西门子直流调速器和PLC在高炉探尺中的应用

西门子直流调速器和PLC在高炉探尺中的应用 西门子直流调速器和PLC在高炉探尺中的 应用 西门子直流调速器和PLC在高炉探尺中的应用 赵峰边俊青王继伟 (淄博铁鹰钢铁公司255081) 【摘要】首先分析高炉探尺的工作原理,接着选用西门子公司生产的 6RA70直流调速器的系统设计,给出了系统的硬件设计和基本的动作 过程原理,叙述了系统设计方法与详细参数计算.最后经过长时间运行 验证,该系统运行稳定,可靠,可以精确地测量高炉炉内料面. 【关键词】高炉探尺;直流调速器;PLC 一 ,料尺系统概述 高炉料位探测系统是采用直流电机拖动重锤来进行料位探测 的.众所周知直流电机具有良好的调速性能,但高炉生产情况千 变万化,随着气流,风温,料位和料种的不同,要求料位探测系统具 有较高的可调性.因此采用直流调速器控制的高炉料位探测系统 是非常有必要的.下面以淄博铁鹰钢铁公司高炉探尺系统为例介 绍一下这种控制方式. 二,系统构成 高炉的探尺系统主要组成部分是机械部分和直流调速器参与 的控制部分. 2.1首先我们来看看探尺的控制系统图和工作过程 图一探尺控制系统结构图 探尺的工作过程如下:高炉探尺是用来探测高炉内物料的深 度,为冶炼操作人员提供炉内物料动态下放的情况,以便控制铁矿 石和焦炭等物料向炉内的排放.当探尺检测到炉内的物料下放到 设定得料面时探尺自动提升到顶部的机械零位,铁矿石和焦炭等 物料按照事先工艺设定向高炉炉内排放.物料排放完毕,探尺自 机械零位按设定的速度下放,下放的炉内物料的料面后,探尺被物 料支撑,探尺速度减至为零(近似为零),随后跟随物料下放,直到 再次检测到炉内的物料下放到设定的深度时,探尺自动提升.如 此循环往复,使探尺稳定在一个料面高度. 2.2电气控制方面选用西门子直流调速器6RA70来设计控 制方案.选择西门子公司的6RA7018—6DV62直流调速装置. 6RA70直流调速装置的输入侧配置有进线断路器与进线电抗器, 电枢输出回路配置有快熔.反馈元件采用绝对值编码器,安装在 电机同轴,编码器用于检测重锤位置.软件设计方面采用Siemens 公司的STEP7编程软件和WINCC6.0人机界面,料面位置可以在 监控画面上显示,便于工艺人员操作. 2-3工作原理.首先设定探尺的探测范围是2M,零位和 2M分别定义为上极限和下极限.由编码器将这个行程分为100个 点,并测量每个点的位置(编码数),从而确定探尺的位置,并发送给 PLC,由PLC对直流调速器发出放尺,提尺信号.下面将探尺的整 个动作过程阐述一下:大钟放料以后关到位,PLC发出放尺信号,探 尺从零位放尺,探尺由重锤加链条重力大于放尺力矩设定,匀速下 放;探尺到达料面时,电机结束下放,重锤立于料面,由于放尺力矩 设定提着重锤,重锤不倒不歪;探尺跟踪料面时,料面下降,料面浮 力减小,重锤下落,探尺实时跟踪料面,直到达到所设定的料面位 置;当探尺到达下极限时,PLC发出提尺信号,直流调速器根据提尺 力矩设定,迅速将重锤提至零位,等待大钟放料信号.上面提到的 辩1日嚣106赫盯黜弧掰lmlgllVllt/l 毫乎毓逝嚣赫溅趣瓣瓶艇氇撂 6RA7ol8 ;墟…墒吼 图二直流调速器接线原理图 放尺和提尺力矩在直流调速装置参数P401,P402中设定. 三,6RA70直流调速器调试参数设置 直流调速机初始上电时显示".7.0",为待机状态,在此状态 下可进行参数调整,参数设置顺序如下: P05l一40设置参数值的访问权 P078.001—400电枢回路供电电压(V) P078.001—400励磁回路供电电压(v) P100.001—12.7电枢额定电流(A) P101.001—220电枢额定电压(V) P102.001—0.7励磁额定电流(A) P084:2电流或转矩闭环控制 P083—3速度实际值由"实际EMF"通道(K0287)提 供,但是由Pl15加权 P082—2 P05l一25 P696=0 Pl65—1 P430.001—10 P430.002—16 P431.001—40l P431.002:402 P401.0Ol一2.0 P402.001—45 P771—104 P820.008—38 四,结束语 在整流器达到运行状态o7或更高时,达到 在P258中设置的时间以后,在P257中设置 的停机励磁自动接入 电枢和励磁的预控制和电流调节器的优化 运行 选择控制"1分量使能"功能 选择开关量连接器B0001去控制"在转矩方 向改变时的转矩方向使能对M1使能" 控制放尺固定给定值接人的开关量连接器 B0010 控制提尺固定给定值接人的开关量连接器 B0016 放尺速度给定值由固定值连接器K0401给出 提尺速度给定值由固定值连接器K0402给出 设置放尺力矩到连接器K0401 设置提尺力矩到连接器K0402 选择连接开关量输出1端子46开关量连接 器B0104 解除故障信息F038 本文通过一个实际项目,实现了上位机,Siemenss7—300PLC 和6RA70直流调速器的综合应用.该探尺控制系统很方便的实 现了高炉料面的探测,满足了炼铁系统的工艺要求.系统自投人 运行以来一直稳定运行,对高炉稳产,高产起着重要作用,取得了 较好的经济效益和社会效益.