全數字智能鉗型吊電氣控制系統的設計方法

　引言：現在國內一些大型鋼廠(chǎng)使用鉗型吊在均熱爐上方吊裝冷熱鋼坯，溫度高、金屬粉塵多、負載重、震動(dòng)大，因而對電控設備的要求高。我國現有的鉗型吊一般采用的是直流滑道串電阻調速，雖控制電路比較簡(jiǎn)單，但是切換電阻由于高度頻繁的切換使開(kāi)關(guān)故障率高，能耗大，且速度調節非平滑，運行不穩定。上世紀90年代諸多廠(chǎng)家曾采用直接可控硅控制對鉗型吊進(jìn)行過(guò)技術(shù)改造，但均因為現場(chǎng)環(huán)境惡劣而達不到理想的效果。在對鉗型吊的設備進(jìn)行了深入的研究的基礎上，我們對鉗型吊的的電氣設備進(jìn)行了全數字智能控制改造試驗，運行到目前為止達到了預期的目的。該技術(shù)對鉗型吊的全部改造是切實(shí)可行的，通過(guò)對全國各大鋼鐵企業(yè)的調查，該技術(shù)在全國是首創(chuàng )，處于國內領(lǐng)先水平。

一、鉗型吊全數字改造方案

　　1、總體規劃

　　舞陽(yáng)鋼鐵公司軋鋼廠(chǎng)鉗型吊原為6KV/170V通過(guò)固定整流成220V直流,引上滑道,再送往鉗型吊控制柜。各機構通過(guò)串接電阻分段調速，電機正反向及各段速度通過(guò)司機室的主令控制器驅動(dòng)各段主接觸器及中繼來(lái)實(shí)現。該方法接觸器多，電阻多，且接觸器頻繁操作故障率高，能耗大，已經(jīng)嚴重影響生產(chǎn)。全數字改造的整體思想是：在鉗型吊上直接安裝直流調速裝置，所有邏輯控制由PLC完成。具體總規劃如下：

　?。?）、將整流變壓器更換為6KV/380V整流變壓器，容量通過(guò)計算采用1000KVA，與原相同用兩臺一用一備。

　?。?）、滑道由原來(lái)的兩條增加一條為三條，通過(guò)控制柜內的總開(kāi)關(guān)將三相380V電源送到控制柜母排。

　?。?）、取消原所有的接觸器，調速電阻，制動(dòng)電阻。通過(guò)調節全數字直流調速裝置輸出電壓調速。

　?。?）、司機室的各機構的主令控制器開(kāi)關(guān)信號全部直接送入PLC，再由PLC綜合編程通過(guò)PLC輸出點(diǎn)直接控制直流裝置。

　?。?）、主鉤設置緊急提升功能。當主鉤控制器故障或主電源斷電時(shí)，由司機室啟動(dòng)緊急提升開(kāi)關(guān)，緊急提升裝置將主鉤提起，緊急提升裝置由輔助滑電道供電。

　?。?）、裝在司機室的主令開(kāi)關(guān)，各種功能開(kāi)關(guān)保留原狀，將大車(chē)事故行走改為主鉤緊急提升。其余開(kāi)關(guān)全部進(jìn)PLC。

　　2、數字直流調速裝置的選型

　　由于鉗型吊在均熱爐上方吊裝冷熱鋼坯，溫度高、金屬粉塵大、負載重、震動(dòng)大。因而對電控設備的要求高，我們選用了英國ControlTechniques（簡(jiǎn)稱(chēng)CT）公司的MentorII全數字直流調速裝置，它采用微處理器核心，操作指令及運行參數可由面板或串型口輸入，設定及修改，并受三級保密字保護，所有模擬輸入及大多數數字量輸入用戶(hù)可自編程。串行口采用RS485，易于多機聯(lián)網(wǎng)，與上位機及其它設備形成自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )，還提供各種選件加強系統功能，如帶自動(dòng)弱磁的磁場(chǎng)控制模塊，用于恒功率應用時(shí)的弱磁控制，有BASIC語(yǔ)言編程的單片機處理模塊及智能多文字用戶(hù)接口等，結構緊湊，可靠性高。

　　這里選用的是英國ControlTechniques公司的全數字式直流電機驅動(dòng)器M550R，輸出電流范圍25A～1850A。其分單象和四象限兩種配置。單向驅動(dòng)器僅能實(shí)現正向運行，四象限驅動(dòng)器是完全可逆的。這兩種配置的驅動(dòng)器均能對電機的速度和轉矩進(jìn)行全面控制，四象限驅動(dòng)器可對正反向運行進(jìn)行全面控制。它的基本工作原理還是控制電樞的端電壓從而控制送入電機的電流，從而達到調速的目的。

　　3、PLC的選型

　　PLC在性能上比繼電控制邏輯優(yōu)異，PLC可靠性高,抗干擾能力強，在硬件和軟件兩個(gè)方面還采用可屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動(dòng)恢復等措施，其平均無(wú)故障時(shí)間達到（3～5）×104h以上;PLC編程直觀(guān)、簡(jiǎn)單，采用了一種面向控制過(guò)程的梯形圖語(yǔ)言;PLC適應性好，它是通過(guò)程序實(shí)現控制的。

　　在本設計方案中，采用三菱微型可編程控制器—FX2N-128MR。

二、控制方法

　　由于鉗型吊的工作部件比較復雜，包括主鉤、副鉤、大車(chē)、小車(chē)、夾鉗回轉及開(kāi)閉等，對這些電機都要求有4級速度變換和正反向切換?，F在以主鉤系統為例，說(shuō)明實(shí)現上述要求的控制方法。

　　圖1是直流調速裝置MentorII的速度給定選擇圖，圖1中，01.17為速度給定1;01.18為速度給定2;01.19為速度給定3;01.20為速度給定4（4個(gè)給定速度在MentorII菜單上設定）;01.12為正反向選擇。

圖1：MentorII的速度給定選擇圖

上一頁(yè) 1 2 下一頁(yè)