、過(guò)載保護(hù)、功率值等進(jìn)行設(shè)置。 ３.３.３ 機(jī)械制動(dòng)的控制 由于上料料車(chē)在停車(chē)后或運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生突然停電等故障，這時(shí)電機(jī)處于無(wú)力矩狀態(tài)，重車(chē)將下滑，必須有外部的機(jī)械制動(dòng)才能控制，在設(shè)計(jì)中我們采用大推力的液壓抱閘制動(dòng)器。而液壓抱閘制動(dòng)器在松開(kāi)和閉合過(guò)程中都有滯后性，同時(shí)起動(dòng)過(guò)程是重載，電機(jī)需要建立足夠的轉(zhuǎn)矩和電流制動(dòng)器才能松開(kāi)，所以對(duì)制動(dòng)器的控制是非常關(guān)鍵的。ACS800變頻器機(jī)械制動(dòng)控制功能就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部制動(dòng)器的精確控制。通過(guò)變頻器的“42 BRAKE CONTROL”（機(jī)械制動(dòng)控制）中的１０組參數(shù)對(duì)有效性、監(jiān)控功能、制動(dòng)器松開(kāi)和閉合延時(shí)時(shí)間、制動(dòng)器閉合速度、電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩信號(hào)源、電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)起動(dòng)電流等進(jìn)行設(shè)置。在設(shè)計(jì)方案中，以電機(jī)最大能拖動(dòng)２０噸原料重量來(lái)多次進(jìn)行調(diào)試，最后設(shè)定電機(jī)起制動(dòng)器釋放點(diǎn)的電流為520A，電機(jī)轉(zhuǎn)矩為130%，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩信號(hào)源為AI1通道，制動(dòng)器松開(kāi)延時(shí)時(shí)間為0.1S, 制動(dòng)器閉合延時(shí)時(shí)間為3S，制動(dòng)器閉合速度為10轉(zhuǎn)，變頻器的機(jī)械制動(dòng)控制功能輸出通道為RO1，為了保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，外部制動(dòng)器除了受變頻器控制外，在其控制線路上還必須串入減速機(jī)潤(rùn)滑泵起動(dòng)信號(hào)、電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)、位置檢測(cè)保護(hù)信號(hào)、超極限保護(hù)信號(hào)、變頻器故障信號(hào)、零壓保護(hù)信號(hào)、急停開(kāi)關(guān)等聯(lián)鎖保護(hù)信號(hào)，做到某一故障發(fā)生時(shí)能即時(shí)制動(dòng)。 ４實(shí)際應(yīng)用中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題 通過(guò)了理論設(shè)計(jì)后，在實(shí)踐調(diào)試過(guò)程中，不斷碰到了一些失敗和原先沒(méi)有細(xì)致考慮到的問(wèn)題，通過(guò)查找資料和多次的實(shí)踐，總結(jié)了以下幾個(gè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。 4.1 幾個(gè)關(guān)鍵連線 在這次應(yīng)用中，首先變頻器的選擇是一個(gè)整流單元通過(guò)光纖帶兩個(gè)并聯(lián)的逆變單元，兩個(gè)逆變單元到電機(jī)接線端子之間的主回路電纜一定要保證相同長(zhǎng)度，不然在做變頻器電機(jī)識(shí)別功能時(shí)就不能建立正確的電機(jī)模型。其次變頻器到制動(dòng)單元之間的連線一定要小于5M，制動(dòng)單元到制動(dòng)電阻之間的連線一定要小于10M，不然在做變頻器電機(jī)識(shí)別功能減速時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的浪涌電流，損壞變頻器和制動(dòng)單元，由于在開(kāi)始調(diào)試時(shí)沒(méi)有注意到電纜的長(zhǎng)度就造成了變頻器和制動(dòng)單元同時(shí)損壞。最后變頻器與電機(jī)之間的連線必須采用屏蔽電纜，減小對(duì)其它電氣、儀表設(shè)備的干擾。 4.2 停車(chē)方式的問(wèn)題 在這次應(yīng)用中，我們選擇停車(chē)方式是斜坡減速停車(chē)同時(shí)使用了機(jī)械制動(dòng)功能，在故障需要立即停車(chē)也就是在參數(shù)“21.07 RUN ENABLE FUNC”選擇“OFF3 STOP”（急停停車(chē)）功能時(shí)，變頻器也是以“斜坡減速停車(chē)”為主，無(wú)法立即停車(chē)，因此料車(chē)在最高速590轉(zhuǎn)的時(shí)候發(fā)出停車(chē)指令時(shí)，料車(chē)滑行13M后停車(chē)，最高速100轉(zhuǎn)的時(shí)候發(fā)出停車(chē)指令時(shí)，料車(chē)滑行1M后停車(chē)，無(wú)法滿足要求，但在變頻器上有一個(gè)啟動(dòng)聯(lián)鎖端口X22組的８和11號(hào)端子，在正常工作時(shí)必須短接，如果斷開(kāi)變頻器立即封鎖輸出，因此我們可以把急停開(kāi)關(guān)、故障停車(chē)的信號(hào)接入８和11號(hào)端子之間，需要立即停車(chē)時(shí)斷開(kāi)，保證了料車(chē)的安全。 4.3 料車(chē)位置信號(hào)的安全問(wèn)題 在這次應(yīng)用中，我們對(duì)料車(chē)位置的檢測(cè)是采用編碼器和PLC結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此一定要保證其供電與變頻器的起動(dòng)信號(hào)是同一路電源供電，這樣才能保證不出現(xiàn)萬(wàn)一編碼器和PLC的檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)沒(méi)有合上，無(wú)法提供正確的位置信號(hào)而使料車(chē)直接沖上爐頂造成重大設(shè)備事故，同時(shí)為了保證料車(chē)的安全，必須安裝一個(gè)機(jī)械式LK4的主令控制器，兩個(gè)方向各提供一個(gè)點(diǎn)做為最后的超極限保護(hù)，保證萬(wàn)一編碼器和PLC的檢測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，料車(chē)也能安全停車(chē)。 4.2 電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的方向問(wèn)題 在上料系統(tǒng)的控制中，我們要求變頻器能正反兩方向運(yùn)行，也就是要求變頻器在起動(dòng)時(shí)電機(jī)制動(dòng)釋放點(diǎn)的最大轉(zhuǎn)矩也能是正反兩個(gè)方向，如果在參數(shù)“42.08 START TORQ REF”設(shè)置時(shí)，通過(guò)監(jiān)控可以發(fā)現(xiàn)在釋放點(diǎn)上電機(jī)的轉(zhuǎn)矩只能是一個(gè)固定方向無(wú)法改變，不能滿足要求，為了解決這個(gè)問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用中我們把變頻器主板上的X20組的１號(hào)端子和X21組的１號(hào)端子提供的±10V電壓信號(hào)，同料車(chē)運(yùn)行的方向選擇信號(hào)聯(lián)鎖后并接入AI1通道端子，通過(guò)參數(shù)“42.07: STRT TORQ REF SEL”和“13.03: SCALE AI1”的設(shè)定，為電機(jī)的起動(dòng)提供了方向相一致的±150%的轉(zhuǎn)矩。 ５ 結(jié)束語(yǔ) ABB變頻技術(shù)在高爐上料中的使用，特別是DTC直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)和機(jī)械制動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，很好地解決高爐料車(chē)重載起動(dòng)和精確定位的問(wèn)題。而主、從控制技術(shù)的應(yīng)用，解決了多傳動(dòng)的同步問(wèn)題，減小了設(shè)備的大型化，降低了維護(hù)的工作量和設(shè)備投資。其簡(jiǎn)明的參數(shù)設(shè)定、完善的控制和故障保護(hù)報(bào)警功能為控制系統(tǒng)提供了保障，并且通過(guò)與PLC、編碼器相結(jié)合組成控制系統(tǒng)，控制簡(jiǎn)單，控制精度高，維護(hù)方便，完全滿足高爐上料系統(tǒng)的要求。 參 考 文 獻(xiàn) ［１］陳伯時(shí)．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．２００４ |
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